基于NIR-SlopeSWIR1-NIR特征散點(diǎn)圖的鹽漬化土壤水鹽動(dòng)態(tài)分析

董高權(quán) 張蕓蕓 張利

摘要? ? 研究以Landsat8 OLI數(shù)據(jù)的近紅外（NIR）值表征土壤鹽分含量，以該數(shù)據(jù)短波紅外（SWIR1）與近紅外值之間的斜率（SlopeSWIR1-NIR）表征土壤水分含量。利用分段統(tǒng)計(jì)繪制NIR和相應(yīng)SlopeSWIR1-NIR的關(guān)系散點(diǎn)圖，獲取了瑪納斯河綠洲內(nèi)部鹽漬化土壤完整的水、鹽年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。研究結(jié)果對(duì)今后基于地面試驗(yàn)的鹽漬化土壤水鹽動(dòng)態(tài)分析具有一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞? ? 鹽漬化土壤;特征曲線;動(dòng)態(tài)變化;NIR-SlopeSWIR1-NIR

中圖分類號(hào)? ? S127;TV93? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）21-0174-04? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract? ? The near infrared（NIR）value of Landsat8 OLI data was used to characterized the soil salt content，and the slope between short-wave infrared（SWIR1）and near infrared value（SlopeSWIR1-NIR）was used to characterize the soil moisture content.The scatter plot of the relationship between NIR and the corresponding SlopeSWIR1-NIR was plotted by segmentation statistics.This paper obtained the dynamic changes of salinized soil water and salt during the year in the Manas River oasis.The results have certain reference value for dynamic analysis of salinized soil water and salt based on ground test.

Key words? ? salinized soil;characteristic curve;dynamic change;NIR-SlopeSWIR1-NIR

中國鹽漬化土壤總面積約為3 600萬hm2，受鹽漬化危害的耕地達(dá)920萬hm2。鹽漬化問題是制約中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的不利因素之一[1]。因此，通過鹽漬化土壤特征光譜，分析其水鹽動(dòng)態(tài)變化，對(duì)今后準(zhǔn)確量化土壤鹽分含量、治理土壤鹽漬化具有重要意義。

從大地形看，鹽漬化土壤一般地形低洼、排水不暢、土壤含水量高;從小地形看，土壤鹽漬化情況與大地形正相反，鹽分多聚集于低洼中的局部小凸起區(qū)域。鹽漬化土壤有機(jī)質(zhì)含量低、鹽分含量高、肥力差、植被覆蓋度低。蒸發(fā)及土壤毛管水作用將地下的鹽分帶到地表，導(dǎo)致鹽漬化土壤地表結(jié)構(gòu)疏松，鹽分聚集。Rao[2]發(fā)現(xiàn)鹽漬化土壤在NIR波段較非鹽漬化土壤有更強(qiáng)的反射率，土壤鹽漬化程度越高，反射率越強(qiáng)。對(duì)目前已報(bào)道的多種鹽分指數(shù)分析后發(fā)現(xiàn)，學(xué)者們多利用NIR值參與鹽分指數(shù)的構(gòu)建，NIR值越大，鹽分指數(shù)值也越大，即NIR值與土壤鹽分含量成正相關(guān)[3-8]。另外，SWIR1與土壤水分含量密切相關(guān)，土壤水分含量高時(shí)，SWIR1值低，相應(yīng)SlopeSWIR1-NIR也低[9-11]，該斜率值可用來表征土壤水分含量。因此，研究擬選擇NIR值反映土壤鹽分含量，選擇SlopeSWIR1-NIR反映土壤水分含量，通過分段統(tǒng)計(jì)，構(gòu)建NIR-SlopeSWIR1-NIR特征散點(diǎn)圖，從一個(gè)新的視角揭示鹽漬化土壤的水鹽動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)地概況

選取新疆瑪納斯河流域綠洲的鹽漬化土壤作為研究對(duì)象。該區(qū)域位于東經(jīng)84°57′～87°08′、北緯43°07′～45°38′之間，屬于典型的溫帶大陸性干旱半干旱氣候。北部海拔600 m以下的平原區(qū)，年平均氣溫為6 ℃，冬日最低月平均氣溫 -19 ℃，夏日最高月平均氣溫25.9 ℃，年降水量為100～200 mm，主要集中在春、夏2季（占全年降水量的70%左右），年水面蒸發(fā)量為800～1 000 mm?，敿{斯河流域地勢(shì)由東南向西北逐漸降低，受地形作用，山區(qū)的降水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平原。地勢(shì)高低變化及水流運(yùn)動(dòng)方向?qū)ν寥利}漬化格局分布有著重要影響。其中位于地勢(shì)較高的山前沖積洪積扇的扇緣以上部分鹽漬化情況基本不存在，而相比之下，綠洲主要分布區(qū)沖積平原部份底土鹽分含量高，導(dǎo)致該區(qū)域處于脫鹽與積鹽交替的狀態(tài);而綠洲外圍沖積洪積扇扇緣以下部分則處于持續(xù)積鹽的狀態(tài)。

1.2? ? 數(shù)據(jù)選擇及預(yù)處理

4? ? 參考文獻(xiàn)

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