大数据时代精准施肥模式实现路径及其技术和方法研究展望

自上世纪70年代起，我国开展了田间养分精准管理方法与技术的研究和推广，包括测土配方施肥、土壤养分测试和作物营养诊断，积累了大量土壤类型、肥力等基础数据以及农村地籍调查、农业普查、作物需肥规律等田间养分管理相关数据。但田间养分精准管理目前依旧存在重研究、轻应用，重理论、轻技术，专业分工太细，分割化、碎片化严重，传统与现代融合不够，可实际应用的产品、技术较少，农户体验差等问题。日渐成熟的信息互联、互通、互享技术与平台，功能日益强化的人工智能技术等，为实现田间养分管理走向精细化、信息化与系统化，进而为实现跨越式发展提供了契机。本文从我国农田经营分散的实际国情出发，根据精准施肥原理、认识与定位，提出了“基准+精准”模式的田间养分管理方案，以测土配方施肥为基础，结合数据挖掘技术对现有数据进行综合分析，更新制定当年田间养分管理“基准”施肥方案，包括基肥和追肥的施用数量及施用时间，同时利用云GIS可实现农田数据的空间信息化和施肥方案田块化管理的可视化，为移动端施肥方案的推送和实现田块尺度上的信息化精细管理奠定基础。以数字图像无损诊断作为技术支撑，通过机器学习作物数字图像特征参数来建立营养诊断模型，判断得出作物营养胁迫种类及程度，从而对当季田间作物长势及营养状况进行准实时监测与评价，进而实现对田间“基准”施肥方案特别是追肥施用的“精准”修正。最后通过构建“云+手持终端+数字图像”系统架构实现“基准方案推送—无损诊断—精准修订—成效反馈—方案优化”的动态实施和更新，对测土配方施肥技术体系进行完善，同时实现相关成果更新和持续利用，解决成果应用的“最后一公里”问题。     

千岛湖水体叶绿素浓度高光谱遥感监测研究初报

以千岛湖为研究对象,利用高光谱地物光谱仪在库区进行了反射光谱测量和同步水质采样分析.通过研究水体藻类叶绿素浓度与其高光谱反射特征之间的关系,建立了叶绿素a的遥感定量模型, 结果表明:光谱反射率比值R701 nm/R516 nm、IKONOS的红光与蓝光波段反射率之比与叶绿素a线性相关程度都比较高,决定系数分别为0.87和0.83,可以用来估计叶绿素a浓度;而微分光谱、单波段以及其它波段比与叶绿素a的相关性不及前两者.所以,遥感估算千岛湖叶绿素a浓度,采用比值法最准确.由于TM波段与IKONOS波段范围几乎完全相同,而分辨率不同,从经济实用的角度考虑,可以用TM数据对整个库区进行大范围遥感监测,而对其支流和小范围水面,用分辨率较高的IKONOS数据才能满足精度要求.     

高光谱数据与水稻农学参数之间的相关分析

通过田间小区试验,获取水稻整个生育期内不同氮素处理的叶面积指数(LAI)、叶片叶绿素含量(CHL.C)、叶绿素密度(CHL.D)与高光谱分辨率遥感数据.分析其变化过程,并利用微分技术处理水稻群体反射光谱以减少土壤等低频背景光谱噪音的影响.通过单相关分析和逐步回归方法研究水稻LAI、CHL.C、CHL.D分别与光谱反射率、反射率的一阶微分光谱的相关关系.结果表明,微分技术能够改善光谱数据与LAI、CHL.C的相关性,而与鲜叶CHL.D的相关性较低.     

桐乡市乡镇耕地整理对耕地景观格局的影响及其分析

以桐乡市4个乡镇为研究对象，结合航空遥感和地理信息技术，在ArcGIS 8.3和ERDAS 8.6软件的支持下，通过数字矢量化、外业实地调查、地物调绘和核查以及室内补测的程序建立耕地景观图层数据库。在此基础上，运用景观格局指数：景观破碎度、分离度、形状指数和斑块分形维数对耕地整理前后的景观格局特征及其动态变化进行研究和分析。根据计算结果：整理后4个乡镇耕地景观的形状指数和分形维数都呈下降趋势，并且后者趋近于1，表明耕地景观的斑块形状越趋简单并越有规律；景观分离度减小，景观破碎度升高，斑块密度增大，而平均斑块面积却减小，这说明在目前耕地整理的初级阶段，不适当的耕地整理方式和方法使得耕地景观的分割、破碎程度加剧，孤立的嵌块体数量增加，将会影响农田生态系统的稳定性。因此，在开展耕地整理时，必须遵循可持续发展的基本原理，必须注重景观生态环境的保护，使之趋向生态环境保育型土地整理方向发展。     

应用广义回归神经网络进行土壤空间变异研究

对土壤性质空间变异的充分了解,是土壤养分管理和合理施肥的基础。90年代以来,随着发达国家精确农业技术的开展,土壤特性的空间变异和空间插值技术研究得到众多农学家和土壤科学工作者的关注和重视[1,2 ] 。由法国学者Matheron于2 0世纪6 0年代建立起来的地统计学(Geostatistic     

用数字高程模型和遗传算法确定土地平整设计高程的初步研究

土地平整中设计高程的确定和土方量计算是土地整理项目规划设计的重要内容之一，对开展规划设计、控制总投资及分配资金具有重要意义。该文以数字高程模型为基础，充分发挥遗传算法的全局优化能力，应用遗传算法来进行土地平整设计高程的确定和土方量计算；通过对水平的、有一定坡度的和调入一定土方量这三种平整情况的计算结果，证明该研究方法是有效和可行的。     

水稻光谱数据处理系统

水稻光谱数据处理系统＠沈掌泉＠王珂＠王人潮￥浙江农业大学水稻光谱数据处理系统①沈掌泉王珂王人潮（浙江农业大学,浙江省农业遥感与信息技术重点研究实验室,杭州３１００２９ＳｔｕｄｙｏｎＲｉｃｅＳｐｅｃｔｒａｌＤａｔａＰｒｏｃｅｓｉｎｇＳｙｓｔｅｍＳｈｅｎｇＺｈ...     

桐乡市农村居民点时空演化及其影响因素研究

综合运用最近邻分析、Ripley"s K函数、Voronoi图、景观格局指数和缓冲区分析等方法,分析了浙江省桐乡市2013到2018年农村居民点的时空分布及演化特征,还进一步探索了水系、交通和城镇这些因素对农村居民点分布的影响。结果表明,桐乡市农村居民点在时间和空间维度上均表现出显著的集聚分布特征,而且集聚程度随着年份和空间尺度的增加而增大。尽管各乡镇的农村居民点均属于集聚分布,但乡镇间农村居民点的总面积和斑块数量差异较大,而且斑块数量、密度和破碎化程度随年份呈下降趋势,这些变化与近年来积极推进农村土地综合整治和农村新社区建设有关。农村居民点分布与河流、道路和城镇距离呈负相关,但河流对农居点的影响逐步降低,道路和城镇对农居点的影响逐步提高,这些变化与货运通道从水运转移到陆运以及城镇生活水平提高有关。