大比例尺红壤资源信息系统的研制

在Ｓｕｎ工作站平台和ＡＲＣ／ＩＮＦＯ系统软件支撑下研制建立的１：５万大比例尺红壤资源信息系统对红壤资源的调查评价、合理利用和管理决策具有重要的作用。作者着重介绍了该系统的设计思路、建库技术、系统功能及应用模式的二次开发等，并提出了目前红壤资源信息系统研制中存在的问题和进一步拓展的方向。     

浙江大学农业信息科学与技术中心 浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所 浙江省农业遥感与信息技术重点研究实验室

浙江大学的农业遥感与信息技术研究是在学科奠基人和开拓者王人潮教授的带领下。于1979年从几张航拍照片和1张MSS卫星照片起步的。1981年在土壤学博士点开始招收农业遥感与信息技术研究方向的研究生，1986年申报成立“浙江农业大学农业遥感技术应用研究室”，     

农业遥感研究现状与展望

遥感技术具有覆盖面积大、重访周期短、获取成本相对低等优势,对大面积露天农业生产的调查、评价、监测和管理具有独特的作用。从20世纪70年代出现民用资源卫星后,农业成为遥感技术最先投入应用和收益显著的领域。特别是随着高空间、高光谱和高时间分辨率遥感数据的出现,农业遥感技术在长时间序列作物长势动态监测、农作物种类细分、田间精细农业信息获取等关键技术方面得到了突破。但是农业生产的分散性、时空变异性等特点,对当前农业遥感技术的应用还存在诸多挑战。本文简要回顾了农业遥感发展历程以及其应用的理论基础;再从农作物估产、农业资源调查、农业灾害监测和精准农业管理4个领域阐述了国内外相关研究和应用情况。最后提出农业遥感应加强与地面农业观测网技术的结合,推动新一代低空无人机遥感平台的发展,强化多源传感器融合以及农业过程模型与遥感数据同化的研究。     

浙江省水雨情WebGIS发布系统的研制

采用B／S系统架构，使用ArcIMS作为地图发布平台，基于水雨情遥测数据库，设计开发了浙江省水雨情WebGIS发布系统。系统中将ArcGIS作为ArcIMS的数据处理平台实现了基于ArcMap Senrer的地图数据发布，并通过对ArcIMS的二次开发，实现了实时水雨情的查询、监视、预警、分析和水雨情历史数据追溯、水雨情过程线表达等功能，为防灾减灾提供辅助决策的手段。     

论农业信息科学的形成与发展

在"论农业信息系统工程建设"的基础上,对农业信息系统工程的学科基础,即农业信息科学学科发展的科学背景、技术背景和应用背景作了较详细的讨论;进而提出了农业信息科学的定义及其科学体系、学科位置及分类的初步设想;最后简要介绍了农业信息技术体系的主要技术及其应用于农业的优点.     

浙江省主要农产品安全调查背景数据库的设计与实现

建立基于关系型数据库的农产品安全背景数据库可为安全农产品生产提供重要的辅助依据.文章从数据库设计的角度出发,根据浙江省农业地质环境与农产品安全背景数据库管理系统的需求,利用实体关系分析法得出实体.分析实体之间的关系,进行包括数据库概念设计、逻辑设计和物理设计.采用MS Access构建数据库,用VB开发数据库管理系统,实现数据维护、数据查询、数据统计及报表打印等功能.     

土壤钾素空间变异性和空间插值方法的比较研究

通过研究土壤养分的空间变异性和空间插值方法 ,获取田间土壤养分的连续分布图是当前精确施肥技术的工作基础。本研究以英国Hillsborough农业研究所附近的一块 7.9hm2 的牧草田为研究区 ,区内以 25m×25m网格点采样 ,共 125个采样点。以土样的钾素含量为研究对象 ,采用移动平均、趋势面拟合、样条插值、点状克立格、逆距离加权等各种空间插值方法对一部分离散的采样点进行连续插值而获取土壤钾素空间分布图。同时以另一部分的采样点数据来对各种插值方法的结果进行均差和均方差的比较分析。研究结果表明 ,克立格、逆距离加权两种方法总体效果最好 ,其中克立格方法中又以指数模型为佳 ,逆距离加权插值法以二次方为佳     

基于连续统去除法的土壤盐分含量反演研究

通过对新疆维吾尔自治区温宿县、和田县、拜城县191个土样的原始反射率进行连续统去除及连续统去除的一阶微分处理,分析了盐分的高光谱吸收特征及敏感波段,并建立了盐分含量的多种高光谱定量反演模型。结果表明,在400~2 400 nm波段,土壤反射率与盐分含量之间无明显规律。640~700 nm波段的连续统去除数据与含盐量呈极显著负相关,而710~780 nm波段呈极显著正相关。原始反射率经连续统去除处理后,可明显提高反演模型的预测性能。基于盐分光谱指数和吸收特征参数构建的反演模型的稳定性及预测能力不如连续统去除、连续统去除一阶微分的400~2 400 nm或敏感波段的偏最小二乘回归(PLSR)模型。所有模型中,仅有以400~2 400 nm和640~700 nm连续统去除数据所建模型的相对分析误差(RPD)达2.5以上,分别为2.62和2.52,且二者其余各项评价指标差异不大。以640~700 nm波段连续统去除数据构建的PLSR模型对南疆水稻土盐分含量具有很好的反演效果。     

盐渍化土壤光谱特征的区域异质性及盐分反演

该文通过分析中国新疆、浙江、吉林3个不同地区盐渍化土壤的高光谱特征,研究了盐渍化土壤高光谱特征的区域异质性,并对构建高精度的跨区域土壤盐分高光谱定量反演模型,应用25种数据处理方式来提高全局建模的精度,旨在提高具有光谱异质性土壤的盐分反演精度。结果表明:不同地区的盐渍化土壤,无论是反射率还是光谱曲线形态方面,均存在较明显的差异,但经过一阶微分处理后,光谱差异有所降低;对3个地区土壤盐分含量局部建模与全局建模的精度进行比较,在所选用的直线回归、主成分回归、多元线性回归、偏最小二乘回归4种建模方法中,全局建模精度均低于局部建模精度;不同地区盐渍化土壤的盐分敏感波段不一致,在所采用的25种数据处理方式中,SG3点一阶微分(savitzky golay)、SG5点一阶微分、SG7点一阶微分、线性基线校正+SG3点一阶微分、SG平滑+SG3点一阶微分、SG平滑+线性基线校正+SG3点一阶微分这6种数据处理方式对全局建模的建模精度有明显改善作用,模型的相对分析误差均达到2.0以上,其中以SG平滑+SG3点一阶微分为最佳,其决定系数、均方根误差、相对分析误差分别为0.80、0.43、2.23。研究结果为跨区域土壤盐渍化的航天高光谱遥感监测提供了一定的参考依据。     

基于方差四叉树法的滨海盐土电导率采样布局研究

利用土壤空间变异特性和空间分布特征进行采样设计是当前土壤采样研究的重要内容。采用方差四叉树法（Variance quad-tree method，简称VQT），结合半方差函数，设计滨海盐土采样的最优布局。并利用普通克立格法对传统网格采样法与方差四叉树采样法所得到的不同的样点数目进行插值，计算估值误差并进行精度比较。结果发现，同样的样本数目，利用方差四叉树法得到的克立格估值误差明显地较利用网格采样法得到的克立格估值误差小，其采样效率提高约16％一25％。该方法的优势在于，可设计在土壤特性变异大的区域密集采样而在变异较小的区域稀疏地采样，从而在有效表达土壤空间变异性的同时，提高了采样效率，减少了采样成本。