大棚菜区土地利用信息遥感提取及其不同方式的土壤质量效应--《山东农业大学》2011年硕士论文
大棚菜区土地利用信息遥感提取及其不同方式的土壤质量效应
【摘要】：随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,自国家决定实施“菜篮子工程”以来,蔬菜事业进入了快速发展的新时期。城镇化的快速推进使人们对蔬菜的需求日趋增长。因此,快速、准确地获取大棚菜区土地利用分布信息,尤其是设施菜地的分布信息,并对不同土地利用方式下土壤质量效应进行研究,将为大棚菜区土地资源的合理利用、地力提升和无公害农产品生产等提供科学依据,对于实现蔬菜供需平衡,保障蔬菜业健康有序发展和科学合理管理具有极其重要的意义。
本文以山东省寿光市为研究区,在广泛收集资料的基础上,集成TM遥感影像的光谱和纹理信息,利用支持向量机(SVM)分类技术,进行大棚菜区土地利用信息遥感提取,准确获取研究区设施菜地、露天菜地和旱地等地类分布信息。在遥感分类结果的基础上,提取五种地类单元的土壤养分数据,采用SPSS.v16.0软件,分别计算不同土地利用方式下各土壤养分的均值、标准差、变异系数和相关系数,并利用one-way ANOVA中的LSD进行多重比较分析,系统研究大棚菜区不同土地利用方式对土壤养分状况的影响,并对研究区耕地土壤培肥改良和合理利用提出了对策和建议。研究的主要结论有:
(1)利用最小噪声分离法(MNF)、缨帽变换法(K-T)和归一化植被指数(NDVI)对遥感影像进行变换,选取MNF变换的前4个波段,K-T变换的3个波段和1个NDVI波段,构造成含8个波段的新数据作为光谱融合信息参与分类。研究结果表明,在训练样本分离性上,融合后的遥感影像比原始影像有明显提高。
(2)对TM遥感影像进行主成分分析,采用基于灰度共生矩阵的纹理分析方法,使用8个纹理变量指标对第一、第二主成分的纹理特征进行提取,得到包含16个纹理特征的新波段参与分类。并对纹理窗口大小的选取进行讨论,研究结果表明,5×5窗口下得到的纹理特征进行分类,可以获得较好的分类结果。
(3)通过将4层MNF数据、1层NDVI数据、3层K-T变换数据和16层5×5纹理数据共24层数据作为数据源,运用支持向量机(SVM)分类法,选取RBF核函数进行分类。研究结果表明,支持向量机可以更好地利用多源信息,具有更高的分类精度和适应能力。与单纯基于光谱数据的支持向量机分类方法进行比较,纹理信息的加入有助于分类精度的提高。
(4)土壤养分数据统计分析研究表明,在不同土地利用方式下,各养分含量分布存在明显规律。有机质均值的分布特征是设施菜地露天菜地果园旱地盐渍地;全氮、碱解氮、速效钾、有效磷和有效锌均值的分布特征是设施菜地果园露天菜地盐渍地旱地;土壤pH值、交换性镁均值的分布特征为盐渍地旱地露天菜地果园设施菜地;交换性钙为盐渍地旱地露天菜地设施菜地果园;有效硼为果园设施菜地盐渍地露天菜地旱地;有效铁为设施菜地果园露天菜地旱地盐渍地;有效铜和有效锰均为果园设施菜地露天菜地盐渍地旱地。露天菜地、设施菜地和果园在各养分含量上差异较小,旱地和盐渍地在各养分含量上较为相似。除土壤pH值外,其它12种土壤养分在不同土地利用类型下变异系数均较高,其中以有效磷的变异系数最大。土壤养分中除了交换性镁、有效硼与其它各养分之间的相关性较低外,其它养分之间基本为显著或极显著相关,其中土壤pH值与其它各土壤养分均呈现显著或极显著负相关,有机质与其它各土壤养分均呈现显著或极显著正相关。
(5)寿光市土壤养分状况总体较好,土壤养分需要培肥改良的耕地占总耕地面积的43.55%,多分布在北部和中东部地区。总体来看导致土壤培肥改良的养分是有机质、有效磷、有效硼。其中有机质、有效磷和有效硼含量都比较缺乏的耕地面积为3190.17公顷,占耕地总面积的3.70%,缺乏有效磷和有机质的耕地面积为11405.98公顷,缺乏有机质和有效硼的耕地面积为2190.03公顷。单一缺乏有机质、有效磷和有效硼的耕地面积分别为7230.72公顷、5498.08公顷和8056.41公顷。从各类型面积比例看出,寿光市耕地土壤培肥改良的主要方向为增施磷肥和硼肥,同时应注重有机肥料的施用,逐步提高土壤有机质含量。
【关键词】：
【学位授予单位】：山东农业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：S626【目录】：
中文摘要8-10
英文摘要10-13
1 引言13-24
1.1 选题的目的及意义13-14
1.2 设施农业国内外研究概况14-16
1.2.1 设施农业概念及其发展进程14-15
1.2.2 设施农业主体分类15
1.2.3 设施栽培面临的问题及展望15-16
1.3 遥感信息提取国内外研究概况16-19
1.4 土壤质量效应国内外研究概况19-21
1.4.1 不同利用方式对土壤性质的影响19-20
1.4.2 耕地质量评价研究20-21
1.5 研究内容、方法及技术路线21-24
1.5.1 研究内容21
1.5.2 研究方法21-22
1.5.3 技术路线22-24
2 研究区概况24-27
2.1 自然条件概况24-25
2.1.1 气候特征24-25
2.1.2 地形地貌及其土壤特征25
2.2 社会经济发展状况25-27
3 研究资料收集与软硬件准备27-30
3.1 研究资料收集27-29
3.1.1 采样点分布及测验项目27-28
3.1.2 遥感影像资料28
3.1.3 其它基础资料28-29
3.2 软硬件准备29-30
4 基于光谱与纹理信息相融合的大棚菜区土地利用信息遥感提取30-50
4.1 图像预处理30-31
4.1.1 时相及波段选择30
4.1.2 几何精校正30-31
4.1.3 掩膜处理31
4.2 光谱特征提取31-37
4.2.1 缨帽变换（K-T 变换）31-33
4.2.2 归一化植被指数（NDVI）33
4.2.3 主成分分析（PCA）33-35
4.2.4 最小噪声分离变换（MNF）35-37
4.3 纹理特征提取37-40
4.3.1 图像纹理37-38
4.3.2 灰度共生矩阵（GLMC）38-39
4.3.3 窗口大小的确定39-40
4.4 光谱与纹理特征相融合40-41
4.5 支持向量机分类41-47
4.5.1 支持向量机原理41-44
4.5.2 训练样区选择及样本可分离性比较44-46
4.5.3 核函数参数确定46-47
4.6 分类结果及其精度分析47-50
4.6.1 基于光谱单源信息的SVM 图像分类结果47
4.6.2 基于光谱和纹理信息的SVM 图像分类结果47-48
4.6.3 分类精度分析48-50
5 不同土地利用方式下土壤质量效应分析50-62
5.1 土壤养分专题图的生成50-51
5.2 土壤养分信息提取51
5.3 不同土地利用方式下土壤养分分布特征51-56
5.3.1 土壤酸碱性分布状况51-52
5.3.2 土壤大量元素分布状况52-54
5.3.3 土壤中量元素分布状况54-55
5.3.4 土壤微量元素分布状况55-56
5.4 不同土地利用方式下土壤养分变异情况56-59
5.4.1 不同土地利用方式之间土壤养分差异显著性检验56-58
5.4.2 不同土地利用方式下土壤养分的变异情况58-59
5.5 土壤养分之间相关性分析59
5.6 结论59-62
6 大棚菜区耕地可持续利用及合理施肥的对策及建议62-70
6.1 大棚菜区耕地范围提取62
6.2 耕地改良利用分区土壤养分因子的确定62-63
6.3 耕地土壤培肥改良利用分区图的生成63-64
6.4 耕地土壤培肥改良利用分区面积统计及问题分析64-65
6.5 设施菜地主要危害分析65
6.6 对策及建议65-70
7 结论、创新之处与讨论70-73
7.1 主要结论70-71
7.2 主要创新之处71
7.3 讨论71-73
参考文献73-79
攻读学位期间发表论文情况80
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京公网安备74号蔬菜种植专题：蔬菜种植基地/大棚蔬菜种植可行性报告分析及蔬菜种植行业政策解读
经略智成－&&
蔬菜种植可行性分析报告
　　&&&&蔬菜在我国的农产品贸易中优势明显，历来是出口业绩显著的产品之一。蔬菜生产属劳动密集型产业，产能高效，同时也是农民增收的主渠道。随着人们生活水平的提高，健康安全绿色食品的需求量不断加大，因此，蔬菜种植也成为极具市场发展前景的产业之一。
&&&&经略智成（）蔬菜种植产业专题聚合蔬菜种植基地建设项目可行性报告、大棚蔬菜种植可行性报告、有机蔬菜种植项目可行性报告等各类蔬菜种植项目分析报告及最新相关政策，为申办蔬菜种植相关项目的个人及企业提供帮助。
&&&&鼓励企业、个人和社会各界投资建设温室大棚。新建日光温室每栋补助1万元，新建春秋大棚每栋补助0.2万元，新建智能化自动调控联栋日光温室每亩补助2万元… []
&&&&认真贯彻落实国家、省、市支农惠农政策，坚持“政府引导、市场运作、自主自愿、协同推进”的原则，加快构建设施蔬菜种植风险保障体系… []
&&&& 为贯彻落实市委、市政府《关于加快发展现代农业
建设中国幸福乡村的若干政策意见》文件精神，进一步规范兑现蔬菜和种子种苗、草本花卉、中药材等农业新兴产业… []
为巩固我市设施蔬菜基地建设成果，促进全市蔬菜产业健康发展，针对近年来灾害天气频繁给农业生产造成极大损失的问题，市政府决定对全市设施蔬菜开展… []
大棚蔬菜种植是一种新型的农业蔬菜种植方式，它利用薄膜覆盖大棚种植不同季蔬菜的方式，实现了温控种植蔬菜技术的发展、达到了物料供求平衡，调整了产品出产构架，既优化了产业结构，又达到了农村土地资源的重组利用，对于我国菜篮子工程的建设以及农业经济的发展，有着不可磨灭的贡献。&&&&
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本项目针对消费者需求的食品安全需求，提供了一种健康、安全的蔬菜食品，这完全满足了人们对于食品安全的需求，而且有机蔬菜种植的成本低，产品在市场上的价格高，项目市场潜力巨大，拥有良好的经济效益。… []
&&&&现代农业产业化的发展给农业生产和种植都提出了新的要求，本项目是应我国农业产业发展的要求，计划建设一个集农业种植及深加工为一体的农业种植项目。… []
&&&&绿色、健康、安全、无公害成为如今人们对于蔬菜的基本要求，市场上很多无公害蔬菜价格昂贵而且供不应求，这一发展形势给无土栽培蔬菜的发展带来了强大动力。 []
&&&& 该项目商业计划书基于产品分析、把握行业市场现状和发展趋势、综合研究国家法律法规、宏观政策、产业中长期规划、项目团队优势等基本内容… []
本项目按照国家质量标准和要求规范进行建设，在生产过程中，坚持技术创新、自主创新的原则，用符合标准的生产工艺进行反季节蔬菜生产… []
&&&& 俗话说“民以食为天，食以安为先”。随着人们生活水平的提高，作为餐桌上不可或缺的蔬菜，其安全性越来越被人们重视。因而，经过有机认证的有机蔬菜应运而生，走向市场，受到大众的青睐。那么，包头的有机蔬菜产业发展状况如何？近日，记者对我市的有机蔬菜生产和销售进行了调查。
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王正伟笑呵呵地解释，关键在精确把握鸡群进棚的时间。工人在2月种下番茄，3月在两侧套种苦瓜，进入4月，再把鸡苗放进去。那时候，番茄底部的1、2档果已经采摘结束，套种的苦瓜爬藤生长，鸡够不着蔬菜，只能在地上找虫子和草吃。... []
果蔬深加工可行性报告
经略智成果蔬深加工专题聚合果蔬深加工基地建设可行性报告、果蔬脆片生产可行性报告、果蔬汁生产可行性报告等各类果蔬深加工相关产业分析报告及最新相关政策，为申办果蔬深加工相关项目的个人及企业提供帮助… []
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问题编号：2460289
我想承包土地种大棚菜请问国家有什么补助政策
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提问者：天津-和平区劳动纠纷浏览142次 19:23:38
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大棚菜区土地利用信息遥感提取及其不同方式的土壤质量效应——以山东省寿光市为例
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3秒自动关闭窗口谁来拯救大棚菜地土壤污染？
目前，我国大棚蔬菜面积已超过5000万亩，大棚蔬菜在丰富“菜篮子”的同时，也付出了较大的环境代价。
大棚菜地的土壤环境如何？大棚菜地污染的源头在哪里？又该如何拯救大棚菜地？
——调 查——
化肥过量使用比较普遍，同时科学施肥普及不足
在调研中了解到，当前不少菜农仍然讲究“蔬菜一枝花，全靠肥当家”，化肥过量使用比较普遍，同时科学施肥普及不足，多数菜农信奉“肥大水勤，不用问人”。尽管大多数肥料包装上都有使用说明，但不少菜农还是凭“感觉”施肥。那么，一亩大棚菜地每年要“接纳”多少肥料、农药？
山东寿光市古城街道办前王村菜农王宗先告诉记者，大棚蔬菜的肥料使用主要包括底肥、追肥两大类，底肥既有鸡粪、猪粪等有机肥，也有氮、磷、钾等化肥，追肥分随水冲施和叶面喷施两种。
山东省泰安市岱岳区颜谢村菜农王在虎的蔬菜大棚里有一个纸箱，箱子里放着各种各样的农药包装物，记者仔细数了数，共有14种农药，包括杀虫类农药8种、杀菌类4种、杀螨类2种。
肥料利用率比较低，多余肥料进入土壤或水体形成污染
又有多少肥料、农药会进入土壤或水体形成污染？
在调研中发现，施用农药贯穿设施蔬菜栽培的全过程，从种子到果实，每一步都伴随着农药的施用。种子要农药拌种；休棚期直接对土壤用药，以解决土壤消毒、连作障碍、灭杀土传病虫害；从定植到最后拔秧一直要防治各种病虫害。为了提高坐果率、膨大催熟果实或果实塑形，还要使用大量植物激素。
山东省农科院资源与环境研究所研究员江丽华说，目前的施肥量是蔬菜生长所需量的4至10倍。与过度施肥相对应的是，肥料利用率仍然比较低，多余的肥料都将进入土壤或水体形成污染。山东省农业科学院资源与环境研究所前所长刘兆辉介绍，相关研究表明，由于农药制剂的物理、化学性能局限，真正作用于作物上的仅占施用量的10%至30%，其余20%至30%进入大气和水体，50%至60%残留于土壤中，造成污染。
寿光市文家街道办韩家村菜农韩贵方告诉记者，近年来病虫害越来越多，很多都是以前没有见过的，老百姓很难分辨，只能多用药，大家都觉得“有病没病，打了再说”。
大棚菜地与露天菜地相比，土壤硝酸盐含量要高出数倍
大棚菜地与露天菜地相比，土壤硝酸盐含量要高出数倍。露天菜地土壤平均硝酸盐含量约为40毫克/公斤，而大棚菜地土壤平均硝酸盐含量超过200毫克/公斤。
据专家介绍，磷肥、复合肥等化肥中含有一定量的重金属，有机肥中锌、铜等重金属含量较高，过量施肥会造成农田土壤中重金属积累。中国农科院土壤肥料研究所对北京、天津、山东、河北的土壤重金属含量测量结果显示，天津、河北和山东大棚菜地均处于土壤重金属轻污染状况，北京大棚菜地土壤属于重金属污染警戒级。
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