基于NIR-SlopeSWIR1-NIR特征散點圖的鹽漬化土壤水鹽動態分析

董高權 張蕓蕓 張利

摘要? ? 研究以Landsat8 OLI數據的近紅外（NIR）值表征土壤鹽分含量，以該數據短波紅外（SWIR1）與近紅外值之間的斜率（SlopeSWIR1-NIR）表征土壤水分含量。利用分段統計繪制NIR和相應SlopeSWIR1-NIR的關系散點圖，獲取了瑪納斯河綠洲內部鹽漬化土壤完整的水、鹽年內動態變化規律。研究結果對今后基于地面試驗的鹽漬化土壤水鹽動態分析具有一定參考價值。

關鍵詞? ? 鹽漬化土壤;特征曲線;動態變化;NIR-SlopeSWIR1-NIR

中圖分類號? ? S127;TV93? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）21-0174-04? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（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920萬hm2。鹽漬化問題是制約中國農業發展的不利因素之一[1]。因此，通過鹽漬化土壤特征光譜，分析其水鹽動態變化，對今后準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域。鹽漬化土壤有機質含量低、鹽分含量高、肥力差、植被覆蓋度低。蒸發及土壤毛管水作用將地下的鹽分帶到地表，導致鹽漬化土壤地表結構疏松，鹽分聚集。Rao[2]發現鹽漬化土壤在NIR波段較非鹽漬化土壤有更強的反射率，土壤鹽漬化程度越高，反射率越強。對目前已報道的多種鹽分指數分析后發現，學者們多利用NIR值參與鹽分指數的構建，NIR值越大，鹽分指數值也越大，即NIR值與土壤鹽分含量成正相關[3-8]。另外，SWIR1與土壤水分含量密切相關，土壤水分含量高時，SWIR1值低，相應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，通過分段統計，構建NIR-SlopeSWIR1-NIR特征散點圖，從一個新的視角揭示鹽漬化土壤的水鹽動態變化規律。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗地概況

選取新疆瑪納斯河流域綠洲的鹽漬化土壤作為研究對象。該區域位于東經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，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），年水面蒸發量為800～1 000 mm。瑪納斯河流域地勢由東南向西北逐漸降低，受地形作用，山區的降水量遠遠大于平原。地勢高低變化及水流運動方向對土壤鹽漬化格局分布有著重要影響。其中位于地勢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，綠洲主要分布區沖積平原部份底土鹽分含量高，導致該區域處于脫鹽與積鹽交替的狀態;而綠洲外圍沖積洪積扇扇緣以下部分則處于持續積鹽的狀態。

1.2? ? 數據選擇及預處理

4? ? 參考文獻

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