【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種探究作物長勢影響的方法。
技術介紹
1、土壤質地作為土壤物理性質中的一個重要指標，是控制土壤中大多數物理、化學和生物過程的重要土壤屬性。它可以影響土壤熱容量、滲透性、持水能力和溶質運動，與氣候、生態、水文模型、智慧農業管理和土壤污染控制等應用密切相關。區域和景觀在橫向和縱向上通常具有高度的空間異質性。目前，在處理氣候變化、土壤退化、水資源短缺、環境污染、農業和生態系統可持續性等全球和國家問題時，對詳細的土壤質地信息的需求越來越大。
2、不同的土壤質地和其他土壤物理性質與肥力和環境條件相互作用，影響作物的生長發育。由于不同質地的土壤中含有不同含量的吸水性聚合物(wap)，對作物的有效含水量、萎蔫時間和灌溉頻率產生交互影響，從而進一步影響作物的長勢狀態。在農業生產中，合理選擇土壤質地類型對于提高農田的產量和質量具有重要意義。因此了解土壤質地與作物長勢之間的關系，對于選擇適宜的作物種植、制定合理的施肥方案和灌溉管理具有重要作用。
3、傳統的土壤質地預測方法是地統計分析方法，地統計學是基于區域化變量理論和變異函數模型，以具有空間相關性和依賴性且在空間分布上既有隨機性又有結構性的自然現象為研究對象的科學。但是其預測精度往往受到樣本密度和樣本變異程度的限制，只有具有足夠數量和密集的樣本才能獲得準確的土壤質地空間分布圖，很難做到快速準確的完成土壤質地的預測。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種探究土壤質地對作物長勢影響的方法，本專利技術是基于隨機森林
2、本專利技術探究土壤質地對作物長勢影響的方法按照以下步驟進行：
3、一、繪出研究區域的矢量邊界，將其上傳至google?earth?engine平臺的個人數據庫，下載遙感影像數據集；對遙感影像數據集進行進一步處理，并提取影像波段的反射率信息；同時獲取和處理環境協變量數據；將處理后的遙感數據與環境協變量數據構建特征變量集；
4、二、結合隨機森林方法，建立隨機森林預測模型，使用步驟一的特征變量集訓練模型，調整確定最佳決策樹目后保存該模型；通過把不同特征變量集輸入所建立的模型中，得到對土壤質地預測精度最高的變量集，將變量集輸入隨機森林預測模型，得到土壤質地空間分布圖；
5、三、將遙感影像提取ndvi作為作物長勢，與土壤質地空間分布圖進行相關性分析，得到土壤質地對作物長勢的影響機理。
6、本專利技術具有以下優點：
7、1、時效快：本專利技術通過衛星遙感影像繪出研究區域的矢量邊界，將其上傳至google?earth?engine平臺的個人數據庫，下載遙感影像，由此獲取準確的植被指數和地塊信息，即提供了準確的植被生長狀況和土壤養分需求信息，相較于傳統測土配方化驗，成本更低，時效更快。
8、2、預測性：土壤質地是土壤重要的物理和自然屬性之一，了解耕作土壤質地的空間分布對于農業精準管理以及耕地保護至關重要，本專利技術基于采樣點的土壤質地數據(遙感數據與環境數據)，預測全局土壤質地的空間分布，同時探究土壤質地對于作物長勢的影響機理，在耕作前對作物種植種類進行有針對性的改良。
9、本專利技術通過衛星遙感影獲得各項數據，又結合隨機森林方法，建立隨機森林預測模型，使用特征變量集訓練模型，調整確定最佳決策樹目得到最佳模型；本專利技術所述的數據準確，模型更高效，本專利技術可以實現對農田內部進行精確、個性化的調控，使土壤質地更加符合作物生長的實際要求。本專利技術的方法可用于精準種植農業領域。
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1.一種探究土壤質地對作物長勢影響的方法，其特征在于探究土壤質地對作物長勢影響的方法按照以下步驟進行：
2.權利要求1所述的一種探究土壤質地對作物長勢影響的方法，其特征在于步驟一中遙感影像數據集為GEE提供的Landsat-8數據集和Sentinel-2的數據集；其中Landsat-8影像數據集獲取波段信息，進一步進行云和陰影掩膜處理，合成為中值合成影像；Sentinel-2生長期影像數據集進一步進行NDVI的提取處理。
3.權利要求2所述的一種探究土壤質地對作物長勢影響的方法，其特征在于Landsat-8影像數據集波段信息分別為藍波段、綠波段、紅波段、近紅外波段和兩個短波紅外波段。
4.權利要求1所述的一種探究土壤質地對作物長勢影響的方法，其特征在于步驟一中環境協變量數據為多年平均降水量、多年平均氣溫、高程、坡度、排水密度和排水頻率。
5.權利要求1所述的一種探究土壤質地對作物長勢影響的方法，其特征在于步驟二中使用十折交叉驗證來評估模型性能為最佳決策樹目。
【技術特征摘要】
1.一種探究土壤質地對作物長勢影響的方法，其特征在于探究土壤質地對作物長勢影響的方法按照以下步驟進行：
2.權利要求1所述的一種探究土壤質地對作物長勢影響的方法，其特征在于步驟一中遙感影像數據集為gee提供的landsat-8數據集和sentinel-2的數據集；其中landsat-8影像數據集獲取波段信息，進一步進行云和陰影掩膜處理，合成為中值合成影像；sentinel-2生長期影像數據集進一步進行ndvi的提取處理。
3.權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉煥軍，高鸝人，羅沖，
申請(專利權)人：中國科學院東北地理與農業生態研究所，
類型：發明
國別省市：
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