姜晓璐
- 作品数：11 被引量：56H指数：4
- 供职机构：中南大学更多>>
- 发文基金：中国博士后科学基金环境保护公益性行业科研专项湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学环境科学与工程理学更多>>
- 类标准化土壤样品Cd含量高光谱定量反演被引量：2
- 2018年
- 针对土壤Cd高光谱遥感反演精度低、特征波段难以有效识别的问题,以湖南省某典型重金属污染矿区为例,开展类标准化Cd污染土壤样品和自然污染土壤样品Cd含量高光谱定量反演对比研究。创新之处主要在于以相对清洁的背景土壤作为内控样本,通过实验室定量添加Cd标准溶液制备符合自然污染规律的类标准化Cd污染土壤样品方案的提出与对比实验的开展,研究实验过程还包括自然污染土壤样品野外采集,类标准化样品与自然样品土壤重金属、有机质含量及350~2 500nm光谱反射率等的测定,光谱全要素主成分逐步回归土壤Cd含量反演建模。研究发现,类标准化土壤样品Cd含量高光谱反演模型精度(adj R2=0.87)明显高于野外自然污染土壤样品Cd含量高光谱反演建模结果(adj R2=0.39)。土壤Cd含量与土壤光谱反射率间确实存在一定的响应关系,但各光谱波段对土壤Cd含量及其变化产生响应的程度存在差异,其中1 000,2 000以及2 300nm波段光谱响应信号较强。该研究创新引入的类标准化Cd污染土壤样品制备方法有助于深入探索重金属Cd污染土壤光谱特征响应规律并发现重金属Cd含量及其变化的真正指示性特征波段,可为多要素混淆污染模式下模拟反演土壤重金属含量提供先验知识。
- 姜晓璐邹滨涂宇龙涂宇龙陈旭
- 关键词：土壤CD
- 农用地土壤重金属汞污染成因解析与空间分布特征研究
- 土壤重金属污染危害大,其综合防治成为国内外亟待解决的重要问题,而准确了解土壤重金属的污染成因及空间分布特征是实现污染综合防治的首要前提.本研究在广东省南部某市采集104个农用地土壤样本点,以重金属汞污染为研究对象,将描述...
- 姜晓璐邹滨
- 关键词：汞土壤污染农用地地理信息系统
- 矿区土壤Cu含量高光谱反演建模被引量：29
- 2018年
- 为探究高光谱遥感手段反演土壤Cu含量方法的可行性,以湖南省某矿区为例,利用ASD地物光谱仪和实验室电感耦合等离子发射光谱法测定83个土壤样品350~2 500nm光谱信号和Cu含量。在光谱重采样、一阶/二阶微分、标准正态变换预处理对比分析基础上,分别采用主成分分析与相关分析对潜在建模变量进行初步筛选,运用逐步回归方法确定最终模型变量,建立土壤Cu含量反演模型,基于最优模型识别Cu含量光谱指示特征波段。结果表明,相对于传统主成分分析方法,标准正态变换后的光谱全要素主成分分析逐步回归建模方法因保留土壤样品弱光谱信号能有效提升土壤Cu含量估算能力,R2达0.86,模型对于预测样本的估计效果较好,建模样本和预测样本的残差分别为0.76和1.29,且通过F检验;360~400,922~1 009,1 833~1 890与2 200~2 500nm波段对研究区土壤Cu含量有较好指示性。研究结果将丰富南方矿区土壤Cu含量估算典型案例,同时为发展基于高光谱遥感的土壤环境监测手段提供理论支撑。
- 涂宇龙邹滨姜晓璐陶超汤玉奇冯徽徽
- 关键词：重金属土壤高光谱遥感主成分分析
- 土壤重金属铅、锌高光谱反演模型可迁移能力分析研究被引量：13
- 2018年
- 现有基于高光谱遥感技术的土壤重金属含量反演模型,大多是采用同一试验区且有限的样本点进行定量反演建模。但考虑到实际应用需求,该类模型在不同试验区是否具有较好的迁移推广能力是目前迫切需要回答的问题。如不可行,是否存在其他可行手段用于土壤重金属污染评估?为回答上述问题,选取湖南省郴州市和衡阳市两铅锌矿区作为实验研究区,并首先利用郴州地区采样点分别对Pb和Zn两种重金属进行定量回归建模和定性分类建模,然后比较两种模型在衡阳实验区的可迁移能力。实验结果表明:(1)基于偏最小二乘回归(PLSR)的定量回归模型可迁移能力较差。分别采用四种光谱预处理方式建模,发现回归模型对异地采样的预测精度很低,难以正确反演衡阳试验区重金属Pb和Zn的含量。(2)基于支持向量机(SVM)分类的定性反演模型具有一定的可迁移能力,以郴州地区采样数据训练得到的SVM分类模型能有效判定衡阳试验区Pb、Zn的污染状况,分类精度分别达到84.78%和86.96%。结果表明,在快速检测土壤重金属污染状况的问题上,定性分类是一种更加切实可行的方式。
- 陶超王亚晋邹滨涂宇龙涂宇龙
- 关键词：重金属污染SVM分类偏最小二乘回归
- 公路走廊带景观破碎度的空间分异研究被引量：2
- 2017年
- 近年来,我国公路对自然生态环境的影响随着通车里程的增加而日益显著。在公路选线的过程中,全面分析拟建公路走廊带内景观破碎度的空间分异特征,可有效减少公路修建对生态环境的不利影响。本文利用遥感分类技术和GIS(地理信息系统)空间分析方法,以湖南长湘公路走廊带某段土地斑块和景观分类为基础,借助斑块密度指数、最大斑块指数和相似邻近比指数,在斑块类型水平和景观水平两个层面全面分析公路走廊带内自然林地景观、农业景观和城乡建设景观破碎度的空间分异特征。结果表明:长湘公路走廊带内景观破碎度高的地区主要分布在大型斑块边缘、平原地区以及公路沿线;自然林地景观和农业景观的破碎度较低,城乡建设景观的破碎度较高;城乡建设景观的破碎度与公路相关性最强,表现出顺应公路走向的条带状蔓延特征。该研究成果可为公路选线方案的制订和完善提供环境影响方面的参考。
- 孙国庆邹滨姜晓璐邱永红
- 关键词：公路选线空间异质性景观指数遥感影像
- 基于室内标样高光谱特征的土壤重金属Cd含量反演建模及其光谱响应特征波段识别方法
- 本发明公开了一种基于室内标样高光谱特征的土壤重金属Cd含量反演建模及其光谱响应特征波段识别方法，首先人为设计不同Cd污染含量下的标准土壤样本，利用土壤背景样本实验室添加污染物制作Cd污染标样，并分析其理化性质，获得土壤标...
- 邹滨姜晓璐
- 一种联合土壤室内外光谱的重金属含量反演方法
- 本发明公开了一种联合土壤室内外光谱的重金属含量反演方法，首先，基于土壤室内光谱的系列光谱预处理，构建土壤重金属含量反演的全要素主成分逐步回归模型，并提取特征波段主成分；然后，采用Kennard‑Stone算法选择合适的转...
- 邹滨姜晓璐涂宇龙
- 文献传递
- 广东省东南部菜地水田砷含量空间分布被引量：7
- 2016年
- 针对稀疏采样条件下农用地土壤砷含量空间分布难以高效准确识别的问题,以广东省东南部农用地为例,采集表层土壤（0-20 cm）样本104个,借助空间分析与多元回归建模手段,分菜地、水田和果园3类农用地分析土壤砷含量统计特征、模拟揭示土壤砷含量空间分异的成因与空间分布格局。结果表明：1）研究区农用地土壤砷含量总体上达标,但个别样点土壤砷含量值高达137.80 mg/kg,显著高于国家土壤环境质量二级标准（GB156182-1995）;2）3类农用地中菜地土壤砷含量最高、水田次之、果园相对较低,均值分别为11.04、9.89和2.54 mg/kg;3）各类农用地土壤砷污染来源不同,菜地砷污染主要在不同地形条件下,受河流污水灌溉和烟囱排放的废气沉降随地表径流累积影响,在空间上呈现北部偏高、其他地区偏低的分布格局;4）水田砷污染受河流污水灌溉影响显著,空间上呈现南北部偏高、中部地区偏低的污染格局。研究结果对在稀疏采样监测地区开展农用地土壤重金属污染制图与精细防控策略的制定提供了一种行之有效的方法。
- 姜晓璐邹滨汤景文涂宇龙
- 关键词：重金属砷
- 基于室内标样高光谱特征的土壤重金属Cd含量反演建模及其光谱响应特征波段识别方法
- 本发明公开了一种基于室内标样高光谱特征的土壤重金属Cd含量反演建模及其光谱响应特征波段识别方法，首先人为设计不同Cd污染含量下的标准土壤样本，利用土壤背景样本实验室添加污染物制作Cd污染标样，并分析其理化性质，获得土壤标...
- 邹滨姜晓璐
- 文献传递
- 土壤Cd含量实验室与野外DS光谱联合反演被引量：12
- 2019年
- 土壤重金属高光谱遥感建模理论上能够大大降低传统化学分析测定所需成本,正逐步发展为有效探查土壤污染空间分布与开展污染土壤综合防治的关键技术。然而土壤重金属高光谱遥感调查技术目前多局限于稳定可控条件下的实验室光谱模型,野外诸多因素(光照、湿度、土壤粗糙度等)影响下野外原位光谱模型的有效性已成为困扰该项技术大范围推广亟待突破的关键科学问题。以湖南衡阳市某矿区为例,分别利用ASD地物光谱仪和等离子发射光谱法测定46个土壤样品350~2500nm的实验室光谱和Cd含量,并在土壤取样时同步测量样品野外原位光谱。在运用DS(directstandardization)转换算法处理野外光谱的基础上,融合实验室光谱先验知识,基于主成分逐步回归建模方法开展了土壤Cd含量实验室与野外原位DS光谱联合反演实验,交叉验证了模型的稳定性。同时为深入探究实验室与野外原位DS光谱联合反演模型的有效性,将其与基于实验室光谱、野外原位光谱、野外原位DS光谱、实验室与野外原位光谱联合建立的主成分逐步回归模型开展了对比分析。结果表明:野外原位光谱反演模型精度(R2=0.56)明显低于实验室光谱反演模型(R2=0.64),野外原位DS光谱反演模型与之相比精度有所提升(R2=0.66);在野外原位光谱DS转换校正基础上,联合实验室光谱先验知识的土壤Cd含量反演模型精度最高,R2可达0.72。与此同时,实验室与野外原位DS光谱联合反演模型揭示482,565,979和2206nm波段对研究区土壤Cd含量有较好指示性,此结果与实验室光谱反演模型所识别的特征波段一致,两者物理意义相同。研究结果证实了实验室光谱先验知识以及DS转换算法能够提升野外原位光谱模型的可靠性,可为发展土壤Cd含量野外原位高光谱遥感探测提供重要的提供理论与方法支撑。
- 邹滨涂宇龙姜晓璐陶超周茉熊立伟
- 关键词：土壤遥感反演
