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国土资源遥感  2020, Vol. 32 Issue (1): 224-231    DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.30
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基于RS和GIS的都匀茶树种植地质背景调查
陈炫炽, 陈蓉(), 吴愈锋, 王跃跃
贵州大学矿业学院,贵阳 550025
Research on the geological background of tea planting in Duyun City based on RS and GIS
Xuanchi CHEN, Rong CHEN(), Yufeng WU, Yueyue WANG
Mining College, Guizhou University, Guiyang 550025, China
全文: PDF(3516 KB)   HTML  
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摘要 

为调查都匀茶树种植的地质背景,以农业地质学理论为基础,借助遥感(remote sensing,RS)与地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,高效快速地分析研究了地质背景与优质都匀茶树种植的关系。首先,利用Sentinel-2A和Landsat8等遥感影像,采用面向对象的分类方法,结合自定义的茶树提取指数和茶树物候信息,实现了茶树种植区的高精度提取; 然后,利用GIS的空间分析功能,精确统计各地质背景在都匀市的分布以及不同背景上茶树种植面积,对都匀茶树种植区的地质背景作了全面调查; 最后,测试分析采样数据讨论不同背景岩石的地球化学特征,并编制了都匀茶树种植地质背景适宜区规划图。研究表明,都匀碎屑岩所含化学元素明显优于碳酸盐岩,碎屑岩是茶树种植的优势地质背景,其分布面积在都匀市占比高达47.86%,为各种岩性中所占比例最大,其次是白云岩,占比16.80%; 都匀茶树种植67.82%分布于碎屑岩背景,这是当地出好茶的基本条件。研究结果可为发展地方经济,指导茶叶种植规划提供科学依据。

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陈炫炽
陈蓉
吴愈锋
王跃跃
关键词 遥感地理信息系统都匀茶树地质背景    
Abstract

To investigate the geological background of Duyun tea planting, the authors studied the relationship between geological background and high quality Duyun tea planting efficiently and rapidly based on the theory of agricultural geology and using RS and GIS technology. Firstly, by using Sentinel-2A and Landsat8 remote sensing images and object-oriented classification method in combination with customized TEI and tea phenology information, high-precision extraction of tea planting areas was realized. Then, the spatial analysis function of GIS was used to count the distribution of various geological backgrounds in Duyun and the area of tea planting on different backgrounds accurately, and the geological background of tea planting in Duyun was investigated comprehensively. Lastly, the geochemical characteristics of rocks with different backgrounds were investigated by testing and analyzing the sampled data, and the planting map of suitable geological background area for tea planting in Duyun was compiled. The results show that the chemical elements in Duyun clastic rocks are obviously better than those in carbonate rocks. Clastic rocks are the advantageous geological background for tea planting and the important influencing factors for Duyun to produce high quality tea. The distribution area of clastic rocks accounts for 47.86% of the total area of Duyun, which means that clastic rocks possess the largest proportion of all lithologies, followed by dolomite, which accounts for 16.80%. 67.82% of Duyun tea is planted in clastic rock background, which is the basic condition for local tea production.

Key wordsRS    GIS    Douyun tea    geological background
收稿日期: 2019-03-29      出版日期: 2020-03-14
:  TP79  
基金资助:国家自然科学基金项目“贵州重要作物(马铃薯、辣椒、茶叶)种植区地质环境研究”(编号: 41463009);贵州省教育厅创新群体重大项目“贵州重要作物种植区环境地球化学研究”(编号: 黔教合KY字[2016]024);贵州省生态学一流学科建设项目“贵州特色茶组生态地质环境研究”(编号: GNYL[2017]007)
通讯作者: 陈蓉
作者简介: 陈炫炽(1996-),男,硕士研究生,主要研究方向为遥感信息技术。Email: 942283115@qq.com。
引用本文:   
陈炫炽, 陈蓉, 吴愈锋, 王跃跃. 基于RS和GIS的都匀茶树种植地质背景调查[J]. 国土资源遥感, 2020, 32(1): 224-231.
Xuanchi CHEN, Rong CHEN, Yufeng WU, Yueyue WANG. Research on the geological background of tea planting in Duyun City based on RS and GIS. Remote Sensing for Land & Resources, 2020, 32(1): 224-231.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2020.01.30      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2020/V32/I1/224
Fig.1  研究区位置
Fig.2  茶树种植信息提取流程
Fig.3  不同植被光谱曲线
Fig.4  影像与TEI指数地物类型特征对比
Fig.5  高寨水库旁茶树和灌乔木TEI值
Fig.6  都匀茶树种植分布
Fig.7  都匀茶树种植与岩组叠加
岩性 面积/km2 占总面积
百分比/%
茶树种植
面积/km2
占茶树种植总
面积百分比/%
石灰岩 305.60 13.37 0.22 3.48
白云岩 384.33 16.80 0.94 15.18
石灰岩白云岩互层 263.46 11.51 0.57 9.25
碳酸盐岩夹碎屑岩 213.63 9.33 0.26 4.20
碎屑岩 1 095.15 47.86 4.21 67.82
第四系 25.86 1.13 0.00 0.07
总计 2 288.03 100 6.20 100
Tab.1  茶树种植的地质背景
岩石
类型
岩石
编号
常量元素 微量元素
P/(mg·
kg-1)
K/
%
S/
%
Na/
%
Al/
%
Ca/
%
Fe/
%
Mg/
%
Mn/(mg·
kg-1)
Zn/(mg ·
kg-1)
Cu/(mg ·
kg-1)
Mo/(mg·
kg-1)
V/(mg·
kg-1)
Co/(mg·
kg-1)
碎屑
1 390 3.69 0.01 0.14 8.95 0.02 5.04 1.45 202 108 16.3 0.12 122 24.0
2 490 2.90 0.01 0.52 8.29 0.05 4.50 1.34 380 102 9.9 0.24 105 32.7
均值1 440 3.30 0.01 0.33 8.62 0.04 4.77 1.40 291 155 13.1 0.18 114 28.4
非碎
屑岩
1 140 1.01 0.03 0.04 1.81 20.80 0.83 8.06 115 22 6.7 0.15 22 4.6
2 160 1.90 0.02 0.05 2.77 15.85 1.15 9.40 121 37 3.5 0.41 27 5.3
3 40 1.17 0.02 0.02 0.42 20.10 0.51 11.80 86 12 4.9 0.90 9 11.3
均值2 113 1.36 0.02 0.04 1.67 18.92 0.83 9.75 107 24 5.0 0.49 19 7.1
均值1-均值2 327 1.94 -0.01 0.29 6.95 -18.88 3.94 -8.35 184 131 8.1 -0.31 95 21.3
Tab.2  岩石的化学元素含量
Fig.8  都匀市茶树种植地质背景适宜区规划
[1] 吴跃东, 向钒, 赵家厚 , 等. 黄山茶叶品质与产地地质背景关系探讨[J]. 资源调查与环境, 2010,31(1):39-49.
Wu Y D, Xiang F, Zhao J H , et al. Approach to relationship between Huangshan tea quality and geological background of growing areas[J]. Resources Survey and Environment, 2010,31(1):39-49.
[2] 任明强, 赵宾, 赵国宣 , 等. 贵州茶叶品质与地质环境的关系[J]. 贵州农业科学, 2011,39(2):30-33.
Ren M Q, Zhao B, Zhao G X , et al. Correlation between tea quality and geological environment in Guizhou[J]. Guizhou Agricultural Sciences, 2011,39(2):30-33.
[3] 韩晓彤, 毕坤, 杨瑞东 . 贵州地质背景与茶叶品质关系初探[J]. 贵州农业科学, 2010,38(4):72-76.
Han X T, Bi K, Yang R D . Preliminary discuss on relationship between geological background and tea quality in Guizhou[J]. Guizhou Agricultural Sciences, 2010,38(4):72-76.
[4] 彭益书, 陈蓉, 杨瑞东 , 等. 乌当区太子参环肽B含量及其与元素含量的相关性[J]. 西南农业学报, 2015,28(1):274-278.
Peng Y S, Chen R, Yang R D , et al. Correlation among heterophyllin B content in Pseudostellaria heterophylla,stratum and some trace elements content in Wudang District[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2015,28(1):274-278.
[5] 彭益书, 陈蓉, 杨瑞东 , 等. 贵阳市乌当区太子参及其种植土壤中14种元素含量与道地性[J]. 贵州农业科学, 2014,42(11):109-113.
Peng Y S, Chen R, Yang R D , et al. Genuineness of herbs and 14 elements contents in Pseudostellaria heterophylla and planting soil in Wudang District of Guiyang City[J]. Guizhou Agricultural Sciences, 2014,42(11):109-113.
[6] Birke M, Reimann C, Rauch U , et al. GEMAS:Cadmium distribution and its sources in agricultural and grazing land soil of Europe—Original data versus clrtransformed data[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2016,173:13-30.
[7] Martin A P, Turnbull R E, Rattenbury M S , et al. The regional geochemical baseline soil survey of southern New Zealand:Design and initial interpretation[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2016,167:70-82.
[8] 吴承龙, 程亮, 王成庭 , 等. 基于GIS的皖南山区茶叶种植适宜性评价[J]. 农业网络信息, 2012(2):27-32.
Wu C L, Cheng L, Wang C T , et al. Research on suitability evaluation of cultivated land for tea based on GIS in south[J]. Agriculture Network Information, 2012(2):27-32.
[9] 周旭, 安裕伦, 杨光斌 , 等. RS、GIS支持下都匀毛尖茶种植适宜地评价[J]. 贵州农业科学, 2005,33(5):10-14.
Zhou X, An Y L, Yang G B , et al. Evaluation on the suitable land of Duyun Maojian Tea planting based on RS and GIS[J]. Guizhou Agricultural Sciences, 2005,33(5):10-14.
[10] 宋星星, 毛艳玲, 邱龙霞 , 等. 基于GIS的长汀县茶园适宜性评价[J]. 江西农业大学学报, 2017,39(2):342-348.
Song X X, Mao Y L, Qiu L X , et al. GIS-based suitability evaluation of tea garden in Changting County[J]. Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis, 2017,39(2):342-348.
[11] 尹娟, 王可耀 . 基于GIS的乐山市茶叶种植气候区划[J]. 现代农业科技, 2017(19):179-181.
Yin J, Wang K Y . Tea growing climatezoning in Leshan City based on GIS[J]. Modern Agricultural Science and Technology, 2017(19):179-181.
[12] 张森, 陈健飞, 龚建周 . 面向对象分类的决策树方法探讨——以Landsat-8 OLI为例[J]. 测绘科学, 2016,41(6):117-121.
Zhang S, Chen J F, Gong J Z . Object-oriented classification based on C5.0 algorithm[J]. Science of Surveying and Mapping, 2016,41(6):117-121.
[13] 苏腾飞 . 基于时间序列NDVI的河套平原农田分类方法[J]. 科技创新导报, 2014(25):202-203.
Su T F . Classification method of farmland in Hetao Plain based on time series NDVI[J]. Science and Technology Innovation Herald, 2014(25):202-203.
[14] 韩东升 . 基于决策树的乡村遥感影像分类算法[J]. 中国科技纵横, 2015(21):24-24.
Han D S . Rural remote sensing image classification based on decision tree[J]. China Science and Technology Panorama Magazine, 2015(21):24-24.
[15] 童成英, 何守阳, 丁虎 . 茶叶产地与品质的元素、同位素鉴别技术研究进展[J]. 生态学杂志, 2018,37(5):1574-1583.
Tong C Y, He S Y, Ding H . Research progress of element and isotope identification technology for the origin and quality of tea[J]. Chinese Journal of Ecology, 2018,37(5):1574-1583.
[16] 徐涵秋, 张博博, 关华德 , 等. 南方红壤区林下水土流失的遥感判别——以福建省长汀县为例[J]. 地理科学, 2017(8):147-153.
Xu H Q, Zhang B B, Guan H D , et al. Detection of soil erosion area under forest canopy in the red soil region of southern China using remote sensing techniques:Changting County,Fujian Province[J]. Scientia Geographica Sinica, 2017(8):147-153.
[17] 高琳, 龙怀玉, 刘鸣达 , 等. 农业地质背景与特色农作物品质相关性研究进展[J]. 土壤通报, 2011,42(5):1263-1267.
Gao L, Long H Y, Liu M D , et al. Review on the relationship between agro-geological background and crop quality[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2011,42(5):1263-1267.
[18] 毕坤 . 论贵州茶叶品质与地质环境关系[J]. 贵州地质, 1997,14(2):105-120.
Bi K . On the relationship between tea quality and geological environments of Guizhou[J]. Guizhou Geology, 1997,14(2):105-120.
[1] 刘文, 王猛, 宋班, 余天彬, 黄细超, 江煜, 孙渝江. 基于光学遥感技术的冰崩隐患遥感调查及链式结构研究——以西藏自治区藏东南地区为例[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 265-276.
[2] 王茜, 任广利. 高光谱遥感异常信息在阿尔金索拉克地区铜金矿找矿工作中的应用[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 277-285.
[3] 吕品, 熊丽媛, 徐争强, 周学铖. 基于FME的矿山遥感监测矢量数据图属一致性检查方法[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 293-298.
[4] 张大明, 张学勇, 李璐, 刘华勇. 一种超像素上Parzen窗密度估计的遥感图像分割方法[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 53-60.
[5] 薛白, 王懿哲, 刘书含, 岳明宇, 王艺颖, 赵世湖. 基于孪生注意力网络的高分辨率遥感影像变化检测[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 61-66.
[6] 宋仁波, 朱瑜馨, 郭仁杰, 赵鹏飞, 赵珂馨, 朱洁, 陈颖. 基于多源数据集成的城市建筑物三维建模方法[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 93-105.
[7] 李伟光, 侯美亭. 植被遥感时间序列数据重建方法简述及示例分析[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 1-9.
[8] 丁波, 李伟, 胡克. 基于同期光学与微波遥感的茅尾海及其入海口水体悬浮物反演[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 10-17.
[9] 高琪, 王玉珍, 冯春晖, 马自强, 柳维扬, 彭杰, 季彦桢. 基于改进型光谱指数的荒漠土壤水分遥感反演[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 142-150.
[10] 张秦瑞, 赵良军, 林国军, 万虹麟. 改进遥感生态指数的宜宾市三江汇合区生态环境评价[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 230-237.
[11] 贺鹏, 童立强, 郭兆成, 涂杰楠, 王根厚. 基于地形起伏度的冰湖溃决隐患研究——以希夏邦马峰东部为例[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 257-264.
[12] 于新莉, 宋妍, 杨淼, 黄磊, 张艳杰. 结合空间约束的卷积神经网络多模型多尺度船企场景识别[J]. 自然资源遥感, 2021, 33(4): 72-81.
[13] 李轶鲲, 杨洋, 杨树文, 王子浩. 耦合模糊C均值聚类和贝叶斯网络的遥感影像后验概率空间变化向量分析[J]. 自然资源遥感, 2021, 33(4): 82-88.
[14] 艾璐, 孙淑怡, 李书光, 马红章. 光学与SAR遥感协同反演土壤水分研究进展[J]. 自然资源遥感, 2021, 33(4): 10-18.
[15] 李特雅, 宋妍, 于新莉, 周圆锈. 卫星热红外温度反演钢铁企业炼钢月产量估算模型[J]. 自然资源遥感, 2021, 33(4): 121-129.
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