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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
ZTFLH:  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     E-mail: 1304656630@qq.com
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:  
http://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2020.01.30      或      http://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
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