随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,自国家决定实施“菜篮子工程”以来,蔬菜事业进入了快速发展的新时期。城镇化的快速推进使人们对蔬菜的需求日趋增长。因此,快速、准确地获取大棚菜区土地利用分布信息,尤其是设施菜地的分布信息,并对不同土地利用方式下土壤质量效应进行研究,将为大棚菜区土地资源的合理利用、地力提升和无公害农产品生产等提供科学依据,对于实现蔬菜供需平衡,保障蔬菜业健康有序发展和科学合理管理具有极其重要的意义。本文以山东省寿光市为研究区,在广泛收集资料的基础上,集成TM遥感影像的光谱和纹理信息,利用支持向量机(SVM)分类技术,进行大棚菜区土地利用信息遥感提取,准确获取研究区设施菜地、露天菜地和旱地等地类分布信息。在遥感分类结果的基础上,提取五种地类单元的土壤养分数据,采用SPSS.v16.0软件,分别计算不同土地利用方式下各土壤养分的均值、标准差、变异系数和相关系数,并利用one-way ANOVA中的LSD进行多重比较分析,系统研究大棚菜区不同土地利用方式对土壤养分状况的影响,并对研究区耕地土壤培肥改良和合理利用提出了对策和建议。研究的主要结论有:(1)利用最小噪声分离法(MNF)、缨帽变换法(K-T)和归一化植被指数(NDVI)对遥感影像进行变换,选取MNF变换的前4个波段,K-T变换的3个波段和1个NDVI波段,构造成含8个波段的新数据作为光谱融合信息参与分类。研究结果表明,在训练样本分离性上,融合后的遥感影像比原始影像有明显提高。(2)对TM遥感影像进行主成分分析,采用基于灰度共生矩阵的纹理分析方法,使用8个纹理变量指标对第一、第二主成分的纹理特征进行提取,得到包含16个纹理特征的新波段参与分类。并对纹理窗口大小的选取进行讨论,研究结果表明,5×5窗口下得到的纹理特征进行分类,可以获得较好的分类结果。(3)通过将4层MNF数据、1层NDVI数据、3层K-T变换数据和16层5×5纹理数据共24层数据作为数据源,运用支持向量机(SVM)分类法,选取RBF核函数进行分类。研究结果表明,支持向量机可以更好地利用多源信息,具有更高的分类精度和适应能力。与单纯基于光谱数据的支持向量机分类方法进行比较,纹理信息的加入有助于分类精度的提高。(4)土壤养分数据统计分析研究表明,在不同土地利用方式下,各养分含量分布存在明显规律。有机质均值的分布特征是设施菜地>露天菜地>果园>旱地>盐渍地;全氮、碱解氮、速效钾、有效磷和有效锌均值的分布特征是设施菜地>果园>露天菜地>盐渍地>旱地;土壤pH值、交换性镁均值的分布特征为盐渍地>旱地>露天菜地>果园>设施菜地;交换性钙为盐渍地>旱地>露天菜地>设施菜地>果园;有效硼为果园>设施菜地>盐渍地>露天菜地>旱地;有效铁为设施菜地>果园>露天菜地>旱地>盐渍地;有效铜和有效锰均为果园>设施菜地>露天菜地>盐渍地>旱地。露天菜地、设施菜地和果园在各养分含量上差异较小,旱地和盐渍地在各养分含量上较为相似。除土壤pH值外,其它12种土壤养分在不同土地利用类型下变异系数均较高,其中以有效磷的变异系数最大。土壤养分中除了交换性镁、有效硼与其它各养分之间的相关性较低外,其它养分之间基本为显著或极显著相关,其中土壤pH值与其它各土壤养分均呈现显著或极显著负相关,有机质与其它各土壤养分均呈现显著或极显著正相关。(5)寿光市土壤养分状况总体较好,土壤养分需要培肥改良的耕地占总耕地面积的43.55%,多分布在北部和中东部地区。总体来看导致土壤培肥改良的养分是有机质、有效磷、有效硼。其中有机质、有效磷和有效硼含量都比较缺乏的耕地面积为3190.17公顷,占耕地总面积的3.70%,缺乏有效磷和有机质的耕地面积为11405.98公顷,缺乏有机质和有效硼的耕地面积为2190.03公顷。单一缺乏有机质、有效磷和有效硼的耕地面积分别为7230.72公顷、5498.08公顷和8056.41公顷。从各类型面积比例看出,寿光市耕地土壤培肥改良的主要方向为增施磷肥和硼肥,同时应注重有机肥料的施用,逐步提高土壤有机质含量。