样点数对县域土壤养分空间变异特征评价的影响

以广东省阳西县测土配方施肥耕地地力调查数据为基础,应用地统计学和GIS空间分析技术,对耕层土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾进行空间插值质量研究。结果表明:(1)土壤养分变异系数的顺序为速效钾>速效磷>有机质>全氮>pH,插值误差随土壤养分空间变异系数增大而增加。(2)插值精度随着插值样点数的增加而不断提高,土壤养分的预测值与实测值的相关系数逐渐增加。采样密度相同时,土壤养分的标准均方根误差(NRMSE)值由大到小的变化顺序是速效钾>有效磷>全氮>有机质>pH值。(3)对阳西县土壤养分空间变异情况进行评价时,土壤pH值和全氮采样时应以30～60 hm2耕地为一个采样单元;土壤有机质采样时应以20～30 hm2耕地为一个采样单元;土壤有效磷和速效钾采样时应最大以20 hm2耕地为一个采样单元。     

盆周山地土地整理生态安全评价研究——以四川省雅安市上里镇为例

遵循压力-状态-响应(PSR)框架模型和指标选取一般原则,采用层次分析法拟定盆周山地土地整理生态安全评价指标体系,运用Delphi法筛选指标,最终建立盆周山地土地整理生态安全评价指标体系;运用主成分分析和ArcGIS地统计插值相结合的方法对研究区土地整理前后的生态安全进行评价。以四川省雅安市雨城区上里镇土地整理项目为例,进行土地整理前后生态安全评价,评价结果表明:研究区生态安全等级提高,土地整理前项目区92.62%生态安全等级为Ⅱ级,7.38%为Ⅲ级,土地整理后生态安全等级全处于Ⅱ级;研究区生态安全等级提高幅度不大,土地整理前最低分值非常接近Ⅱ级与Ⅲ级的阀值,土地整理后分值靠近Ⅱ级的下限;评价结果与实际相符。该评价指标体系和方法对四川盆地盆周山地土地整理生态安全评价具有一定的指导意义。     

低山茶园土壤的氮素空间变异与其颗粒组成的关系

研究低山茶园土壤氮素的空间变异及其与土壤颗粒组成的关系,对提高茶园氮肥利用率,降低氮素损失及茶园土壤管理具有重要意义。结合运用经典统计学和地统计学方法,分析蒙顶山茶园土壤的氮素空间变异与其土壤颗粒组成的相关性。结果表明:①土壤全氮及碱解氮含量具有中等的空间相关性,C0/(C0+C)分别为35·5%和28·5%,自相关距离分别达到了843和1149m,结构性因子是其空间变异的主要影响因子。二者的空间变异方向并不完全相同,但都在东南方向有明显的空间变异,在东北方向的变异较小。②Kriging插值分析说明,土壤全氮和碱解氮均在东北至西南方向呈明显的带状分布,在垂直方向均随海拔高度的升高而增大。③土壤全氮和碱解氮含量与<0·0001mm土壤颗粒呈极显著负相关,与0·0001~0·0005mm粒径土壤颗粒相关不显著,与0·0005~0·01mm粒径土壤颗粒呈显著或极显著正相关。     

棉蚜与瓢虫空间格局及种群时序动态耦合关系的地统计学分析

应用地统计学方法研究了南疆阿瓦提棉区的棉蚜及瓢虫的空间分布格局及其时序动态耦合规律,结果表明:大尺度下:棉蚜变程范围在6.60～24.60 m,平均12.07 m;块金/基台盛发期范围8.35%～49.98%,消退期在6.63%～13.90%;小尺度下:棉蚜变程范围在1.37～14.76 m,平均3.525 m;块金/基台范围盛发期1.32%～38.81%,消退期在0.21%～83.54%;通过种群动态分析、各向异性变异函数分析及普通克里格插值三维模拟分析,表明不同尺度下瓢虫与棉蚜有着比较典型的追随关系,但小尺度下受随机因素干扰较多,种群变化曲线有一定程度的波动.     

重庆耕地土壤重金属Hg、Cr含量的空间变异性研究

在兼顾重庆三峡库区耕地土壤类型与样点分布相对均匀性的前提下,对重庆三峡库区内39个县区耕地的455个观测点取样分析,测定了代表不同土壤类型耕地的Hg、Cr重金属含量,并应用地统计学的方法分析了数据的统计特征值和结构特征。结果表明:Hg和Cr服从对数正态分布。拟合得到Hg和Cr的半方差函数模型分别为幂函数和球状模型,Hg、Gr在空间上均存在中等相关性。采用Kriging内插法对未测点重金属进行最优估计,并绘制了Kriging插值图,发现研究区土壤中Cr的含量受局部的随机性因素影响程度较大。     

采样数量和分布模式对土壤有机质空间插值精度的影响

基于北京市大兴区南部郊区平原农用地的高密度土壤样点,结合GIS和空间插值方法,对研究区的样点数据进行随机抽样生成不同数量的数据集,探讨采样点数量和分布模式对土壤有机质空间预测插值精度的影响。研究结果表明:(1)利用不同方式确定的合理采样点数量由高到低依次是插值方法的精度要求、变异函数拟合效果、正态分布法和均值及变异函数的满足小于5%相对误差;(2)变异函数拟合效果总体随着采样点数量的增加呈梯度式增强,但495点集优于825点集;相同样点分布模式下变异函数拟合效果相似;(3)相同样点集的不同插值方法预测精度存在差异,最佳插值方法不同;2272、825、115点集BEK都是最优,1485、495和83点集分别是SWT、SK和LPI最优;(4)样点间最近邻距离分布模式中P值小于0.05,插值模型对土壤有机质插值精度低;P0.05,R比率接近1,样点分布强于样点数量对插值模型对预测精度的影响;其P0.05且R比率大于1.20,各常规插值方法能得到较稳定的插值精度。     

湖北省耕地质量空间格局研究

以湖北省为研究区域,对耕地质量状况进行了空间自相关分析,并以此为基础借助克里金插值方法对耕地质量的空间格局进行描述和建模。结果表明,湖北省耕地质量在整体空间上呈现集聚,沿江平原区腹地的仙桃、潜江、天门、荆州为高质量耕地的集聚区,盆周秦巴山区的十堰和神农架以及川鄂湘黔浅山区的恩施为低质量耕地的集聚区;克里金插值生成的湖北省耕地质量的栅格表面直观揭示了全省耕地质量的空间格局。     

荒漠草原区土壤养分空间变异及评价

采用经典统计学和地统计学相结合的方法,结合GIS技术,分析了宁夏红寺堡孙家滩园区（0～20 cm）土层土壤养分的空间变异特征,并运用普通克里格（Kriging）进行最优插值,制作了土壤碱解氮（AN）、速效钾（AK）、速效磷（AP）、全氮（TN）、全磷（TP）、有机质（OM）及pH的空间分布图.研究表明,速效磷变异系数最大为82％,pH变异系数最小为4％,变异系数由大到小依次为速效磷＞全磷＞全氮＞速效钾＞碱解氮＞有机质＞pH.各土壤养分都具有良好的半方差结构,pH、速效钾、全磷和有机质符合球状模型,碱解氮和速效磷符合线性模型,而全氮符合指数模型.在空间自相关范围上,全氮最大为37 750m,全磷最小为1 340 m.采用Kriging最优内插法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,各种土样养分都在一定程度上受地形、土壤类型、土地利用方式、施肥等因素的影响,且均表现出明显不同的分布规律,土壤综合肥力水平较低.该研究揭示了孙家滩园区土壤养分的空间分布规律,对于实施精准农业和草地的可持续利用具有积极意义.     

两种基于灰度位图的缩放技术之对比研究

在计算机数字图像处理过程中为满足不同的计算需要,要对图像进行不同的变换,其中一个很重要也是经常需要的变换就是对图像进行压缩与放大。对常用的两种位图的缩放技术"最近邻域内插法"和"双线性内插法"进行了较详细的验证与推导,并通过实验对比,寻找出两种方法之间的差距和优劣。实验结果表明"双线性内插法"不仅方法简单,计算量小,较适合在位图的缩放处理中使用。     

晋中盆地土壤氮元素空间异质性研究

土壤氮元素是植物需要最多的营养元素,大尺度研究土壤氮元素的空间变异结构,有利于系统地掌握当地土壤中氮的变异状况,便于科学管理。通过随机采样得到晋中盆地215个样点,分别提取0~20 cm土壤样品中的全氮含量,并采用半方差函数模拟及克里金空间插值分析土壤中氮元素变异结构与空间分布特征。结果表明,土壤中全氮含量的平均值为0.79 g/kg,与国家二级养分分级标准相比,处于缺乏状态;盆地内不同地点的土壤全氮含量差异较大,变异系数为47.67%,属于中度变异;通过半方差函数的4种模型模拟效果来看,指数模型模拟效果最好,氮元素结构方差比为0.504,具有中等空间自相关性;盆地中部河流两岸全氮含量高于盆地边山区,高值区与低值区呈斑块状分布,其中,最高值区分布于太原、清徐、榆次、太谷交界区域,最低值区分布于盆地西南部边山区的孝义市大部分地区。