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《福建农林大学》 2013年
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土壤有机质采样点布设及空间插值方法对农用地分等成果的影响研究

李云辉  
【摘要】:开展农用地分等工作,是保护耕地资源质量安全,实现我国土地资源的科学管理和可持续利用的重要途径。如何提高农用地分等成果的精度已成为当今学界研究的重要课题之一。若想在降低农用地分等成本的同时,提高分等成果的精度,通过高效率的样点布设并通过优化的空间插值方法获取分等单元的分值是提高农用地分等的效率和精度的重要环节。耕层土壤有机质是土壤属性重要的因子之一,也是农用地分等必选的因子,研究其高效率的样点布设方法和空间插值模型具有重要的理论和实际应用价值。 本研究选择南方丘陵山地区的福建省漳州市龙海市(县级市)作为研究典型区,采用目前可高效表征土壤属性空间变异的格网法,分别设计8种不同的样点格网密度(0.5×0.5km、1×1km、1.5×1.5km、2×2km、2.5×2.5km、3×3km、3.5×3.5km、4×4km),运用目前地统计学中最常用的普通克里格空间插值法,设计了结合地貌信息的克里格方法(KDM)、结合地类信息的克里格方法(KDL)、结合土壤类型信息的克里格方法(KTR)、结合地貌—土壤信息的克里格方法(KDMTR)、结合地类—土壤信息的克里格方法(KDLTR)五种结合各种类型信息的方法和直接采用耕层土壤有机质含量数据进行普通克里格插值(KYJZ)共6种方法进行有机质空间插值,并按《农用地分等规程》中的方法获得分等成果,对分等成果进行精度评定比较。本研究旨在得出县级土壤有机质采样点格网密度及空间插值方法对农用地分等成果的影响。 研究结论如下: 1、在不同土壤采样点格网密度下,运用研究设计的6种克里格空间插值法预测的有机质空间分布图均符合龙海市土壤有机质地理空间分布实际情况。研究结果表明:随着样点格网密度的增大,土壤采样点数目的减少,有机质空间预测精度逐步降低。同时,各种空间插值方法表现具有明显差异,结合土壤类型方面信息的克里格法(KTR、KDLTR、KDMTR)插值所得的有机质成果精度均明显好于未结合土壤类型方面信息的克里格法(KYJZ、KDL、KDM)。当采用KTR法、KDMTR法和KDLTR法进行有机质空间插值预测时,各样点格网密度与4×4km格网密度存在显著性差异。因此,当研究需要较高的土壤有机质预测精度时,可按3.5×3.5km的样点格网密度布设调查样点,此时宜采用结合地类—土壤信息的普通克里格插值法进行预测。 2、本研究布设的8种样点格网密度和6种有机质空间插值方法对农用地分等成果均没有显著影响。因此,在开展农用地分等工作时,如果仅需获取土壤有机质含量的空间信息时,可按4×4km的样点格网密度布设土壤调查样点,此时可直按采用土壤有机质含量数据进行普通克里格空间插值预测,即可达到农用地分等成果的精度要求。但其前提条件是保证土壤采样点结合地貌类型、土地利用现状类型和土壤类型在整个研究区科学合理均匀布设样点。 3、土壤采样点格网密度及优化空间插值方法显著提高了有机质的空间预测精度,而农用地分等成果精度却没有显著提高。究其原因:主要是采用简单的指标因素分级赋值法弱化了有机质在农用地分等中的相关性,在一定程度抵消了有机质提高的预测精度。建议在开展农用地分等工作时,土壤有机质含量分级分值划分方式进一步改进完善,可根据当地实际情况,建立分段函数赋值模型,从而确定不同阶段有机质含量的无量纲化分值。这在很大程度减少了人为因素对农用地分等成果的影响,可以有效提高有机质含量与土地质量之间的相关性,从而提高农用地分等成果的准确性和精度。
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S153.6

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