土壤是具有高度异质性的复合体。早期的数字土壤制图研究主要关注水平方向的土壤空间变异和制图,对垂直方向空间变异和土壤三维制图考虑较少。近年来,三维地理信息技术和对地观测与探测技术的快速发展,极大地促进了土壤三维空间数据获...土壤是具有高度异质性的复合体。早期的数字土壤制图研究主要关注水平方向的土壤空间变异和制图,对垂直方向空间变异和土壤三维制图考虑较少。近年来,三维地理信息技术和对地观测与探测技术的快速发展,极大地促进了土壤三维空间数据获取、三维空间推测、三维数据模型、三维模型构建和可视化方法等方面的研究。本文对三维空间土壤推测与土壤模型构建的已有方法进行梳理和评述,以期为三维数字土壤制图的应用和发展提供建议。以三维土壤制图、三维GIS、三维数据模型、三维地质建模、三维可视化、土壤空间变异、空间推测、克里格插值、土壤-景观分析、深度函数、机器学习、地统计学、随机模拟等为关键词检索Web of Science数据库,基于相关度、引用率和文献来源等因素进一步筛选出重点文献进行分析。归纳整理了土壤空间变异性、三维空间土壤推测、三维空间数据模型和三维模型构建等关键技术的现有研究体系,对各种三维推测和建模方法的优缺点和适用场景作出评价。针对目前研究中存在的垂直方向土壤数据稀少、土壤三维推测精度低、三维模型质量待提高等问题,提出一些可行的研究思路。展开更多
土壤盐渍化是干旱半干旱区土地退化的主要形式之一,其发生发展是一个复杂的非线性动力学过程。该文通过对吉林省长岭县土壤盐渍化成因及特征分析,确定土壤盐渍化影响因子及动态机制,并利用地理元胞自动机对复杂系统时空动态演化过程具...土壤盐渍化是干旱半干旱区土地退化的主要形式之一,其发生发展是一个复杂的非线性动力学过程。该文通过对吉林省长岭县土壤盐渍化成因及特征分析,确定土壤盐渍化影响因子及动态机制,并利用地理元胞自动机对复杂系统时空动态演化过程具有较强的计算及模拟能力特点,在G IS与RS支持下,建立土壤盐渍化CA动态模型,即土壤盐渍化地理元胞自动机模型(G eoCA-Sa lin ization),并结合相关属性数据和空间数据,模拟长岭县土壤盐渍化发生发展的时空动态规律,并对今后的可能发展做出预测。结果表明:基于G eoCA-Sa lin ization模型对长岭县土壤盐渍化时空演变进行的模拟与实际情况基本吻合,同时基于该模型的土壤盐渍化时空演变预测符合当前的发展态势。与其他方法相比,该方法能更好地实现任意有效离散时间距与瞬时动态可视化表达的结合,是土壤盐渍化时空演变模拟与预测较为有效的方法。展开更多
利用中国区域1992～2010年的土壤湿度观测资料,对欧洲航天局（European Space Agency）的卫星遥感反演（以下简称ESA）和欧洲中期天气预报中心（European Centre of Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）的ERA-Interim（ECMWF Reanal...利用中国区域1992～2010年的土壤湿度观测资料,对欧洲航天局（European Space Agency）的卫星遥感反演（以下简称ESA）和欧洲中期天气预报中心（European Centre of Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）的ERA-Interim（ECMWF Reanalysis-Interim,以下简称ERA）两套再分析土壤湿度数据在典型区域的可靠性进行了评估。结果表明：两种土壤湿度均能较好的描述观测区域的总体土壤干湿变化,但均值和趋势一致性存在时间和空间差异。ESA、ERA资料都能较好的描述中国区域春、夏、秋3个季节土壤湿度的干、湿分布格局。在干湿程度上,ESA在北方地区较观测偏干,在江淮和西南较观测偏湿;ERA在北方和西南地区较观测偏湿,在江淮较观测偏干;在江淮、华北部分区域,ERA与观测数据的相关性要高于ESA。ESA、ERA与观测在秋季时相关性最好（大部分站点大于0.7）;在全国大部分区域,ESA偏差要小于ERA且在大部分地区都表现出与观测一致的变化趋势。在空间上,ERA在东北、华北、西南变干的范围明显大于观测;然而,ERA能更好的体现观测土壤湿度的年际变化。相对于西部地区,东部地区ERA与观测的一致性最好,而ESA在受降水、植被、地形等因素影响较小的时段或区域与观测的一致性更好,对秋季土壤湿度的描述比春、夏季更准确。展开更多
文摘土壤是具有高度异质性的复合体。早期的数字土壤制图研究主要关注水平方向的土壤空间变异和制图,对垂直方向空间变异和土壤三维制图考虑较少。近年来,三维地理信息技术和对地观测与探测技术的快速发展,极大地促进了土壤三维空间数据获取、三维空间推测、三维数据模型、三维模型构建和可视化方法等方面的研究。本文对三维空间土壤推测与土壤模型构建的已有方法进行梳理和评述,以期为三维数字土壤制图的应用和发展提供建议。以三维土壤制图、三维GIS、三维数据模型、三维地质建模、三维可视化、土壤空间变异、空间推测、克里格插值、土壤-景观分析、深度函数、机器学习、地统计学、随机模拟等为关键词检索Web of Science数据库,基于相关度、引用率和文献来源等因素进一步筛选出重点文献进行分析。归纳整理了土壤空间变异性、三维空间土壤推测、三维空间数据模型和三维模型构建等关键技术的现有研究体系,对各种三维推测和建模方法的优缺点和适用场景作出评价。针对目前研究中存在的垂直方向土壤数据稀少、土壤三维推测精度低、三维模型质量待提高等问题,提出一些可行的研究思路。
文摘土壤盐渍化是干旱半干旱区土地退化的主要形式之一,其发生发展是一个复杂的非线性动力学过程。该文通过对吉林省长岭县土壤盐渍化成因及特征分析,确定土壤盐渍化影响因子及动态机制,并利用地理元胞自动机对复杂系统时空动态演化过程具有较强的计算及模拟能力特点,在G IS与RS支持下,建立土壤盐渍化CA动态模型,即土壤盐渍化地理元胞自动机模型(G eoCA-Sa lin ization),并结合相关属性数据和空间数据,模拟长岭县土壤盐渍化发生发展的时空动态规律,并对今后的可能发展做出预测。结果表明:基于G eoCA-Sa lin ization模型对长岭县土壤盐渍化时空演变进行的模拟与实际情况基本吻合,同时基于该模型的土壤盐渍化时空演变预测符合当前的发展态势。与其他方法相比,该方法能更好地实现任意有效离散时间距与瞬时动态可视化表达的结合,是土壤盐渍化时空演变模拟与预测较为有效的方法。
文摘利用中国区域1992～2010年的土壤湿度观测资料,对欧洲航天局（European Space Agency）的卫星遥感反演（以下简称ESA）和欧洲中期天气预报中心（European Centre of Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）的ERA-Interim（ECMWF Reanalysis-Interim,以下简称ERA）两套再分析土壤湿度数据在典型区域的可靠性进行了评估。结果表明：两种土壤湿度均能较好的描述观测区域的总体土壤干湿变化,但均值和趋势一致性存在时间和空间差异。ESA、ERA资料都能较好的描述中国区域春、夏、秋3个季节土壤湿度的干、湿分布格局。在干湿程度上,ESA在北方地区较观测偏干,在江淮和西南较观测偏湿;ERA在北方和西南地区较观测偏湿,在江淮较观测偏干;在江淮、华北部分区域,ERA与观测数据的相关性要高于ESA。ESA、ERA与观测在秋季时相关性最好（大部分站点大于0.7）;在全国大部分区域,ESA偏差要小于ERA且在大部分地区都表现出与观测一致的变化趋势。在空间上,ERA在东北、华北、西南变干的范围明显大于观测;然而,ERA能更好的体现观测土壤湿度的年际变化。相对于西部地区,东部地区ERA与观测的一致性最好,而ESA在受降水、植被、地形等因素影响较小的时段或区域与观测的一致性更好,对秋季土壤湿度的描述比春、夏季更准确。
