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银北灌区土壤盐分多尺度空间变异特征分析
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作者 吴霞 樊丽琴 +1 位作者 王长军 张永宏 《寒旱农业科学》 2025年第2期124-128,共5页
明晰不同区域盐渍化土壤分布特征是精准改良盐碱地的基础,研究宁夏银北灌区土壤盐分空间分布特征,为盐碱地改良提供依据。以宁夏银北灌区为研究对象,采用经典统计学和地统计学方法分析了6.0、1.0、0.2 km采样尺度下土壤盐分分布特征以... 明晰不同区域盐渍化土壤分布特征是精准改良盐碱地的基础,研究宁夏银北灌区土壤盐分空间分布特征,为盐碱地改良提供依据。以宁夏银北灌区为研究对象,采用经典统计学和地统计学方法分析了6.0、1.0、0.2 km采样尺度下土壤盐分分布特征以及空间变异特性。结果表明,在6.0、1.0、 0.2 km采样尺度下研究区0~20 cm表层土壤盐分含量整体偏高,且分布不均,差异性较大,变异系数分别为0.927、0.932、1.187,达到中强变异水平;土壤盐分的半方差函数块基比分别为32.653%、38.462%、41.463%,属于中等强度空间自相关。随着采样间隔的增大,土壤盐分空间自相关性增强,种植、灌溉、施肥等随机因素对土壤盐分空间异质性的影响逐渐减弱,而气候、水文、地形、土壤等结构因素对土壤盐分空间分布的影响不断增强。建议在随机因素影响较大的中小尺度上增大采样量,以深入了解土壤盐分的空间分布特征和变异规律。 展开更多
关键词 土壤盐分 多尺度 空间变异 银北灌区
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基于辅助变量和GARBF神经网络的黄河流域土壤镉空间分布预测
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作者 张成才 郑文豪 +3 位作者 闫亚宁 孙雨田 刘威 王永辉 《土壤》 北大核心 2025年第2期423-429,共7页
为了准确掌握黄河流域土壤镉的空间分布,以环境因子和土壤理化因子的不同组合作为辅助变量,利用遗传算法(GA)优化径向基函数(RBF)神经网络对黄河流域土壤镉的空间分布进行了预测,并与回归克里格、RBF神经网络预测精度进行了对比,探究了... 为了准确掌握黄河流域土壤镉的空间分布,以环境因子和土壤理化因子的不同组合作为辅助变量,利用遗传算法(GA)优化径向基函数(RBF)神经网络对黄河流域土壤镉的空间分布进行了预测,并与回归克里格、RBF神经网络预测精度进行了对比,探究了土壤理化因子和遗传算法对神经网络模型预测精度的影响。结果表明:(1)加入土壤理化因子(有机质含量、p H、CEC)可以提高神经网络模型的预测精度,基于环境因子和土壤理化因子的GARBF神经网络模型均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)较仅基于环境因子的GARBF神经网络模型分别减小0.058 mg/kg、0.033 mg/kg、4.4个百分点;(2)遗传算法可以提高神经网络模型的预测精度,基于环境因子和土壤理化因子的GARBF神经网络模型的RMSE、MAE、MRE较基于环境因子和土壤理化数据的RBF神经网络模型分别减小0.009mg/kg、0.005mg/kg、0.6个百分点;(3)同时加入环境因子和土壤理化因子并使用遗传算法对神经网络模型进行优化得到的预测结果最优,基于环境因子和土壤理化因子的GARBF神经网络模型能用于黄河流域土壤镉的空间分布预测研究。 展开更多
关键词 土壤理化因子 遗传算法 神经网络 辅助变量 空间插值
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基于环境变量筛选与机器学习的土壤养分含量空间插值研究 被引量:7
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作者 咸阳 宋江辉 +3 位作者 王金刚 李维弟 张文旭 王海江 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期379-391,共13页
为了提高农田土壤养分含量空间插值精度,准确掌握土壤养分的空间分布特征,以新疆玛纳斯河流域绿洲为研究区域,测定土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、pH值和盐分含量,协同经度、纬度、地形、气象和植被指数因子作为环... 为了提高农田土壤养分含量空间插值精度,准确掌握土壤养分的空间分布特征,以新疆玛纳斯河流域绿洲为研究区域,测定土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、pH值和盐分含量,协同经度、纬度、地形、气象和植被指数因子作为环境变量,经过皮尔逊相关系数(Person correlation coefficient,PCC)、方差膨胀系数(Variance inflation factor,VIF)和极端梯度提升(Extreme gradient boosting,XGBoost)算法进行变量筛选,采用决策树(Decision tree,DT)、随机森林(Random forest,RF)、径向基函数神经网络(Radial basis function,RBF)和长短期记忆网络(Long short-term memory,LSTM)4种机器学习模型与普通克里格(Ordinary Kriging,OK)方法,对研究区农田土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量进行空间插值。结果表明:研究区土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量分别为0.226~32.275 g/kg、0.117~1.272 g/kg、3.159~53.884 mg/kg和81.510~488.422 mg/kg,变异系数为30.636%~43.648%,均属于中等程度变异。PCC、VIF和XGBoost变量筛选均表明,土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾间具有一定的关联性,可用于目标属性空间插值的环境变量,但不同变量筛选方法对经度、纬度、地形、气象和植被指数因子筛选结果具有一定的差异性。XGBoost方法可以更有效地筛选出对空间插值结果重要的环境变量,且基于此方法筛选变量后建立的模型精度明显优于PCC和VIF筛选变量后建立的模型精度,而且协同环境变量的机器学习模型精度普遍优于未加入环境变量的OK模型精度,同一土壤养分含量空间插值模型精度从大到小依次为RF、LSTM、RBF、DT、OK,其中基于XGBoost筛选出的变量对土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量构建的RF空间插值模型精度相较于未加入环境变量的OK模型有显著提高,决定系数分别提高43.02%、101.00%、86.04%和137.89%,均方根误差分别降低27.39%、42.78%、13.12%和28.39%,平均绝对误差分别降低29.01%、43.84%、11.20%和29.62%。利用RF模型对研究区农田土壤养分进行反演得到土壤有机质和全氮含量具有较强的空间分布一致性,含量较高的主要集中在研究区南部和东部区域,有效磷和速效钾含量具有一定的空间相似性,东南部、中北部区域含量较低。综上,XGBoost变量筛选方法结合RF模型可以更好地实现土壤养分空间插值,可作为土壤养分空间插值的有效方法。 展开更多
关键词 土壤养分 变量筛选 机器学习 空间分布 空间插值模型
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顺平县平原区耕地土壤有机质预测精度研究——基于采样尺度和空间插值方法
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作者 何培良 田大争 +3 位作者 马涛 赵相雷 王义利 王杨 《绿色科技》 2024年第6期230-235,共6页
为研究县域尺度土壤调查最适宜的采样尺度和插值方法,以河北省顺平县山前平原区为例,按照8点/km^(2)点位密度采集1532个土壤样品并测定土壤有机质。从样点中抽取250m×250m、500m×500m、1km×1km、2km×2km 4个采样尺... 为研究县域尺度土壤调查最适宜的采样尺度和插值方法,以河北省顺平县山前平原区为例,按照8点/km^(2)点位密度采集1532个土壤样品并测定土壤有机质。从样点中抽取250m×250m、500m×500m、1km×1km、2km×2km 4个采样尺度样本子集,结合地统计学和GIS对有机质空间变异特征进行分析,并对不同采样尺度和插值方法下有机质含量空间插值结果进行分析比较。结果表明:研究区有机质含量具有中等变异性,普通克里金法插值精度优于规则样条函数法和反距离权重法。为保证研究区有机质空间变异评价精度,较为适宜的采样尺度为1km×1km。 展开更多
关键词 合理采样尺度 土壤有机质 空间插值 空间变异
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不同尺度下土壤养分空间变异特征的研究 被引量:84
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作者 雷咏雯 危常州 +3 位作者 李俊华 候振安 冶军 鲍柏杨 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期376-381,391,共7页
在不同取样尺度下采集了农田土壤样品并测定土壤有机质、全N和有效P含量,研究不同尺度下地统计学方法对土壤养分空间变异分析的适用性和空间插值质量.研究结果表明,大比例尺下土壤有机质含量、有效P含量、全N含量的分布呈正态分布,在中... 在不同取样尺度下采集了农田土壤样品并测定土壤有机质、全N和有效P含量,研究不同尺度下地统计学方法对土壤养分空间变异分析的适用性和空间插值质量.研究结果表明,大比例尺下土壤有机质含量、有效P含量、全N含量的分布呈正态分布,在中小比例尺下呈现轻微偏态分布.各养分空间变异系数存在明显空间变异(C.V.介于17%~27%之间),大比例尺下,空间变异较小;中小比例尺下,空间变异程度大(C.V和峰度值较小).在各种尺度下,土壤养分均存在典型的半方差结构,表明在各种取样比例尺下采用地统计学方法进行土壤养分空间变异分析都是可行的.在大中比例尺下,各养分块金系数介于0.28~0.38之间,表明土壤养分具有明显空间自相关;而在小比例尺下,块金系数介于0~0.17之间,表明土壤养分具有强烈空间自相关,其中有机质含量具有恒定的空间自相关(块金系数为0),有效P含量的空间自相关程度相对较弱;空间插值和交互检验结果表明,球状模型空间插值结果与实测结果符合性很好,交互检验均达到极显著水平.在小比例尺下其估计比大比例尺下精度更高.不同养分的空间预测结果质量不尽相同,土壤有机质含量空间预测符合度最高. 展开更多
关键词 土壤养分空间变异 插值分析 取样尺度
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太湖流域土壤养分空间变异特征分析——以浙江省平湖市为例 被引量:51
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作者 刘杏梅 徐建民 +2 位作者 章明奎 史舟 施加春 《浙江大学学报(农业与生命科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期76-82,共7页
以位于太湖流域的浙江省平湖市为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对其耕层土壤(0~20cm)的有机质、全氮、速效磷、速效钾等4种养分要素的空间变异特征进行了分析。结果表明:有机质和全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;... 以位于太湖流域的浙江省平湖市为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对其耕层土壤(0~20cm)的有机质、全氮、速效磷、速效钾等4种养分要素的空间变异特征进行了分析。结果表明:有机质和全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;速效磷经对数转换后也符合球状模型;而速效钾的变异函数曲线则符合指数模型。有机质、全氮和速效磷具有很强的空间相关性,说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大;速效钾具有中等的空间相关性,说明由施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间异质性起很大作用。整个研究区东南部土壤质地较轻,大量施肥在提高其作物产量的同时,也可能会带来农业非点源污染等问题。 展开更多
关键词 太湖流域 土壤养分 空间变异特征 浙江 平湖市 地统计学 地理信息系统 水稻土
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土壤水盐空间变异尺度效应的研究 被引量:96
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作者 徐英 陈亚新 +1 位作者 史海滨 魏占民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期1-5,共5页
水文学和土壤学中的尺度问题是目前水土科学研究的前沿课题之一。该文利用空间信息科学——地质统计学、根据设计的各种田间网格,在一维和二维(平面)空间中初步研究了黄河河套平原长胜试验区中小尺度的土壤水分和盐分随采样尺度所表现... 水文学和土壤学中的尺度问题是目前水土科学研究的前沿课题之一。该文利用空间信息科学——地质统计学、根据设计的各种田间网格,在一维和二维(平面)空间中初步研究了黄河河套平原长胜试验区中小尺度的土壤水分和盐分随采样尺度所表现出的空间变异(结构性)的某些规律,表明采样尺度的划分和选取与水分和盐分的空间变异性大小有密切关系,尺度效应的研究对于指导农业技术研究中野外采样系统设计、节省外业调查的工作量及科学地进行内业计算、评估和揭示农业工程中具有地学特征的区域性自然规律有重要作用。 展开更多
关键词 尺度效应 土壤特性 空间变异性 地质统计学 变异函数
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茂兰喀斯特原始森林土壤有机碳的空间变异性与代表性土样采集方法 被引量:79
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作者 王世杰 卢红梅 +2 位作者 周运超 谢丽萍 肖德安 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期475-483,共9页
茂兰原生林中20m×30m研究样地存在着7类小生境:石面、土面、石土面、石沟、石缝、石坑、石洞。样地内土壤有机碳的含量范围为40.1~203.5gkg^-1,样点与小生境间土壤有机碳含量的变异系数分别为43%和41%;同类型小生境间为22%~42%... 茂兰原生林中20m×30m研究样地存在着7类小生境:石面、土面、石土面、石沟、石缝、石坑、石洞。样地内土壤有机碳的含量范围为40.1~203.5gkg^-1,样点与小生境间土壤有机碳含量的变异系数分别为43%和41%;同类型小生境间为22%~42%;小生境内为14%~57%;说明样地内土壤有机碳含量具有高度的空间变异性。为了促进岩溶山区土壤退化研究中数据之间的可比性,文中建议以土壤面积权重确定的小生境土样组成样地代表性土样的方法。选取样地内面积之和超过样地总土壤面积95%以上的几类小生境,由面积权重确定组成样地土壤代表样的各类小生境土样样品量,而各类小生境土样则分别由以面积权重确定的同类小生境样品量混合构成。利用该方法计算的研究样地土壤有机碳含量的面积权重值为92.1gkg^-1。 展开更多
关键词 土壤有机碳 空间变异性 代表性土样 喀斯特 原始森林 茂兰
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不同研究尺度下土壤有机质和全氮的空间变异特征——以北京市平谷区为例 被引量:90
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作者 王淑英 路苹 +3 位作者 王建立 杨柳 杨凯 于同泉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期4957-4964,共8页
在北京郊区面积为1075km^2的中尺度(平谷区)以400m×400m网格采样,共采集1076个样点,同时在平谷区内面积为28.8km^2的小尺度(马昌营镇)以100m×100m网格采样,共采集171个样点,测定其耕层土壤有机质和全氮的含量。应用... 在北京郊区面积为1075km^2的中尺度(平谷区)以400m×400m网格采样,共采集1076个样点,同时在平谷区内面积为28.8km^2的小尺度(马昌营镇)以100m×100m网格采样,共采集171个样点,测定其耕层土壤有机质和全氮的含量。应用传统统计学和地统计学方法,对两个研究尺度下的数据进行了分析,结果表明:有机质和全氮的变异系数范围为0.31~0.40,均属中等变异强度,随着研究尺度的缩小,土壤全氮的变异系数减少。半方差函数分析结果表明,两个研究尺度下,有机质和全氮均在一定范围内存在空间相关关系,区级尺度有机质和全氮的空间相关距离较大,分别为88.2km和4.9km,镇级尺度有机质和全氮的变程较小,均为0.7km,它们的空间异质性均主要由结构性因素引起。采用Kriging最优内插法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,两个研究尺度下的有机质和全氮含量受地形、土壤类型、土地利用方式、施肥等因素的影响,均表现出明显不同的分布规律。 展开更多
关键词 有机质 全氮 空间变异 地统计学 不同尺度
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采样数量与空间插值方法对华北平原典型区土壤质量评价空间预测精度的影响 被引量:26
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作者 张贝尔 黄标 +4 位作者 赵永存 张晓光 孙维侠 胡文友 杨劲松 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期540-547,共8页
空间插值方法的差异以及采样数量不同对土壤质量评价空间分布的预测精度会产生影响。本文通过随机抽样的方法,以山东省禹城市的土壤质量指数为例,从359个土壤采样点中抽取了340,170,90,50,30五个样本子集,通过普通克里格、简单克里格、... 空间插值方法的差异以及采样数量不同对土壤质量评价空间分布的预测精度会产生影响。本文通过随机抽样的方法,以山东省禹城市的土壤质量指数为例,从359个土壤采样点中抽取了340,170,90,50,30五个样本子集,通过普通克里格、简单克里格、反距离加权法和样条函数法4种插值方法,分别对其空间变异和布局进行了解析和预测。结果表明:不同插值方法对预测精度影响不显著,而采样点数量则显著影响了土壤质量指数空间分布预测的精度。本文提出在华北平原县域尺度上,以土壤质量评价作为调查目的的土壤采样中,90个样点是比较适宜的采样数量。同时,将我们的结果与Cochran最佳采样数量计算公式获取的最佳采样量比较后发现,Cochran方法获取的最佳采样数量明显偏低,若不考虑实际的空间变异情况,仅仅使用Cochran公式可能会导致土壤质量空间预测不准确。 展开更多
关键词 土壤质量评价 采样数量 空间插值方法 空间变异 华北平原
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土壤养分空间变异及合理取样数研究 被引量:143
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作者 薛正平 杨星卫 +1 位作者 段项锁 陆贤 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期6-9,共4页
土壤养分存在明显的空间差异 ,田间土壤养分合理取样数取决于养分要素自身空间变异程度和人们对数据精度的要求。若空间变异大、精度要求高则需要较多采样数 ,反之需较少样点数。计算结果表明 ,极大多数养分要素的合理取样数较实际取样... 土壤养分存在明显的空间差异 ,田间土壤养分合理取样数取决于养分要素自身空间变异程度和人们对数据精度的要求。若空间变异大、精度要求高则需要较多采样数 ,反之需较少样点数。计算结果表明 ,极大多数养分要素的合理取样数较实际取样数有较大幅度减少 ,意味着可大幅降低采样及分析成本。据统计学空间自相关和半方差函数方法研究结果 ,养分要素存在一定的空间自相关性 ,但不同方向上的自相关性有明显差异 ,独立间距也因养分要素而异。研究结果可为精准农业土壤养分样点密度设定。 展开更多
关键词 土壤养分 空间变异 合理取样数 自相关 半方差
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南方丘陵区不同尺度下土壤氮素含量的分布特征 被引量:44
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作者 张世熔 孙波 +3 位作者 赵其国 李婷 陈明明 黄丽琴 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期885-892,共8页
利用GPS和GIS技术,研究了江西省兴国县潋水河流域小、中和大3种尺度下土壤氮素的空间分布特征。结果表明,土壤全氮和有效氮在小、中和大3种尺度下呈正态或对数正态分布,但二者均值随研究尺度的扩大而增加。其中,土壤全氮平均含量分别为0... 利用GPS和GIS技术,研究了江西省兴国县潋水河流域小、中和大3种尺度下土壤氮素的空间分布特征。结果表明,土壤全氮和有效氮在小、中和大3种尺度下呈正态或对数正态分布,但二者均值随研究尺度的扩大而增加。其中,土壤全氮平均含量分别为0.60 g kg-1、0.73 g kg-1和0.83 g kg-1,有效氮含量为64.8mg kg-1、66.3 mg kg-1和80.2 mg kg-1。这3种尺度区土壤全氮和有效氮含量的空间变异函数参数和空间分布特征并不相同。因此,二者空间变异表现出明显的尺度效应。网格抽样和分层抽样相结合的采样方法均适合丘陵区小、中和大3种尺度下土壤氮素分布的研究。它们的合理采样数在90%置信度下分别为原采样方案样点数的82.6%、71.2%和58.1%,在95%置信度下分别是原采样方案样点数的95.7%、94.2%和89.2%。 展开更多
关键词 土壤全氮 土壤有效氮 空间变异 尺度 丘陵区
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亚热带红壤丘陵典型区土壤全氮的空间变异特征 被引量:31
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作者 路鹏 黄道友 +5 位作者 宋变兰 黄敏 刘守龙 苏以荣 肖和艾 吴金水 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期181-183,共3页
在GIS支持下,运用地统计学方法分析了耕层土壤全氮的空间变异特征,并在此基础上利用Kriging插值方法绘制了土壤全氮的空间分布图。结果表明,在步长间隔60m下,土壤全氮具有较强的空间相关性,其相关距离为208m。在NE30°、NE120°... 在GIS支持下,运用地统计学方法分析了耕层土壤全氮的空间变异特征,并在此基础上利用Kriging插值方法绘制了土壤全氮的空间分布图。结果表明,在步长间隔60m下,土壤全氮具有较强的空间相关性,其相关距离为208m。在NE30°、NE120°两个方向上具有典型的几何异向性结构特点;在NE60°、NE150°两个方向上具有典型的带状异向性结构特点。Kriging插值结果表明,研究区土壤全氮的空间分布表现为条带状和斑块状分布。土壤全氮高值斑块区的分布与地势相对低洼的地形部位相吻合。地形是影响土壤全氮空间变化的主要因素。 展开更多
关键词 土壤全氮 空间变异性 Kriging插值法 GIS 亚热带典型区
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两种取样尺度下土壤重金属空间变异特征研究 被引量:25
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作者 宁茂岐 刘洪斌 武伟 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 2007年第3期86-91,共6页
通过在两种取样尺度下采集重庆地区土壤样品,测定土壤重金属As、Hg、CA、Pb、Cr含量,研究不同取样尺度下地统计学方法对土壤重金属空间分析的实用性和空间插值质量。研究结果表明,除小尺度中As、CA、Cr呈正态分布,小尺度中的Pb、Hg... 通过在两种取样尺度下采集重庆地区土壤样品,测定土壤重金属As、Hg、CA、Pb、Cr含量,研究不同取样尺度下地统计学方法对土壤重金属空间分析的实用性和空间插值质量。研究结果表明,除小尺度中As、CA、Cr呈正态分布,小尺度中的Pb、Hg和大尺度中As、Hg、CA、Pb、Cr均呈偏态分布。各重金属变异系数存在明显空间变异(CV介于23.2%~24.1%),小尺度下空间变异较小,大尺度下空I"1变异大。在两种取样尺度下,土壤重金属均存在典型的半方差结构,表明采用地统计学方法进行重金属空间变异分析是可行的。在小尺度下,各重金属块金系数介于0.112~0.736之间,表明具有强或中等空间自相关;在大尺度下,块金系数介于0.301~0.570之间,表明具有中等空间自相关。空间插值和交互检验结果表明,As、Cr、Hg、CA在小尺度下的空间估测结果能准确地反映变量的空间变异,在大尺度下估值有偏差,Pb在两种尺度下的估测结果均有偏差。 展开更多
关键词 土壤重金属 空间变异 取样尺度 地统计 插值分析
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喀斯特地区典型峰丛洼地表层土壤水分空间变异及合理取样数研究 被引量:59
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作者 张继光 陈洪松 +3 位作者 苏以荣 张伟 卢洲 谭江明 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期114-117,134,共5页
在桂西北喀斯特洼地90m×40m地块范围内。用经典统计和地统计分析方法探讨了表层土壤(0~5,5~10,10~20,20~30cm)水分的空间变异结构及其分布格局,并给出了不同置信水平和精度条件下的合理取样数。结果表明:表层土壤水分... 在桂西北喀斯特洼地90m×40m地块范围内。用经典统计和地统计分析方法探讨了表层土壤(0~5,5~10,10~20,20~30cm)水分的空间变异结构及其分布格局,并给出了不同置信水平和精度条件下的合理取样数。结果表明:表层土壤水分总体上具有良好的半方差结构,呈明显的斑块状分布格局。0~5cm层具有中等的空间相关性,其余各层具有强烈的空间相关性,而且变异程度具有明显层次性;除20~30cm层土壤水分用球状模型拟合外,其余各层均符合指数模型,且拟合效果较好。等值线图结合半方差分析可以看出,地形、微地貌、降雨和植被等是研究区土壤水分空间变异的重要影响因素。在确定合理取样数的过程中,除考虑土壤水分的统计特征外还要考虑其空间结构性。 展开更多
关键词 土壤水分 喀斯特 空间变异性 合理取样数 空间分布
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土壤水盐空间异质性及尺度效应的多重分形 被引量:38
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作者 刘继龙 马孝义 张振华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期81-86,I0004,共7页
为了揭示研究区域林地内土壤含水率和电导率的空间分布特征及尺度效应,利用多重分形方法,对杨凌一林地内不同采样时间和不同采样面积下土壤含水率和电导率的空间异质性进行了研究。结果表明:3种采样面积下土壤含水率和电导率的空间异质... 为了揭示研究区域林地内土壤含水率和电导率的空间分布特征及尺度效应,利用多重分形方法,对杨凌一林地内不同采样时间和不同采样面积下土壤含水率和电导率的空间异质性进行了研究。结果表明:3种采样面积下土壤含水率和电导率的空间异质性都分别随平均含水率和电导率的增大而减弱。随采样面积的增大,平均含水率和电导率较高时,土壤含水率的空间异质性趋于增强,土壤电导率的尺度效应不明显;平均含水率和电导率较低时,土壤含水率和电导率的空间分布都存在明显的斑块结构。不同采样时间和不同采样面积下土壤含水率和电导率的多重分形谱的形态有所差异,表明引起他们空间异质性的信息有所不同。多重分形分析能揭示出较多的采样林地内土壤含水率和电导率分布的局部信息。 展开更多
关键词 土壤 水分 空间变量控制 含水率 电导率 空间异质性 尺度效应 多重分形
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环渤海沿海区域土壤养分空间变异及分布格局 被引量:74
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作者 吕真真 刘广明 +1 位作者 杨劲松 张密密 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期944-952,共9页
大尺度研究土壤养分空间变异和分布,是实现区域平衡施肥和精准化农业的重要前提,大批量土壤养分的实验室分析比较费时费力且耗资较大,地统计及GIS插值技术可以有效解决这一问题。利用432个采样点,进行环渤海沿海区域0-30 cm和30-60 cm... 大尺度研究土壤养分空间变异和分布,是实现区域平衡施肥和精准化农业的重要前提,大批量土壤养分的实验室分析比较费时费力且耗资较大,地统计及GIS插值技术可以有效解决这一问题。利用432个采样点,进行环渤海沿海区域0-30 cm和30-60 cm土层土壤养分空间变异和空间分布格局研究。土壤养分指标包括土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质及全氮。对各土壤养分指标进行传统统计和地统计分析并采用kriging进行空间插值成图。结果表明:同一养分指标变异程度在0-30 cm和30-60 cm土层均相近;各养分指标在两土层均具有良好的空间结构性;研究区土壤有效磷和速效钾含量相对丰富,碱解氮、有机质和全氮含量较缺乏,总体而言本研究区域土壤养分较缺乏,30-60 cm土层各养分含量较0-30 cm土层更加缺乏。 展开更多
关键词 土壤养分 地统计分析 KRIGING插值 空间变异 环渤海沿海区
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黄土高原退耕坡地土壤水分空间变异的尺度性研究 被引量:124
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作者 胡伟 邵明安 王全九 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期11-16,共6页
在面积60m×60m的坡地上采用2m×2m的网格进行高密度土壤水分测定,通过改变采样幅度和采样间距的“再采样”方法,选取变异系数、相关距离和Moran的I相关指数3个参数作为表征空间变异大小的指标,研究了尺度大小对土壤水分空间变... 在面积60m×60m的坡地上采用2m×2m的网格进行高密度土壤水分测定,通过改变采样幅度和采样间距的“再采样”方法,选取变异系数、相关距离和Moran的I相关指数3个参数作为表征空间变异大小的指标,研究了尺度大小对土壤水分空间变异的影响。研究结果表明,随着采样幅度尺度在一定范围内的增大,土壤水分变异的特征参数如变异系数、相关距离和Moran的I相关指数都呈不同程度地增大;当采样间距增大时,变异系数和Moran的I相关指数没有变化,而相关距离却减小。 展开更多
关键词 土壤水分 空间变异 尺度
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土壤有机碳空间变异性对采样密度的响应研究 被引量:10
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作者 叶回春 黄珊瑜 +3 位作者 张世文 张立平 黄元仿 黄亚捷 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期215-223,共9页
以北京地区土壤有机碳(SOC)为目标变量,对比4种不同采样密度下SOC质量比空间变异的结构变化以及在不同采样密度下不同空间预测方法对SOC质量比空间预测不确定性方面的表现。结果表明,SOC质量比关于地形因子的趋势属于宏观趋势,以低采样... 以北京地区土壤有机碳(SOC)为目标变量,对比4种不同采样密度下SOC质量比空间变异的结构变化以及在不同采样密度下不同空间预测方法对SOC质量比空间预测不确定性方面的表现。结果表明,SOC质量比关于地形因子的趋势属于宏观趋势,以低采样密度的趋势拟合效果最优;随着采样密度的增加,SOC质量比及其去趋势后残差的系统内部随机变异逐渐增强,结构变异逐渐减弱,变异函数的分布也越平稳,空间预测的不确定性也逐渐减小。另外,变异函数的变程可能也影响空间预测的不确定性;增加采样密度和引入地形因子辅助的回归克里格法均可以提高北京地区SOC质量比的预测精度;在预测精度不降低的情况下,引入地形因子辅助可以在一定程度上减少采样的数量。 展开更多
关键词 土壤有机碳 空间变异 尺度效应 采样密度 北京
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徐州市城区土壤pH值分布特征研究 被引量:15
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作者 毛应明 桑树勋 +2 位作者 王学松 刘世奇 徐桂茹 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期77-80,共4页
利用地统计学方法结合GIS空间分析技术,对徐州市城区表层土壤(0-10cm)pH的空间变异特征进行了深入研究。结果表明,土壤pH变幅为6.47~8.48,不同区域差异较大。数据组服从正态分布,半方差函数的最佳理论模型为球状模型,块金系数... 利用地统计学方法结合GIS空间分析技术,对徐州市城区表层土壤(0-10cm)pH的空间变异特征进行了深入研究。结果表明,土壤pH变幅为6.47~8.48,不同区域差异较大。数据组服从正态分布,半方差函数的最佳理论模型为球状模型,块金系数为21%,变程9500m。由市中心向外,土壤pH呈低一高一低变化。自然因素对土壤酸碱度起主导作用,但人为因素的影响已较为明显。 展开更多
关键词 土壤PH 空间变异 半方差函数 KRIGING插值
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