基于決策樹方法的縣級土壤數(shù)字制圖研究.pdf

1、土壤是人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，在地球化學(xué)循環(huán)中起著重要作用。土壤信息是土地管理和環(huán)境模型的基本參數(shù)。全面了解土壤特性有利于開展環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土地資源的合理利用。近年來，隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展、計(jì)算機(jī)與“3S”技術(shù)的不斷提高，土壤數(shù)字制圖逐漸受到重視，極大的提高了土壤調(diào)查的效率。決策樹方法著眼于從一組無次序、無規(guī)則的事例中推理出樹形分類規(guī)則，它能直觀、清晰地表達(dá)變量間的關(guān)系，適合應(yīng)用于土壤數(shù)字制圖工作。
　　 本研究選用多個(gè)環(huán)境

2、因子，采用C4.5算法獲得土壤環(huán)境因子和土壤有機(jī)質(zhì)分布的決策樹規(guī)則，以有限的樣點(diǎn)個(gè)數(shù)預(yù)測研究區(qū)域的土壤類型和土壤有機(jī)質(zhì)空間分布。具體內(nèi)容及主要結(jié)論如下：
　　 (1)土壤類型或土壤有機(jī)質(zhì)分布與各種環(huán)境因子有著密切的關(guān)系。本研究采用C4.5算法，計(jì)算土壤類型-環(huán)境因子和土壤有機(jī)質(zhì)-環(huán)境因子之間的關(guān)系，分別得到它們的決策樹模型。
　　 (2)以土壤發(fā)生理論為基礎(chǔ)，選用了土地利用分類、地質(zhì)類型、高程、坡度、坡向、平面曲率、坡面

3、曲率以及由TM影像中提取的歸一化植被指數(shù)(NDVI)、歸一化濕度指數(shù)(NDWI)和土壤顏色指數(shù)(SCI)10種環(huán)境因子對研究區(qū)土壤土類類型進(jìn)行預(yù)測制圖，并對預(yù)測結(jié)果精度進(jìn)行評價(jià)和誤差分析。精度評價(jià)結(jié)果表明土壤類型預(yù)測總體精度為70.5％，其中紅壤和水稻土的評價(jià)精度高于其他三種土壤類型。
　　 (3)以富陽市耕地地力評價(jià)普查采樣點(diǎn)為訓(xùn)練樣本，選用了土地利用分類、地質(zhì)類型、土壤類型、地形因子、遙感因子為景觀參數(shù)，分析單個(gè)環(huán)境因子對土

4、壤有機(jī)質(zhì)分布的影響。并采用決策樹方法，根據(jù)獲得的土壤有機(jī)質(zhì)-環(huán)境因子規(guī)則進(jìn)行土壤有機(jī)質(zhì)數(shù)字制圖。精度評價(jià)結(jié)果表明土壤有機(jī)質(zhì)總體精度為67.0％，符合一般數(shù)字制圖的需求。
　　 (4)采用普通克里格、逆距離插值和以高程為輔助參量的協(xié)同克里格三種空間插值方法對研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)等級空間分布進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果精度分別為49.5％、50.5％和52.4％。高程對土壤有機(jī)質(zhì)的預(yù)測精度有一定的促進(jìn)作用。與決策樹模型下生成的土壤有機(jī)質(zhì)等級分布圖進(jìn)行