區(qū)域土壤屬性預(yù)測(cè)模型及SOTER數(shù)據(jù)庫(kù)的建立研究.pdf

1、本文以湖北省宜都市紅花套鎮(zhèn)典型區(qū)域?yàn)檠芯繕訁^(qū),采集了330個(gè)土壤樣品,經(jīng)過(guò)室內(nèi)理化分析,得到的土壤屬性數(shù)據(jù)。結(jié)合地統(tǒng)計(jì)學(xué)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)對(duì)研究區(qū)土壤屬性空間變異性進(jìn)行了探討,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法中的回歸分析和地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法中的克里格插值構(gòu)建了樣區(qū)的土壤屬性預(yù)測(cè)模型,以及驗(yàn)證模型的預(yù)測(cè)精度,選取最優(yōu)擬合模型和相應(yīng)的參數(shù)構(gòu)建該區(qū)域的土壤模型庫(kù),為建立區(qū)域性的大比例尺SOTER數(shù)據(jù)庫(kù)提供必要的屬性數(shù)據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　 (

2、1)對(duì)研究區(qū)土壤屬性的描述性統(tǒng)計(jì)分析及正態(tài)分布檢驗(yàn)。從分析結(jié)果可見(jiàn),土壤各屬性變幅最大的是有效鐵,變幅最小的是pH值；從變異系數(shù)來(lái)看研究區(qū)土壤屬性的變異系數(shù)在13％-122％之間,除速效磷屬于強(qiáng)變異性外,其他屬性指標(biāo)均屬中等變異性;通過(guò)正態(tài)分布檢驗(yàn)可知,有機(jī)質(zhì)、pH值、陽(yáng)離子交換量、堿解氮、全氮、全鉀、全鉻、全鉛符合正態(tài)分布,交換性鈣、有效鋅、有效鐵、速效磷、全磷、全銅經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后符合正態(tài)分布,交換性鎂經(jīng)過(guò)平方根轉(zhuǎn)換后符合正態(tài)分布,速效

3、鉀經(jīng)過(guò)兩次取對(duì)數(shù)后才符合正態(tài)分布。
　　 (2)對(duì)研究區(qū)土壤屬性空間相關(guān)性的分析。土壤有機(jī)質(zhì)、陽(yáng)離子交換量、交換性鎂、有效鋅、有效鐵、堿解氮、速效鉀、全鉀的塊金值與基臺(tái)值的比值都小于25％,具有強(qiáng)烈的空間相關(guān)性,pH值、交換性鈣、全氮、全磷、全鉻、全銅、拿鉛具有中等的空間相關(guān)性；速效磷的空間相關(guān)性很弱。有機(jī)質(zhì)、CEC、交換性鎂、有效鐵、堿解氮、全鉻的擬合理論模型為高斯模型；pH值、交換性鈣、有效鋅、速效鉀、全氮、全鉀、全銅的擬合

4、理論模型為指數(shù)模型；速效磷、全磷的擬合理論模型為線性模型。
　　 (3)土壤屬性預(yù)測(cè)模型的建立。各指標(biāo)間有不同程度的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)最大的出現(xiàn)在堿解氮和有機(jī)質(zhì)之間,為0.785；根據(jù)各屬性的相關(guān)性對(duì)研究區(qū)土壤屬性進(jìn)行了回歸分析,逐步回歸模型的決定系數(shù)與一元線性回歸、多元線性回歸以及曲線回歸擬合出的相應(yīng)模型相比,有很明顯的提高,說(shuō)明逐步回歸模型較之其它幾種模型的預(yù)測(cè)能力要強(qiáng);結(jié)合研究區(qū)土壤屬性的半方差函數(shù)擬合模型,得到本研究區(qū)域內(nèi)

5、的土壤屬性的克里格插值模型,并進(jìn)行了檢驗(yàn)。
　　 (4)研究區(qū)土壤屬性數(shù)據(jù)庫(kù)及土壤模型庫(kù)的設(shè)計(jì)。土壤屬性數(shù)據(jù)庫(kù)用Access軟件組織、設(shè)計(jì)和建立。模型庫(kù)分為函數(shù)庫(kù)和方法庫(kù)兩個(gè)子庫(kù),函數(shù)庫(kù)用于存儲(chǔ)和管理數(shù)學(xué)模型,方法庫(kù)則是用來(lái)存儲(chǔ)功能模塊和操作流程。函數(shù)庫(kù)設(shè)計(jì)分函數(shù)庫(kù)結(jié)構(gòu)表和土壤屬性預(yù)測(cè)模型函數(shù)表,方法庫(kù)由方法程序庫(kù)和方法字典組成。
　　 (5)SOTER數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與建立。利用所建立的土壤屬性預(yù)測(cè)模型來(lái)獲取建立大比例尺S