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《西南林业大学学报》2017,(3)
用经典统计学和地统计学方法,对比分析江西泰和退化红壤丘陵区重建森林及自然恢复草地15 a、25 a土壤(0~20 cm和20~40 cm土层)水分空间变异格局。结果表明:在恢复初期,重建森林和自然恢复草地土壤水分较为均匀,随着恢复年限的增加,土壤水分逐渐增加,且离散程度存在不同程度的提高和中等程度变异;重建森林及自然恢复草地土壤水分分布呈正态分布,均能较好的拟合成球状模型(决定系数均0.804),数据表现出明显的空间自相关,具有一定的空间变异特征,变异来源主要以土壤母质、地形等引起的结构性变异为主。从时间序列上看,恢复25 a土壤水分块金值、基台值、块金系数均显著增大,总的变异性增加,且由随机因素造成的变异比重加大;从土层角度来看,同一恢复年限内,自然恢复草地基台值上层(0~20 cm)下层(20~40 cm),块金值、块金系数则表现为上层下层,下层土壤水分随机变异强于上层。重建森林的3个指标均表现为上层下层,且表层随机性变异更大;随恢复时间增加,森林表层土壤水分空间异质性程度加大,斑块更为破碎化,自然恢复草地0~20 cm和20~40 cm两土层变程均显著变大,土壤水分空间延续范围变大;增加取样密度和加大研究尺度更能揭示退化红壤区土壤水分空间变异特征。 相似文献
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采用地统计学的方法研究闽北光皮树幼林坡地土壤养分(0~20 cm)的空间异质性和分布格局。结果表明:光皮树幼林坡地土壤有机质、易氧化有机碳、水解氮、有效磷和速效钾均有较好的空间自相关性,其自相关函数均为由正相关向负相关方向发展,拐点为35~66 m;不同土壤养分的空间变异特征差异较大,易氧化有机碳的最佳拟合模型为指数模型,其余指标的最佳拟合模型均为高斯模型;除土壤有机质块金值/基台值的比值大于25%,呈现中等程度空间变异外,其余4个速效养分指标的块金值/基台值比值均小于25%,具有强烈的空间自相关,其空间变异主要由结构性变异引起,随机因素的影响较小;SOM、ROC和AP空间分布的连续性相对较好,其次为AN,AK的空间连续性较差,破碎化程度高,在小尺度上形成强烈的变异;坡面尺度土壤养分的空间异质性,不仅与坡位、微地形等环境因素有关,研究区采伐残余物输入的空间不均一性和炼山也可能对养分的空间变异有重要影响。 相似文献
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基于GIS的大比例尺度土壤空间变异特性与插值方法 总被引：3，自引：0，他引：3
为了提高土壤信息特征的空间分布精度,推动土壤的定量化研究及精准农业的实施,为提高大比例尺度土壤信息特征的空间分布精度提供技术支持.利用地统计学的原理和方法,结合GIS技术对土壤养分的空间变异特性进行了分析和比较,根据旱地和水田中各土壤养分元素的不同空间变异特性选出最优插值方法.结果表明:试验区水田、旱地的有效磷块金值与基台值比值分别为0.802 7和0.749 9,空间变异相关性很弱,其他养分指标的块金值与基台值比值在0.444 1～0.684 8,具有中等的空间相关性;大比例尺度下水田与旱地的最优插值方法均为普通克里格法. 相似文献
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为更加深入地了解碧塔海自然保护区的景观格局特点及其尺度效应,制定更有效的生物多样性保护对策,为更好地进行生物多样性保护提供参考。基于2006年森林资源二类调查的小班空间属性数据,利用ArcGIS作为空间分析工具,借助地统计半变异函数理论,对4个尺度下香格里拉碧塔海自然保护区的景观多样性与斑块密度的空间变异进行分析。结果表明：在400、800、1200、1600 m 4个尺度下,景观多样性指数SHDI的块金值与基台值之比C0/（C＋C0）值为0.48287～0.78522,且随着尺度的增加不断减小。斑块密度的块金值与基台值之比C0/（C＋C0）由0.76592减小到0.65408,块金值C0随着尺度的增加而增大,当尺度为1600 m时,块金值C0骤降,不符合半变异函数的规律;1200 m为研究区景观格局研究的最优尺度,在该尺度下碧塔海自然保护区景观多样性指数呈环形分布,由最高值所在的保护区西部区域向边缘逐级递减;斑块密度最高值分布在保护区中部偏北地区,并以该区域为中心,向区域边缘逐级递减;整个研究区SHDI与PD分布较均匀,不存在两极化。 相似文献
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对普洱市澜沧拉祜族自治县思茅松天然林37棵解析木不同器官的含碳率进行了测定,采用变异函数对8个不同尺度(50、100、150、200、250、300、350 m和400 m)的思茅松单木树枝、树叶、树干、树皮、根系及全树6个维度含碳量及4个方向的空间异质性进行检验,并对不同尺度的单木各器官含碳量的空间异质性进行分析。结果表明:基于变异函数的分析方法,可以对思茅松天然林各维度的器官含碳量空间异质性的大小和方向进行描述,进而挖掘出产生这种异质性的驱动因素。对于思茅松天然林来说,在研究区范围内,各个维度含碳量均有空间异质性存在,且这种异质性均不是随机产生的。变异函数的基台值可表示变异大小,从全向的角度来看,树根的空间变异性最大,树叶的空间变异性最小;思茅松天然林各维度含碳量在不同方向上的空间异质性也不同。思茅松天然林各维度含碳量的基台值均随着尺度的变大而减小,而块金值会随着尺度的变大而增大,说明空间异质性对研究尺度非常敏感。对于今后关于单木含碳量的研究,需要充分考虑空间问题,选择空间异质性较大的尺度,才能更好的使用数据描述含碳量的空间分布问题。 相似文献
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通过对不同地形的3个试验样地的栗钙土层厚度数据进行分析发现,3个样地栗钙土层厚度的平均值均在10 cm以下,变异系数介于25.47%~39.74%之间。选用高斯函数模型对1号样地(坡地)、3号样地(丘陵区)的栗钙土层厚度进行拟合,用指数函数模型对2号样地(高平原区)的栗钙土层厚度进行拟合,决定系数均在0.8以上,拟合度较好。3个样地的块金值、基台值、偏基台值和变程值从大到小依次为3号(丘陵区)1号(坡地)2号(高平原区)。3个样地的栗钙土层厚度具有明显的空间异质性,空间自相关部分引起的空间异质性占总空间异质性的比例分别是1号样地(坡地)62.2%、2号样地(高平原区)88.4%、3号样地(丘陵区)83.1%。3个试验样地均表现出明显的各向异性,空间格局差异明显。 相似文献
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德阳旌阳区土壤有机质的空间变异性及其影响因素分析 总被引：2，自引：0，他引：2
《西南农业学报》2016,(6)
本文根据四川省德阳市旌阳区1803个土壤采样点数据,采用地统计法和地理信息系统(GIS)相结合,分析该地区土壤有机质的空间变异性及其影响因素进行。结果表明,研究区土壤有机质含量范围为在8.6~61.4 g/kg。土壤有机质含量的块金值和基台值分别是51.000和177.800,块金值与基台值之比为28.6%。旌阳区土壤有机质具有中等的空间相关性,由结构性因素及随机性因素共同影响和作用,且结构性因素引起的变异大于随机因素所引起的变异。空间分布总体上表现为中西部地区为旌阳区土壤有机质含量的高值区,东部为低值区。研究区土壤有机质的空间变异主要受地貌类型和种植制度的影响。成土母质对土壤有机质空间变异的解释能力为25.0%。地形因素的解释能力在25.3%~38.0%,其中地貌类型的解释能力最高,为38.0%,坡度其次占30.1%,海拔则占25.3%。种植制度的影响占32.8%。 相似文献
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小尺度下基于GIS和地统计学的烟田土壤养分空间变异 总被引：1，自引：0，他引：1
以贵州省黔西县林泉镇3.8 hm2烟田为对象,在GIS和地统计学方法的支持下,定量分析了该区域内土壤养分空间变异特征.结果表明:该区域内土壤养分存在空间结构性,且均可用球状模型进行拟合.碱解氮的块金值/基台值为22.84％,说明其具有强烈的空间相关性;其他土壤养分的块金值/基台值在31.25％ ～49.54％之间,均具中等强度的空间相关性.利用普通Kriging插值方法绘制土壤养分空间分布图,结果显示,各养分受人为活动等因素的影响,空间分布特征显著不同. 相似文献
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珠江三角洲典型区农业土壤铬的空间结构及分布特征 总被引：2，自引：0，他引：2
通过对东莞市118处农业表层土壤和5处典型土壤纵削面的取样调查,利用常规统计学和地统计学方法研究了土壤巾铬的空间结构和分布特征.结果显示,东莞市农业土壤铬含量为2.28~94.98 mg·kg-1 .平均值为44.90 mg·kg-1,略高于东莞巾背景值;铬的空间结构表现为明显的几何各向异性,各向异性比约为1.8,长、短轴分别在103°和13°方向;指数模型对于实验变异函数的拟合 效果较好,变异函数表现出明显的块金效应,块金值在基台值中所占的比例约为34%.表明东莞市农业土壤中铬具有较强的窄间相关性;铬的空间分布具有明显西部高、东部低的地域特征,其空间分布主要受成土母质和地形的控制,铬主要来源于成土母质,另外人为活动对铬的空间分布也有显著的影响. 相似文献
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以南京紫金山国家森林公园为研究区域,以2002年100块样地调查数据、免费开放的2001—2010年Landsat时间系列堆栈(LTSS)数据为主要信息源,分别采用原始波段、辐射校正、光谱指数+地形因子3种策略建立2002年风景林生物量K最邻近算法估测模型。在精度验证基础上,分森林公园综合整治前(2001—2004年)、综合整治中(2005—2007年)、综合整治后(2008—2010年)3个时段,对研究区域2001—2010年的风景林生物量变化及其驱动因素进行了时间轨迹分析。研究表明:1)在3种KNN建模策略当中,光谱指数+地形因子的综合策略相关系数最高,标准误差、平均相对误差最低,预测精度最高;2)2001—2010年,研究区域风景林生物量分别呈现缓慢下降、先降后升、缓慢上升的复杂变化趋势;3)2001—2010年,研究区域的森林干扰经历了上下小幅波动、缓慢增强、迅速下降3种不同的变化趋势;4)在空间分布格局上,风景林生物量在3个时段分别经历了聚集性缓慢增强、破碎化加剧、趋向稳定3种变化趋势。本文的研究成果可以为区域、长时间尺度上包含森林干扰与恢复因子的高精度碳计量模型的建立提供科学依据。 相似文献
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喀斯特地区烟田土壤有效态微量元素的空间变异特征——以贵州省毕节地区为例 总被引：1，自引：0，他引：1
以典型的喀斯特地区——贵州省毕节地区为研究区域,采用地统计学和地理信息系统(GIS)相结合的方法,对烟田土壤中有效态微量元素Cu、Zn、Fe、Mn、B和Mo含量的空间变异特征进行研究。结果表明,烟田土壤中各微量元素的变异系数在45.75%～82.45%,均属于中等变异。半方差函数分析表明,烟田土壤微量元素中Cu、Zn、Fe的最适模型是线性模型,而Mn、B和Mo的最适模型为指数模型;各微量元素的块基比〔C0/(C0+C)〕均在25%～75%,表现为中等空间相关性,其空间变异受结构性因素(土壤母质、地形地貌、气候)和随机性因素(施肥、耕作措施、工业污染等)的共同影响。烟田土壤微量元素的空间分布表明,除有效铁含量分布呈现连续空间分布特点外,其他几种微量元素的空间分布并未呈现明显的分布规律。 相似文献
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应用遥感技术估算生物多样性是森林生态学的研究热点和难点。为探索高分辨率卫星数据在估算森林植被多样性上的应用潜力,以吉林蛟河市阔叶红松林大样地数据为支撑,提取了红松树冠的空间分布格局,并估算了乔木物种多样性。首先,基于冬季GeoEye-1影像提取红松树冠分布图,与样地每木调查数据吻合较好。然后,使用景观生态学和地统计学指数,分析红松种群空间分布规律,发现了最大自相关尺度30~40 m。最后,选择拥有红边波段的秋季RapidEye卫星图像,建立遥感影像5 m光谱值和30 m窗口大小纹理参数与生物多样性指数的多元线性回归模型。结果表明,红边信息并未显著改善多光谱数据估算植被生物多样性的能力,但所获大区域制图结果与林分龄级吻合较好。 相似文献
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生物量是林业和生态应用研究的重要信息,森林生态系统地上生物量估算的遥感技术引起了国内外学者的广泛关注。总结与探讨不同数据源与估算方法能够为森林地上生物量的估算提供指导。本文首先总结并探讨单传感器遥感数据,包括光学遥感、合成孔径雷达与激光雷达数据在森林地上生物量估算中的应用,以及协同使用多源遥感数据估算森林地上生物量的优势;然后论述森林地上生物量估算的传统模型估算法与机器学习估算方法（决策树法、K最近邻法、人工神经网络、支持向量机、最大熵）。多源遥感数据集成能够结合不同数据的优势,能够为森林地上生物量估算提供丰富的特征信息,结合机器学习估算方法,是提高森林地上生物量估算的准确性的发展趋势。 相似文献
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[目的]探讨烤烟钾含量的时间变异性,以期将地统计方法应用于烟草品质化学成分时间分布研究提供理论依据。[方法]以1999和2007年在河南66个采样点采集的C3F烤烟为研究对象,采用地统计学和GIS相结合的方法,研究了河南烤烟钾含量的时空变异。[结果]1999和2007年河南烤烟钾含量的平均值为1.30%和1.48%,2个时期的烤烟钾含量的变异系数相近,均为中等程度变异;1999和2007年烤烟钾含量的块金值与基台值之比分别为4.7%和23.5%,空间相关性均体现为强相关,拟合的半方差函数模型均为球状模型,它们的空间相关距离分别为284和234 m,呈递减的趋势。2个时期烤烟钾含量的空间分布特征类似,均呈西高东低的趋势。[结论]河南烤烟钾含量的空间分布主要受结构性因素影响,并且人类活动因素对其的影响程度在加大。 相似文献
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基于2005年江苏省森林资源连续清查数据,采用蓄积量——生物量换算因子连续函数法计算杨树林生物量,对生物量与LandsatTM数据各波段的比值B1/B3、B2/B4 、B2×B3/B4、B7/B5 、B7/B5、（B4＋ B5-B2）/（B4＋B5＋ B2）、B3/（B1＋B2 ＋B3 ＋B4 ＋B5 ＋B7）、B3/B4及植被指数NDVI、RVI、TNDVI进行相关性分析,筛选杨树生物量遥感估算模型的相应因子;并应用逐步回归技术建立估算杨树生物量遥感模型,估算出2005年泗阳县杨树林总面积为29 768.6 hm2,总生物量约为1 786 771.2 t,平均生物量约为60.0 t/hm2.结果表明,在森林资源连续清查的数据基础上,利用遥感影像在县级区域尺度上对杨树森林生物量进行有效估算是完全可行的,其方法具有时间分辨率高的特点,使生物量估算在较大的时间和空间尺度上具备操作的可能性. 相似文献
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沈阳城市土壤pH和养分的空间变异性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
采用地统计学和地理信息系统（G IS）相结合的方法研究了沈阳城市土壤pH、全磷和速效钾的空间变异特征。结果表明：pH、全磷、速效钾的最佳拟合模型为指数模型。全磷、速效钾的C0/（C0＋C）分别为10.62%、9.94%,说明沈阳城市土壤全磷和速效钾的空间相关性较强,其空间变异主要是结构性因素引起的;pH的C0/（C0＋C）为44.25%,说明土壤pH具有中度的空间相关性,其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同引起的。最后通过克里格插值分析沈阳城市土壤pH、全磷和速效钾的空间分布特征。 相似文献
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基于GIS的森林资源空间数据挖掘方法研究——以紫金山为例 总被引：1，自引：0，他引：1
空间数据挖掘,可以从森林资源空间数据库中抽取未清楚表现出来的隐含的知识和空间关系,为森林空间规划和经营措施设计提供科学依据。以南京紫金山国家森林公园为研究对象,以2002年森林资源二类调查空间数据库、2002年遥感卫星SPOT5数据包为主要信息源,选取与风景林美景度有关的林分、地形、人类干扰等10个环境因子,在ArcGIS 9.3平台上,进行空间热点探测、趋势面分析、地理加权回归、C5.0决策分析。研究表明:高美景度风景林主要分布在南坡的中上部,而低美景度风景林主要分布在紫金山森林公园外围;风景林美景度在空间分布上呈现出一种圆心偏东的同心圆状分布格局;风景林美景度与林分生长状况正相关,与所处位置的海拔高度正相关,与距离公路、与居民点距离等人为因素的干扰强度负相关;C5.0决策分析归纳的3个示例规则所揭示的知识与空间热点分析、趋势面分析、地理加权回归的结论保持一致,4个主要输入变量的重要性依次为:平均胸径(0.33)>海拔(0.25)>与公路距离(0.23)>与居民点距离(0.21)。 相似文献
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森林生物量与遥感信息的相关性 总被引：1，自引：0，他引：1
利用遥感数据研究森林的生物量,建立遥感信息模型,首先要分析各波段与生物量的相关性.通过建立甘肃省小陇山党川林场中幼林典型样地,并伐树称量,建立模型计算出样地的生物量.对试验区的TM影像进行校正,对应每块样地中心点的GPS测量坐标,获取了样地像元各波段的灰度值,并计算各种植被指数.利用MATLAB软件计算了样地生物量与遥感影像各波段的灰度值、各种植被指数的相关系数.在P<0.05水平上,生物量与TM1、TM2、TM3、TM6成显著的负相关.与归一化植被指数、比值植被指数和绿度成显著的正相关.建立遥感生物量模型应用这些呈显著正、负相关的波段和派生数据.采用逐步回归的方法建立了生物量与植被指数的统计方程,以及生物量与遥感TM影像的各波段灰度值、植被指数的统计方程.但在P<0.05水平上,只有NDVI、RVI两个因子复相关系数不高. 相似文献