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苏北海涂围垦区土壤水分空间变异性及其协同克立格估值 总被引：2，自引：0，他引：2
以苏北滨海滩涂围垦区为研究区域,应用地统计学方法研究了剖面不同深度土壤含水量的空间变异特征,以0～20 cm表土层含水量作为协同变量,分析了不同深度土壤含水量的交互半方差特征,探讨了土壤含水量的普通克立格和协同克立格估值方法.结果表明:各层土壤含水量都表现为弱变异强度;受结构性因素和随机性因素的共同作用,各土层含水量均呈中等空间自相关性;协同区域化变量间均表现为正相关,且协同区域化变量的空间结构性要优于单一变量;协同克立格对土壤水分局部变异的描述较普通克立格更为详细;与普通克立格法相比,协同克立格法估值产生的均方误差减小10.1%～21.3%,平均标准误差减小11.3%～17.7%,预测值和实测值间的相关系数提高15.9%～26.4%.该研究为滨海滩涂地区土壤水分分区管理和水盐优化调控提供了一定的理论参考. 相似文献
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区域土壤水盐空间分布信息的BP神经网络模型研究 总被引：4，自引：0，他引：4
针对黄河下游三角洲盐渍区土壤水盐动态的复杂性和空间的变异性,将人工神经网络引入土壤水盐信息的模拟和预测中,探讨了3层网络结构下隐含层神经元数对网络训练和预测的影响,建立了0～20cm表土层水盐含量及其空间分布的BP神经网络模型。结果表明:研究区域表土层水盐与土壤容重和地下水性质间均具极显著的关联性,表土层盐分BP网络的输入因子以经、纬度坐标、土壤容重、地下水埋深和矿化度5个变量为宜,含水量则为经、纬度坐标、土壤容重和地下水埋深4个变量;隐含层神经元数过多会导致"过拟合",当表层土壤盐分和含水量BP网络的拓扑结构分别为5:8:1和4:6:1时,其预测精度最高;表土层水盐BP神经网络模拟值与观测值得到的分布图表现出相似的空间格局,BP神经网络模型有效地模拟了表土层水盐含量及其空间分布特征。该研究为黄河三角洲地区土壤盐渍化的发生、发展及演变规律分析提供理论基础,并为盐渍土地的水盐调控与科学管理提供决策依据。 相似文献
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基于电磁感应仪的田间土壤盐渍度及其空间分布定量评估 总被引：3，自引：0，他引：3
【目的】阐明黄河三角洲地区土壤盐渍化空间变异特征,探讨利用电磁感应仪定量评估田间土壤盐渍化的空间分布。【方法】运用电磁感应仪(EM38和EM31)及其移动测定系统,结合GIS和地统计学方法, 研究了该地区典型地块土壤盐分与磁感表观电导率间的响应关系,分析了表观电导率的空间变异特征,并对土壤盐分空间分布进行了定量评价。【结果】土壤表观电导率与盐分含量具有良好的相关性,采用EM38h＋EM31h的优化测定组合可以提高土壤盐分的解译精度;表观电导率EM38h、EM31h的空间变异结构都表现出复合的尺度效应,较好地符合球状套合模型;EM31h的空间自相关程度强于EM38h,短程变异是构成EM38h、EM31h空间异质性的最主要部分;结构性因素是主导土壤盐分空间分布格局的最直接因素,随机性因素是加快盐分分布格局形成的重要因素。由盐渍化分级可知：研究区总体属于重度盐化土类型,且呈现一定的盐分表聚趋势;各土层中几乎不存在非盐化土,盐土与重度盐化土是最主要的土壤类型。【结论】该研究结果为不同尺度(从农田到区域)土壤属性调查与质量评价提供参考依据,并为农业水土资源的高效利用提供指导。 相似文献
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苏北海涂围垦区土壤质量综合评价研究 总被引：16，自引：1，他引：15
以苏北海涂围垦区为研究区域,选取与作物生长密切相关的理化性质作为评价指标,分别采用相关分析法与主成分分析法确定权重系数,并应用综合指数法对土壤质量进行定量评价,获取区域土壤质量综合评价分级图.结果表明:围垦区土壤质量状况总体较差,存在一定程度盐渍化危害,土壤有机质和氮素含量偏低,碱解氮亏缺尤为严重.有机质是重要的土壤质量评价因子,土壤盐分与地下水矿化度是土壤质量的主要限制因子.相关分析法和主成分分析法对土壤质量的评价结果较为一致,r2 = 0.933 9**.围垦区不同部位土壤质量差异较大,围垦区西部棉花地土壤质量总体优于东部水稻地,且不同评价方法得到的土壤质量分级图具有空间相似性.该结果可为滩涂区中、低产地的精确施肥、障碍土壤的科学管理提供参考依据. 相似文献
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基于聚类分析的土壤盐渍剖面特征及其空间分布研究 总被引：13，自引：1，他引：12
通过对黄河三角洲地区典型地块土壤盐渍剖面的聚类分析,研究并总结该地区不同盐分剖面类型土壤含盐量在水平方向以及垂直方向的分布特征和规律,运用该规律对各盐渍剖面类型的空间分布进行了探讨。结果表明:研究区土壤盐分剖面可以明显分为表聚型、底聚型和平均型3类,按照垂直分布特征可将0～180cm土体划分为0～20cm、20～80cm、80～120cm和120～180cm四个层次;研究区土壤含盐量在垂直方向和水平方向上变异较强,总体上盐分分布具有一定的表聚性,且各土层含盐量的规律性可以作为判断土壤盐分剖面类型的依据;受结构性因素和随机性因素的共同影响,各土层含盐量均表现为中等的空间自相关性和相同的空间自相关变化尺度。Kriging插值与空间分析结果表明,微地形和气候条件是影响表层土壤盐分空间分布的主要因素,地下水性质主导深层土壤盐分的空间分布;表聚型盐分剖面是研究区最主要的剖面类型,其次分别为底聚型和均匀型;不同盐分剖面类型的空间分布反映了植被类型和土地利用方式的差异,人为农业措施是形成底聚型与平均型盐分剖面的最直接因素。该研究结果为黄河三角洲地区盐渍土地的分区、改良、管理以及合理利用提供了理论基础和实践依据。 相似文献
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基于电磁感应仪的黄河三角洲地区土壤盐分时空变异特征 总被引：7，自引：1，他引：6
针对黄河下游三角洲土壤盐渍化的空间复杂性与发生反复性,运用磁感式大地电导率仪EM38及其移动测定系统,结合GIS与地统计学方法,对该地区典型地块两个关键季节土壤盐分的时空变异特征进行了分析.结果表明,土壤表观电导率与盐分呈极显著相关性;各时段土壤盐分都表现出多层次空间结构的复合尺度效应,且短程变异构成了土壤盐分空间异质性的最主要部分;土地利用方式差异使得秋季时段土壤盐分呈弱各向异性,地形因素导致春季时段土壤盐分各向异性比在全步长域波动,但在整个研究尺度上仍为各向同性.空间分析表明,结构性因素主导了土壤盐分空间分布格局,随机性因素是加快该分布格局形成的重要因素;春季时段研究区总体表现出积盐趋势,且盐分变动幅度主要集中在10.0g/kg范围内.电磁感应仪与GIS的结合运用为不同尺度土壤调查与质量评价提供了新的途径,并为农业水土资源的决策管理提供指导. 相似文献
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基于表观电导率和Hydrus模型同化的土壤盐分估算 总被引：3，自引：2，他引：1
精细刻画农田土壤盐分运移过程对盐渍化精准治理具有重要意义。该文以磁感式大地电导率仪EM38测定的土壤表观电导率作为数据源,利用表观电导率与剖面土壤盐分之间的反演模型作为观测算子,将集合卡尔曼滤波(ensemble Kalmanfilter,En KF)同化方法应用于土壤水盐运移过程模型(HYDRUS-1D),进行滨海盐渍农田周年土壤盐分动态的模拟,并分析了同化过程的敏感性。结果表明:与单纯使用HYDRUS模型相比,En KF同化方法对模型观测算子的更新,有效提高剖面土壤盐分模拟精度,且En KF同化值的精度优于En KF同化模拟值,在同化过程中的调整量亦最大;敏感性分析结果显示土壤盐分同化过程对状态变量集合数大小不敏感,对观测数据误差和引入观测数据的深度较为敏感,观测数据误差水平越高、引入观测数据的深度越浅其误差越大。研究表明基于水盐运移模型和土壤表观电导率数据的EnKF同化方法能提高土壤盐分的模拟精度,为利用多源数据和机理模型进行较大尺度生态过程模拟预测提供了有效手段。 相似文献
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滩涂土壤电磁感应仪与方差四叉树法采样布局研究 总被引：3，自引：1，他引：2
将电磁感应仪EM38和方差四叉树法VQT相结合,以EM38测量的土壤表观电导率作为土壤盐分的辅助变量,以表观电导率的空间分布为先验信息,利用VQT法对苏北滩涂围垦地土壤盐分的优化采样布局进行了设计、验证与精度评价。结果表明,VQT法设计的采样方案经Kriging插值形成的空间分布图与原始图件极其相似,但两者的样点数目相差近1/2。相同的样本数目,VQT法获取的空间分布图与原始图件的相似度高于网格采样法;同样的成图精度,VQT法需要的样本数量小于网格采样法;在允许最大偏差指数为10%的条件下,VQT法采样效率比网格法提高17.3%。该方法具有可根据局部部位变异大小进行密集或稀疏采样的优势,EM38和VQT法的结合运用为滩涂区降低采样成本、提高采样效率提供了有效手段与理论依据。 相似文献
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黄河三角洲地区土壤盐分的空间变异性及其CoKriging估值 总被引：13，自引：2，他引：11
以黄河三角洲地区典型地块为研究区,运用经典统计学和地统计学相结合的方法,研究不同深度土层盐分的空间变异特征,绘制各土层盐分的随机性和结构性的半方差图以及空间分布图.分析表明:受结构性因素和随机性因素的共同作用,各土层盐分均具有中等的变异强度和空间相关性.Kriging插值结果表明:试验区各土层盐分均表现为条带状和斑块状分布,且各土层盐分的空间分布在一定范围内均存在着空间上的相关性.微地形和气候条件是影响表层土壤盐分空间分布的主要因素,地下水性质是主导深层土壤盐分空间分布的主要因素.引入表层土壤盐分,采用CoKriging方法对深层土壤盐分进行估值,可提高估值精度,其估计方差减少百分数达167.36%. 相似文献
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新时代中国土壤物理学主要领域进展与展望 总被引：5，自引：3，他引：2
在近20年的发展中,我国土壤物理学得到迅速发展,在国际土壤物理学期刊发文量占比从5%上升到30%,主要研究聚焦在土壤水文过程与尺度转换、土壤物理质量与可持续农业、水热盐迁移与生态调控、以及污染物迁移与模型模拟等领域。本文综合分析这些领域的研究现状与进展,指出这些进展既有国家需求的驱动,也有新技术新方法的应用,以及与相邻学科交叉融合,最后展望了这些领域的研究重点。论文还指出我国土壤物理学面临科研原创性不足、仪器设备研制滞后等挑战,同时也面临粮食安全和生态环境安全等国家需求迫切解决的机遇。 相似文献