土壤物理学6课件.pptVIP

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土壤物理学6课件

第七章 土壤的空间变异(9学时) 第一节??? 土壤性质的空间变异 第二节??? 土壤特性的空间结构 第三节??? 半方差分析 第四节???支撑尺寸与正则化 第五节??? Kriging插值? 意 义 使试验结果更准确、更可靠 减少试验投入 使试验方法更先进、具代表性、易于推广应用,更具理论价值 第一节??? 土壤性质的空间变异 一、土壤性质的空间变异性的概念 二、土壤性质空间分布的偶然性与必然性 三、空间结构与独立的随机变量 四、土壤性质的空间变异性的经典统计分析 五、确定合理的取样数目的程序 一、土壤性质的空间变异性的概念 土壤是不均一变化着的。即使在土壤肥力较为均一的土地内,从不同地点取样测定其土壤某些性质,所测得的结果也不会完全相同。这种测定差别除去测定误差外,主要是土壤本身的变化引 起。 土壤特性在空间分布上的非均一性称为土壤特性的空间变异性。 二、土壤性质空间分布的 偶然性与必然性 土壤特性的空间分布既有必然性,又有偶然性 必然性表现在土壤特性沿一定方向有某种明显的变化趋势。 这种变化趋势常因环境因素引起。如土壤母质的分布规律,土壤中粘粒的分布等。 土壤特性空间分布的偶然性表现为土壤特性的变化呈现随机性 土壤特性空间分布的必然性与偶然性是相对的 三、空间结构与独立的随机变量 具有空间随机变化的土壤特性,在相邻点间呈现出明显的一定的相关关系时,称土壤特性具有某种空间结构。 没有表现出明显空间结构的土壤特性,即偶然性表现突出的土壤特性可视为相对独立的随机变量,可以用经典统计分析方法进行统计、分析、确定合理的采样数目。 四、土壤性质的空间变异性的 经典统计分析 首先确定密度函数的分布类型 土壤特性的密度函数 正态分布(N)或对数正态分布(LN) 累 . . .. 积 .. . . 概 .. . . 率 .. . % · 粘粒含量% 饱和导水率lgks 土壤性质的空间变异性--- 经典统计分析 一个随机变量按正态分布或按对数正态分布计算出的均值是不一样的 在河南商丘县大吴庄40×70m2的地块上35个所测得的饱和导水率,按正态分布计算其均值为0.063cm/min,按对数正态分布计算均值应为0.078 cm/min。 土壤性质的空间变异性--- 经典统计分析 一个随机变量的离散程度可由变异系数Cv反映。随机变量方差的平方根σ 为标准差。标准差和均值之比即变异系数Cv Cv表示土壤特征空间变异性的大小 土壤性质的空间变异性--- 经典统计分析 Cv表示土壤特征空间变异性的大小 变异系数 Cv≤0.1 弱变异性 0. 1< Cv<1 中等变异性 Cv≥1 强变异性 有关土壤特性参数的统计特征值 有关土壤特性参数的统计特征值 土壤饱和导水率属于强变异性 粉粒含量与干容重属于弱变异性 粘粒含量、含水率与土壤水吸力属于中等变异性 五、确定合理的取样数目的程序 ⒈在试验地块按一定间距网格取样 ⒉根据实验条件和测定仪器确定取样精度 ⒊求出变量样本均值x及标准差S 确定合理的取样数目的方法 合理或必须的取样数目N应满足这样的要求;样本的均值xn和总体的均值u之差绝对值小于或等于某一规定精度△的这一事件的概率达到所要求的置信水平Pi,也即合理的取样数目N应满足 p xn- u ≤ △ = Pi 确定合理的取样数目的方法 Pi一般取90%~95%。 N=1.9602(σ / △ ) 2=3.84 ( σ / △ )2 (Pi=95%) N=1.6452(σ / △ ) 2=2.71 (σ / △ )2

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