DEM栅格分辨率对多元线性土壤-景观模型及其制图应用的影响.pdfVIP

第45卷第5期 土壤 学报 VoL45，No．5 2008年9月 ACTAPEDOLOGICASINICA Sep．，2008 DEM栅格分辨率对多元线性土壤一景观模型 及其制图应用的影响术 孙孝林1’2 赵玉国” 秦承志3 李德成1 赵 量1’4 张甘霖1 (1土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)，南京210008) (2中国科学院研究生院，北京100049) (3中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室，北京100101) (4南京农业大学资源与环境科学学院，南京210008) km×3 摘要 以亚热带丘陵地区为对象，以该区4 km的5m、10m、15m、20m、25m、30m数字高程 模型(DEM)为基础，建立多元线性土壤一景观模型，并应用该模型预测研究区内土壤表层有机质含量分布，进 而比较不同分辨率DEM中土壤一景观模型及其预测制图的精度。结果表明：在本研究区llkm2范围内，随着 DEM栅格分辨率降低，坡度、曲率、比汇水面积(对数)频度均表现出了向其中值区集中的趋势；地形因子的这 一变化规律对土壤一景观模型的影响较小，例如模型的变量、变量系数及R2在不同分辨率DEM中的差异很 小；但地形因子的这一变化规律对模型预测制图的精度具有较大影响，各项指标均说明，模型在lO一 25m DEM中的制图精度较高，而在更高分辨率(5m)或更低分辨率(30m)DEM中较低。本研究结果对其他 亚热带丘陵地区具有一定的指示意义。 关键词DEM分辨率；土壤一景观模型；预测制图；土壤有机质；地形因子 中图分类号P934 文献标识码 A 土壤一景观模型能描述土壤与其形成环境之间 向、平面／剖面曲率、地形湿度指数等，而其他景观 的定量关系，可作为定量土壤调查与制图方法的基 要素在研究中的应用均不超过35％p1。因此，DEM 础¨“o。在最近的20a里，随着地理信息系统、遥 派生地形因子的精度也是影响土壤_景观模型及其 感、数字地形分析等技术手段的发展，该类模型已 应用制图的重要因素¨”“1。 在土壤调查与制图研究中得到了广泛的应用”，。 大量的研究表明，DEM栅格分辨率对派生地形 Scull等哺1将这种基于定量土壤一景观模型的制图方因子的精度的影响很大¨”“1。当应用DEM派生的 法称为预测性制图。 地形因子进行生态、水文、土壤等环境模拟和预测 制图时，这种影响势必会扩展到模型及其预测制图 McBratney等”o对这种制图方法进行了系统总 hm2高差 结，其总结出的模型有：线性回归、模糊逻辑、地统 的结果上…一引。Chaplot等‘101在面积10 计、树模型、专家系统等近10种；可预测及编制包括 10m的山坡上比较了多元线性土壤一景观模型在不 土壤类型和土壤物理、化学、微生物、水文等多种土 同栅格分辨率DEM中的预测精度，结果表明，模型 壤信息；模型所采用的景观要素主要有：地形、植 的预测精度在很大程度上取决于DEM栅格分辨率， 被、母质等。此外，一些研究还对土壤一景观模型及 且随着DEM栅格分辨率降低(由10m到50m)而 其制图应用的景观要素进行了比较分析，如模型建 降低。Thompson等¨川的研究结果则认为，高分辨 立方法、采样密度、景观特征等圳。在这