基于样点的数字土壤属性制图方法及样点设计综述.pdfVIP

土壤(Soils)，2012，44(6)：917—923 基于样点的数字土壤屙I生制图方法及样点设计综述① 9 张淑杰1’2， 朱阿兴1’3 刘 京3， 杨琳1 (I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，北京100101：2中国科学院大学．北京 100049 3 WI53706) 一 ofWisconsin-Madison，Madison DepartmentofGeography,University 摘要： 土壤剖面数据与土壤类型图按照某种原则进行连接是目前获取土壤属性空间分布信息的主要方法，这种传统的土 壤属性制图方法以土壤专家的“经验”和手工描绘为基础，耗费资本高、生产周期长。数字土壤制图通过借鉴先进的空间信息处 理技术和高分辨率地形数据的优势，能够快速地获取高精度、高分辨率的土壤属性空间变化信息，是一种精细、高效、经济的土 壤属性制图技术，本文详细介绍了基于样点进行数字土壤属性制图的3种方法：①基于空间自相关的方法；②基于空问自相关和 土壤一环境关系混合相关的方法：③基于土壤一环境关系的方法。同时，为保证样点能够全面地捕捉到研究区内土壤属性空间变异 特征，以上3种方法都对样点的数量、分布或典型性提}lj了较为严格的要求，即样点应具有全局代表性。因此，如何设计样点成 为数字土壤属性制图中的一个重要问题。依据样点设计过程中是否能够整合已有样点，本文将样点设计方案分为采样设计方案和 补样设计方案两种，并对其分别进行了详细的综述。 关键词：数字土壤属性制图；全局代表性；采样方案设计：补样方案设计 中圉分类号：P934 土壤属性空间分布信息是进行土壤侵蚀模拟、水 土壤图和野外采集的土壤样点14J。基于当地土壤普查 资源管理等方面研究的重要基础信息。目前，我国 专家建立空间自相关和土壤一环境闻关系知识的过程 1：100万土壤属性图是通过将土壤剖面数据与土壤类是利用人工智能手段定量地表达专家脑海中描述性的 型图按照某种原则连接而获取的I卜21。这种基于多边形 知识，但所获知识的正确性在很大程度上取决于专家 的传统土壤类型图所获取的土壤属性图无论在空间分 经验的丰富程度，周时由于我国大多数地区缺乏对当 辨率还是在属性精度方面都无法满足上述研究对土壤 地土壤空间分布规律有丰富经验的普查专家，这种方 信息详细度的要求。数字土壤制图技术通过借鉴先进 法在实际应用中受到了很大的限制15_61；基于已有土壤 的空间信息处理技术和高分辨率地形数据的优势，为 图建立土壤一环境闻关系知识的过程是利用数据挖掘 快速地获取高精度、高分辨率的土壤分布信息提供了 的手段，还原土壤专家当年制图过程中隐含在土壤图 有效的途径。相比于以土壤专家的“经验”和手工操 中的知识，但所获知识的正确性很大程度上取决于原 作为基础菇以多边形为表达方式的传统土壤图，以栅 有土壤图的精度，同时由于我国大部分地区不存在高 格形式表达土壤空间变化特征的数字土壤图，在节约 精度的土壤图，已有精度较低的传统土壤图一般只能 制图成本、缩短制图时间的同时提高了制图精度和表 作为数字土壤制图的辅助信息，使得这种方法在我国 达的详细程度pI，数字土壤制图已经成为当前最重要 大面积的推广应用同样受到很大限制f7】。因此，野夕} 的土壤制图方法。 采集的土壤样点在很多情况下成为进行数字土壤属性 数字土壤属性制图方法充分利用了土壤属性空间 制图唯一可用的数据源。 分布的自相关关系和土壤～景观关系，在大多数情况下 目前，基于样点进行数字主壤属性制图的方法可 野外采集的样点是挖掘土壤属性空间自相关关系和建 以归纳为3大类：①基于空间自相关的数字土壤属性 立土壤一环境间关系知识的主要来源。这是因为，挖掘 制图方法：②基于空间自相关和土壤一环境关系混合相 土壤空间自相关关系和建立土壤一环境间关系知识的 关的数字土壤属性制图方法；⑨基于土壤一环境相关的 来源包括3个方面：有经验的土壤普查专家、已有的 数字土壤属性制图方法。其