重庆市两不同地貌及地质背景区土壤Cd、Se元素含量空间插值方法研究
发布时间：2021-06-16 17:47
适宜的土壤元素含量空间插值方法对不同地貌及地质背景区土地质量地球化学调查有着重要的意义。在重庆市黔江区（山地）和荣昌区（丘陵）分别以1∶5万和1∶1万工作尺度采集农田表层土壤样品,对1∶5万工作尺度的土壤Cd及Se数据,用反距离权重法（IDW）和普通克里格法（OK）进行空间插值,以1∶1万工作尺度土壤实测数据对插值结果进行交叉验证,根据验证结果对不同插值方法的准确性进行了评价。结果显示,黔江及荣昌区土壤Cd含量较高,黔江区土壤Cd及Se的空间变异性较强,元素来源受到成土母质的控制。交叉验证及栅格减法的结果显示,普通克里格法（OK）适用于山地地区元素空间插值,而反距离权重法（IDW）适用于丘陵及平原地区,两种插值方法对元素插值结果的误差主要体现在元素含量的高值区和低值区。本文给出的土壤元素适宜插值方法的选择过程及数据处理技术,可一定程度提高元素空间插值精度,为土地质量、土壤元素地球化学调查工作提供技术支撑。
【文章来源】：土壤通报. 2020,51(06)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区地理位置图
普通克里格法（OK）不仅考虑了插值点距离远近的影响，还考虑了己知点的位置和属性值整体的空间分布和格局，而反距离权重法（IDW）只考虑空间距离相关，没有包含方向相关，即没有反映要素分布的各向异性[28]，因此，对于地形变化较大、元素含量空间变异性明显的山地，普通克里格法（OK）为适宜的元素空间插值方法。为了更直观的对比各插值结果的差异，利用Arc GIS 10.2进行栅格减法运算（IDW-OK），利用分位数将计算结果分为4级，结果见图6、图7。与图3、图4对比发现，黔江区和荣昌区土壤Cd及Se计算结果的正高值区主要分布在元素含量的高值区，负高值区主要分布在元素含量的低值区，说明反距离权重法（IDW）对高值区的插值结果更高，对低值区插值结果更低，即反距离权重法（IDW）对极值的体现明显，普通克里格法（OK）则出现“平滑效应”。因此，对于地形变化不大的丘陵地区，反距离权重法（IDW）为较适宜的插值方法。本文给出的土壤元素适宜插值方法的选择过程及数据处理方法可一定程度的提高元素空间插值精度，为土地质量地球化学调查工作提供技术支撑。4 结论
(3）交叉验证及栅格减法的结果显示，对于地形变化较大、元素含量空间变异性较大的山地，普通克里格法（OK）为适宜的元素空间插值方法，而反距离权重法由于其较好的保存了极值信息，适用于地形变化较小、元素含量空间分异不明显的丘陵及平原地区。两种插值方法对元素插值结果的误差主要体现在元素含量的高值区和低值区。图6 黔江区土壤Cd及Se含量分布IDW-OK栅格计算结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤与人体健康[J]. 赵方杰,谢婉滢,汪鹏. 土壤学报. 2020(01)
[2]广西高镉异常区水田土壤Cd含量特征及生态风险评价[J]. 宋波,王佛鹏,周浪,吴勇,庞瑞,陈同斌. 环境科学. 2019(05)
[3]恩施典型富硒区土壤硒与其他元素组合特征及来源分析[J]. 余涛,杨忠芳,王锐,曾庆良,侯宛苓. 土壤. 2018(06)
[4]西南地区典型农田土壤中Cd2+、Pb2+的吸附特性研究[J]. 杨潞,张智,李余杰,王畅,翁张帆,张志远. 土壤通报. 2018(04)
[5]典型区土壤重金属空间插值方法与污染评价[J]. 马宏宏,余涛,杨忠芳,侯青叶,曾庆良,王锐. 环境科学. 2018(10)
[6]农田表层土壤镉的典型空间插值方法对比研究[J]. 张金兰,欧阳婷萍,黄铁兰,喻怀义,刘丽,陈克海. 生态科学. 2017(06)
[7]广东省土壤Cd含量空间分布预测[J]. 孙慧,郭治兴,郭颖,袁宇志,柴敏,毕如田,杨静. 环境科学. 2017(05)
[8]复杂地貌类型区耕地土壤有机质空间插值方法研究[J]. 龙军,张黎明,沈金泉,周碧青,毛艳玲,邱龙霞,邢世和. 土壤学报. 2014(06)
[9]基于GIS的近海沉积物痕量元素空间分布特征插值方法选择[J]. 段志鹏,林进清,利锋,甘华阳,梁开,吴昌华,曾祥云,刘鑫,霍振海. 海洋环境科学. 2014(02)
[10]3种空间插值方法在道路尘中Pb监测数据统计处理中的应用比较[J]. 田雷,董德明,魏强,房春生. 吉林大学学报(理学版). 2011(05)
本文编号：3233513
【文章来源】：土壤通报. 2020,51(06)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区地理位置图
普通克里格法（OK）不仅考虑了插值点距离远近的影响，还考虑了己知点的位置和属性值整体的空间分布和格局，而反距离权重法（IDW）只考虑空间距离相关，没有包含方向相关，即没有反映要素分布的各向异性[28]，因此，对于地形变化较大、元素含量空间变异性明显的山地，普通克里格法（OK）为适宜的元素空间插值方法。为了更直观的对比各插值结果的差异，利用Arc GIS 10.2进行栅格减法运算（IDW-OK），利用分位数将计算结果分为4级，结果见图6、图7。与图3、图4对比发现，黔江区和荣昌区土壤Cd及Se计算结果的正高值区主要分布在元素含量的高值区，负高值区主要分布在元素含量的低值区，说明反距离权重法（IDW）对高值区的插值结果更高，对低值区插值结果更低，即反距离权重法（IDW）对极值的体现明显，普通克里格法（OK）则出现“平滑效应”。因此，对于地形变化不大的丘陵地区，反距离权重法（IDW）为较适宜的插值方法。本文给出的土壤元素适宜插值方法的选择过程及数据处理方法可一定程度的提高元素空间插值精度，为土地质量地球化学调查工作提供技术支撑。4 结论
(3）交叉验证及栅格减法的结果显示，对于地形变化较大、元素含量空间变异性较大的山地，普通克里格法（OK）为适宜的元素空间插值方法，而反距离权重法由于其较好的保存了极值信息，适用于地形变化较小、元素含量空间分异不明显的丘陵及平原地区。两种插值方法对元素插值结果的误差主要体现在元素含量的高值区和低值区。图6 黔江区土壤Cd及Se含量分布IDW-OK栅格计算结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤与人体健康[J]. 赵方杰,谢婉滢,汪鹏. 土壤学报. 2020(01)
[2]广西高镉异常区水田土壤Cd含量特征及生态风险评价[J]. 宋波,王佛鹏,周浪,吴勇,庞瑞,陈同斌. 环境科学. 2019(05)
[3]恩施典型富硒区土壤硒与其他元素组合特征及来源分析[J]. 余涛,杨忠芳,王锐,曾庆良,侯宛苓. 土壤. 2018(06)
[4]西南地区典型农田土壤中Cd2+、Pb2+的吸附特性研究[J]. 杨潞,张智,李余杰,王畅,翁张帆,张志远. 土壤通报. 2018(04)
[5]典型区土壤重金属空间插值方法与污染评价[J]. 马宏宏,余涛,杨忠芳,侯青叶,曾庆良,王锐. 环境科学. 2018(10)
[6]农田表层土壤镉的典型空间插值方法对比研究[J]. 张金兰,欧阳婷萍,黄铁兰,喻怀义,刘丽,陈克海. 生态科学. 2017(06)
[7]广东省土壤Cd含量空间分布预测[J]. 孙慧,郭治兴,郭颖,袁宇志,柴敏,毕如田,杨静. 环境科学. 2017(05)
[8]复杂地貌类型区耕地土壤有机质空间插值方法研究[J]. 龙军,张黎明,沈金泉,周碧青,毛艳玲,邱龙霞,邢世和. 土壤学报. 2014(06)
[9]基于GIS的近海沉积物痕量元素空间分布特征插值方法选择[J]. 段志鹏,林进清,利锋,甘华阳,梁开,吴昌华,曾祥云,刘鑫,霍振海. 海洋环境科学. 2014(02)
[10]3种空间插值方法在道路尘中Pb监测数据统计处理中的应用比较[J]. 田雷,董德明,魏强,房春生. 吉林大学学报(理学版). 2011(05)
本文编号：3233513
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