国家尺度土壤关键属性高分辨率数字制图研究及应用
发布时间：2021-08-24 16:09
土壤是人类生产粮食所必需的最基本的自然资源,是保证粮食安全的基础。我国是一个传统的农业大国,有着悠久的农业历史,但属于资源约束型国家,耕地资源稀缺,保护耕地是基本国策之一。合理利用每一寸耕地,对粮食安全和环境保护都具有十分重要的理论意义与实践应用价值。土壤属性是决定土壤质量的重要因素,详尽的国家尺度土壤信息可以为粮食安全起到贡献作用,探究土壤属性的空间变异对区域生态和耕地质量评价、耕地资源利用具有重要意义,因此我们迫切需要更好地了解全国尺度的某些土壤关键属性的空间分布。过去的研究中,土壤属性的空间分布表达在精度和准确性上均存在着可提升的空间。在土壤科学领域,随着地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、远程和近端传感器等工具以及土壤制图技术的日益强大,基于土壤景观模型的数字土壤制图成为一种高效表达土壤空间分布的方法。本文以土壤景观学为基础,基于全国第二次土壤普查的样点数据和多环境变量数据,采用多种机器学习算法,预测我国高精度90 m分辨率表层土壤关键属性的空间分布,并在此基础上计算不同指标隶属度,利用综合指数评价法预测我国耕地质量等级分布,探讨了不同农业区的耕地质量等级分布。论文...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
浙江大学博士学位论文第二章14第二章研究区概况及基础数据2.1研究区概况中国位于亚洲东部、太平洋的西岸，如图2-1所示，陆地领土包括中国大陆及其沿海岛屿、台湾及其附属各岛、东沙群岛、西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛以及其他一切数据中华人民共和国的岛屿（其中包括钓鱼岛群岛、苏岩礁），总面积约为960万平方公里，东起黑龙江与乌苏里江的主航道中心线交汇处，西至帕米尔高原附近，南起曾母暗沙，北至漠河以北黑龙江主航道的中心线上，东西跨越经度60多度，南北跨越近50度，最远两端相差5个时区，其面积几乎与整个欧洲相等，是世界第三大国家，仅次于俄罗斯、加拿大。图2-1中国的地理位置分布Fig.2-1ThelocationofChina我国不仅面积广阔，而且地形种类多样，高原、平原、丘陵、盆地、山地五大基本地形我国均有分布，而且山地、高原以及丘陵面积极大，约占整个陆地面积的67%，剩余的33%为平原和盆地。我国地势呈阶梯状分布，西部海拔高，东部海拔低，陆地地势可划分为三级阶梯，第一阶梯是我国西部地区的青藏高原区，是世界上最高的高原区，平均海拔约为4000米，享有“世界屋脊”的美誉，世界
浙江大学博士学位论文第二章17一共获得5982包含土壤属性数据的且具有相对准确的空间位置坐标的典型土壤剖面数据。图2-2原始土样记录气温、降雨量、高程数据与数字化地图提取数据的对比Fig.2-2Comparisonoftemperature,precipitation,andelevationmeasuredintheinoriginalrecordandagainstthatextractedfromremotesensingdata2.3环境协变量环境协变量表征了气候、地形、植被等多种土壤形成因子。基于土壤-景观模型理论，环境协变量数据是土壤属性预测重要的模型输入部分，是数字制图的重要数据支撑，也将对土壤属性预测结果产生重要的影响，本章介绍了可选取用于土壤属性空间模拟的环境协变量数据以及相关信息，为后续土壤属性预测提供数据基矗环境协变量的来源于分辨率见表2-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]朱溪流域土壤容重空间分异与地形和土地利用的关系[J]. 潘宗涛,陈志强,陈志彪. 水土保持通报. 2018(03)
[2]土壤星地传感技术现状与发展趋势[J]. 史舟,徐冬云,滕洪芬,胡月明,潘贤章,张甘霖. 地理科学进展. 2018(01)
[3]数字土壤制图研究综述与展望[J]. 朱阿兴,杨琳,樊乃卿,曾灿英,张甘霖. 地理科学进展. 2018(01)
[4]Pedotransfer Functions for Estimating Soil Bulk Density:A Case Study in the Three-River Headwater Region of Qinghai Province,China[J]. YI Xiangsheng,LI Guosheng,YIN Yanyu. Pedosphere. 2016(03)
[5]星地多源数据的区域土壤有机质数字制图[J]. 周银,刘丽雅,卢艳丽,马自强,夏芳,史舟. 遥感学报. 2015(06)
[6]基于回归和地理加权回归Kriging的土壤有机质空间插值[J]. 杨顺华,张海涛,郭龙,任艳. 应用生态学报. 2015(06)
[7]土壤分类研究回顾与中国土壤分类系统的修编[J]. 张维理,徐爱国,张认连,冀宏杰. 中国农业科学. 2014(16)
[8]数字土壤制图及其研究进展[J]. 孙孝林,赵玉国,刘峰,王德彩,梁传平. 土壤通报. 2013(03)
[9]基于神经网络模型的中国表层土壤有机质空间分布模拟方法[J]. 李启权,王昌全,岳天祥,张文江,余勇. 地球科学进展. 2012(02)
[10]数字土壤制图技术研究进展与展望[J]. 孙福军,雷秋良,刘颖,李华蕾,王秋兵. 土壤通报. 2011(06)
硕士论文
[1]基于决策树方法的县级土壤数字制图研究[D]. 周银.浙江大学 2011
本文编号：3360307
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
浙江大学博士学位论文第二章14第二章研究区概况及基础数据2.1研究区概况中国位于亚洲东部、太平洋的西岸，如图2-1所示，陆地领土包括中国大陆及其沿海岛屿、台湾及其附属各岛、东沙群岛、西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛以及其他一切数据中华人民共和国的岛屿（其中包括钓鱼岛群岛、苏岩礁），总面积约为960万平方公里，东起黑龙江与乌苏里江的主航道中心线交汇处，西至帕米尔高原附近，南起曾母暗沙，北至漠河以北黑龙江主航道的中心线上，东西跨越经度60多度，南北跨越近50度，最远两端相差5个时区，其面积几乎与整个欧洲相等，是世界第三大国家，仅次于俄罗斯、加拿大。图2-1中国的地理位置分布Fig.2-1ThelocationofChina我国不仅面积广阔，而且地形种类多样，高原、平原、丘陵、盆地、山地五大基本地形我国均有分布，而且山地、高原以及丘陵面积极大，约占整个陆地面积的67%，剩余的33%为平原和盆地。我国地势呈阶梯状分布，西部海拔高，东部海拔低，陆地地势可划分为三级阶梯，第一阶梯是我国西部地区的青藏高原区，是世界上最高的高原区，平均海拔约为4000米，享有“世界屋脊”的美誉，世界
浙江大学博士学位论文第二章17一共获得5982包含土壤属性数据的且具有相对准确的空间位置坐标的典型土壤剖面数据。图2-2原始土样记录气温、降雨量、高程数据与数字化地图提取数据的对比Fig.2-2Comparisonoftemperature,precipitation,andelevationmeasuredintheinoriginalrecordandagainstthatextractedfromremotesensingdata2.3环境协变量环境协变量表征了气候、地形、植被等多种土壤形成因子。基于土壤-景观模型理论，环境协变量数据是土壤属性预测重要的模型输入部分，是数字制图的重要数据支撑，也将对土壤属性预测结果产生重要的影响，本章介绍了可选取用于土壤属性空间模拟的环境协变量数据以及相关信息，为后续土壤属性预测提供数据基矗环境协变量的来源于分辨率见表2-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]朱溪流域土壤容重空间分异与地形和土地利用的关系[J]. 潘宗涛,陈志强,陈志彪. 水土保持通报. 2018(03)
[2]土壤星地传感技术现状与发展趋势[J]. 史舟,徐冬云,滕洪芬,胡月明,潘贤章,张甘霖. 地理科学进展. 2018(01)
[3]数字土壤制图研究综述与展望[J]. 朱阿兴,杨琳,樊乃卿,曾灿英,张甘霖. 地理科学进展. 2018(01)
[4]Pedotransfer Functions for Estimating Soil Bulk Density:A Case Study in the Three-River Headwater Region of Qinghai Province,China[J]. YI Xiangsheng,LI Guosheng,YIN Yanyu. Pedosphere. 2016(03)
[5]星地多源数据的区域土壤有机质数字制图[J]. 周银,刘丽雅,卢艳丽,马自强,夏芳,史舟. 遥感学报. 2015(06)
[6]基于回归和地理加权回归Kriging的土壤有机质空间插值[J]. 杨顺华,张海涛,郭龙,任艳. 应用生态学报. 2015(06)
[7]土壤分类研究回顾与中国土壤分类系统的修编[J]. 张维理,徐爱国,张认连,冀宏杰. 中国农业科学. 2014(16)
[8]数字土壤制图及其研究进展[J]. 孙孝林,赵玉国,刘峰,王德彩,梁传平. 土壤通报. 2013(03)
[9]基于神经网络模型的中国表层土壤有机质空间分布模拟方法[J]. 李启权,王昌全,岳天祥,张文江,余勇. 地球科学进展. 2012(02)
[10]数字土壤制图技术研究进展与展望[J]. 孙福军,雷秋良,刘颖,李华蕾,王秋兵. 土壤通报. 2011(06)
硕士论文
[1]基于决策树方法的县级土壤数字制图研究[D]. 周银.浙江大学 2011
本文编号：3360307
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