Vis-NIR光谱快速估测土壤可侵蚀性因子可行性分析

土壤侵蚀降低土地生产力,导致土壤环境恶化,其中水力侵蚀是土壤侵蚀中最主要的一种形式。土壤可侵蚀性K值是评价土壤被降雨侵蚀难易程度的一项重要指标。使用河南、福建和浙江三省研磨干样可见-近红外(Vis-NIR)漫反射光谱数据,将其转换为吸收率后进行Savitzky-Golay(SG)平滑去噪;对土壤有机质(SOM)和机械组成进行精准预测后,分别采用EPIC和RUSLE2模型估算K值,并对预测精度进行比较分析,所得结论如下：(1)建立土壤有机质和机械组成高光谱最佳预测模型,土壤质地(砂粒、粉粒和黏粒)预测采用支持向量机(SVM)模型,SOM预测采用局部加权回归(LWR)模型,模型四分位相对预测误差(RPIQ)为2.27,3.17,2.18和3.44;(2)通过土壤质地估算的土壤渗透性等级分类效果较好,Kappa系数为0.62,同时估测的土壤质地类型与实测土壤质地类型分布特征相近,质地主要类型均是粉黏土、砂黏壤土、壤土、壤砂土和砂壤土;(3)EPIC和RUSLE2两种模型均具有较为精确的估测能力,EPIC模型预测精度更高,均方根误差(RMSEP)为0.006 6 (t·ha·h)/(ha·MJ·mm),RPIQ达1.58,而RUSLE2模型精度相对较低(其中RPIQ为1.43),因此推荐使用EPIC模型结合Vis-NIR光谱技术估测土壤可侵蚀性K值。本研究为今后快速准确预测K值提供思路,并为大面积监测土壤侵蚀提供辅助手段。     

基于探索性空间数据分析的安吉县水土流失时空变异规律研究

摘要实时、准确地掌握区域水土流失时空变异规律是制定有效水土保持措施的关键.但目前水土流失时空规律分析鲜有兼顾定量数值特征与空间可视化特征.本研究利用探索性空间分析方法和遥感信息,在景观尺度上,对1994~2003年间浙江安吉县水土流失的时空动态格局进行分析.结果表明,10年间安吉县水土流失强度增加、影响范围扩大、水土流失高风险区面积增加.在500 m×500 m和1 000 m×1 000 m 2种格网尺度上,水土流失空间格局均表现出明显的空间集聚性,但以500 m×500 m尺度上的表现更为显著.这种探索性空间分析方法,从定量的统计学和可视化角度有效地揭示了水土流失的时空变异规律,为相关部门和人员定量评价水土流失,制定有效的水保措施提供了新的方法和手段.