模糊土壤制圖的研究和應用——以紅安地區(qū)為例.pdf

1、隨著精準農業(yè)、環(huán)境管理、土地管理、生態(tài)水文模擬等的快速發(fā)展，其對土壤圖的精度以及獲取土壤數(shù)據(jù)的時效性提出了較高的要求。傳統(tǒng)的土壤制圖方法在建立景觀模型時要依賴于普查專家的野外工作及經驗積累，制圖時要耗費大量的人力和時間，這些都限制了制圖的效率;傳統(tǒng)的土壤圖是建立在不連續(xù)的概念模型基礎之上，不能表達土壤的漸變特征，而實際上土壤多是由一種土壤逐漸過渡到另一種土壤的即土壤的漸變特征，同時傳統(tǒng)土壤圖的最小圖斑受比例尺大小的限制，在處理最小圖斑時

2、或是合并到其它類別中或是直接省略，這些都很大程度上降低了土壤圖精度，所以傳統(tǒng)的土壤制圖方法越來越難以滿足高時效的要求。因此探尋高精度高時效性的土壤制圖方法越來越受到人們的重視。
　　“3S”等一些先進技術的迅速發(fā)展和應用，為土壤制圖提供了新的技術與數(shù)據(jù)支持，同時世界各國的土壤學家也展開了大量土壤調查與制圖研究，逐漸發(fā)展了以定量土壤-景觀模型為理論基礎、以空間分析和數(shù)學方法為技術手段的土壤調查與制圖方法-數(shù)字土壤制圖。在數(shù)字土壤制圖

3、的方法中，模糊數(shù)學方法是應用最廣泛、最成功的一種。模糊數(shù)學可以很好地描述現(xiàn)實世界中的模糊性，而且能客觀地反映現(xiàn)實世界，基于模糊聚類的方法能夠更加準確地描述土壤屬性的空間變化。
　　本研究以紅安縣為例，選擇了五類主要地形因子（高程、坡度、剖面曲率、平面曲率、地形濕度因子），這些因子直接決定了水分運動過程以及坡面物質的遷移和再分配，基本上可代表土壤形成與發(fā)展的主要影響因素。對這些地形因子進行數(shù)據(jù)處理后，進行模糊聚類分析，通過模糊性能指

4、數(shù)(FPI)、分離距離法(S)兩種方法來選擇最優(yōu)的模糊聚類參數(shù)，分析后得到適合研究區(qū)最優(yōu)的加權指數(shù)為m=1.5和最優(yōu)聚類數(shù)c=12，這種分類也剛好符合研究區(qū)的土壤類型數(shù)。
　　聚類分析后得到模糊聚類圖，在模糊隸屬度圖中選擇隸屬度大于0.9的點作為典型點，每一類型選擇三個點，然后在野外進行采樣，得到這些典型點的典型環(huán)境值，來獲得環(huán)境組合類別與土壤類型的對應關系，應用SoLIM模型繪制研究區(qū)土壤類型圖，最后驗證土壤圖精度時，采用了主觀

5、采樣、網格采樣、橫截面采樣來驗證土壤圖在整體制圖精度和微地形的制圖精度，驗證結果顯示整體精度達到61％，達到制圖的精度要求。通過進一步分析發(fā)現(xiàn)，根據(jù)以往的土壤調查，研究區(qū)林地沙泥土、沙泥土在研究區(qū)占50％以上，以及棕色石灰土、林地棕色石灰土主要受母質和植被的影響，另外烏沙泥田和硅沙泥田的分布范圍很小，這些因素降低了制圖的整體精度;然而在微地貌上的精度還是比較高的，比如潮沙田、細沙泥田的精度達到70％。
　　總之，在紅安區(qū)探討FCM