基于土壤圖的土壤與環(huán)境關(guān)系的獲取及推理制圖.pdf

1、土壤是地表可以供植物生長的疏松層，也是人類賴以生存的最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)。它能提供土壤養(yǎng)分物理化學(xué)活動的場所，它的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)將直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化的推行，人們更需要準(zhǔn)確的土壤信息，所以了解土壤的現(xiàn)狀，制作最新的土壤圖對土地利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。數(shù)字土壤制圖技術(shù)時效快，更省人力物力，利用數(shù)字土壤制圖技術(shù)更新土壤圖具有更廣泛的實際意義。全國二次土壤調(diào)查保留下了彌足珍貴的土壤圖資料，土壤的類型與各種環(huán)境因素有

2、密切的聯(lián)系，所以土壤圖中隱含的土壤與環(huán)境關(guān)系是制圖的關(guān)鍵。本文使用數(shù)據(jù)挖掘的方法，從原始的土壤圖中挖掘出土壤與環(huán)境關(guān)系。使用數(shù)字土壤制圖技術(shù)對獲得的土壤與環(huán)境關(guān)系進(jìn)行土壤類型預(yù)測并制圖。選取湖北省崇陽縣金塘鎮(zhèn)和高枧鄉(xiāng)中部分區(qū)域為研究區(qū)，具體內(nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下:
　　 (1)以土壤發(fā)生分類為理論基礎(chǔ)，綜合分析土壤與環(huán)境的關(guān)系及研究區(qū)現(xiàn)狀，地形為主要因子。研究選取高程、坡向、坡度、沿坡面曲率、沿等高線曲率和地形濕度指數(shù)6個環(huán)境因子，

3、使用Arcgis9.3提取6個環(huán)境要素作為研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　 (2)使用網(wǎng)格采樣法與人工添加樣點相結(jié)合的采樣方法從土壤圖中提取一定數(shù)量的采樣點，并提取出采樣點的6種環(huán)境屬性作為數(shù)據(jù)挖掘的源數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)做規(guī)范處理后，使用決策樹算法對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，最后得到研究區(qū)的土壤與環(huán)境關(guān)系規(guī)則。研究使用See5軟件來分類，采用循環(huán)刪除決策樹中錯誤分類的方法使決策樹分類的錯分率從19.5％降低至5.2％。
　　 (3)決策樹分類方

4、法分類細(xì)致，獲得的環(huán)境關(guān)系規(guī)則較多。參考研究區(qū)的相關(guān)土壤資料，對眾多分類細(xì)化部分進(jìn)行歸納合并，以高程為主要字段排序后，對每種土壤類型的規(guī)則進(jìn)行歸納合并。最后得到研究區(qū)的土壤與環(huán)境關(guān)系。采用相似度模型對獲取的土壤與環(huán)境關(guān)系規(guī)則進(jìn)行量化，以0～1形式表達(dá)出每種環(huán)境規(guī)則的隸屬度變化。使用SoLIMSolution5.0軟件，對每種環(huán)境規(guī)則進(jìn)行表達(dá)，綜合后得到研究區(qū)所有土壤類型的隸屬度分布圖。得到的所有土壤類型的隸屬度圖被硬化處理后，即生成研究