山地和丘陵区土壤养分空间插值精度比较研究 ——以永顺县和邵阳县为例

论文摘要

本文在MapGIS6.7、ArcGIS9.3、SPSS11.5等软件的支持下,以永顺县和邵阳县耕地作为研究对象,采用反距离加权法、局部多项式插值法、克里格插值法对土壤养分进行空间插值。借助均方根预测误差（RMSE）和平均预测误差（ME）这两项指标对土壤养分空间插值结果精度进行比较,根据比较结果做出土壤养分分布图,并与实际数据的一般统计性描述特征进行比较,分别得出山地和丘陵条件下空间插值最优的方法。以待该结果能为该县农民耕作提供科学指导,科学并合理施肥,减少因不必要的投入给环境带来的污染,提高农民生产效益,改善农民生活质量,真正做到资源节约、环境友好。主要研究结论如下：（1）无论山地还是丘陵区的县土壤养分中,有机质和碱解氮数据属于正态分布,有效磷和速效钾属于对数正态分布；（2）无论山地还是丘陵条件下的县,土壤养分在土壤中的含量相对稳定,土壤养分变异范围都介于10%-100%,属于中等程度的变异。其中,永顺县有效磷在各种土壤中变异系数都比较大,远高出永顺县其它土壤养分；邵阳县各种土壤养分变异系数变化不大,都介于25.91%-54.04%；（3）无论山地还是丘陵条件下的县土壤养分,在是否考虑分土类的情形下,反距离加权法、局部多项式插值法、克里格插值法三种方法,克里格插值法和局部多项式插值法的RMSE相近,插值效果相对好,插值效果最差的为反距离加权法；（4）无论是山地还是丘陵条件下的县,土壤养分中符合正态分布的数据在空间插值方法的选取时有必要考虑是否分土类进行插值精度研究,而不符合正态分布的数据在空间插值方法的选取时可以不考虑分土类,直接不分土类进行插值精度研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 论文的选题背景及选题意义
• 1.1 选题背景
• 1.2 选题目的及意义
• 2 耕地地力评价项目概述
• 3 国内外研究进展
• 3.1 测土配方施肥技术
• 3.2 土壤养分空间变异
• 第二章 区域概况及研究方法
• 1 研究区域概况
• 1.1 研究区域基本概况
• 1.2 研究区域土类介绍
• 2 研究目标和研究内容
• 2.1 研究目标
• 2.2 研究内容
• 2.3 技术路线图
• 3 数据预处理
• 3.1 异常值剔除
• 3.2 正态分布检验
• 4 研究方法
• 4.1 预测方法
• 4.2 统计分析
• 第三章 永顺县土壤养分空间插值结果分析
• 1 数据统计性描述
• 1.1 不分土类土壤养分数据统计性描述
• 1.2 分土类土壤养分数据统计性描述
• 1.3 小结
• 2 预测结果分析
• 2.1 反距离加权法（IDW）
• 2.2 局部多项式插值法（LPI）
• 2.3 克里格插值法（Kriging）
• 2.4 不同方法预测精度比较
• 2.5 空间插值最优方法
• 3 本章小结
• 3.1 统计性描述特征
• 3.2 不同插值方法比较
• 3.3 空间插值最优方法
• 第四章 邵阳县土壤养分空间插值结果分析
• 1 数据统计性描述
• 1.1 不分土类土壤养分数据统计性描述
• 1.2 分土类土壤养分数据统计性描述
• 1.3 小结
• 2 预测结果分析
• 2.1 反距离加权法（IDW）
• 2.2 局部多项式插值法（LPI）
• 2.3 克里格插值法（Kriging）
• 2.4 不同方法预测精度比较
• 2.5 空间插值最优方法
• 3 本章小结
• 3.1 统计性描述特征
• 3.2 不同插值方法比较
• 3.3 空间插值最优方法
• 第五章 永顺县和邵阳县比较分析
• 1 数据统计性描述特征比较
• 2 永顺县和邵阳县最优空间插值方法比较
• 第六章 结论及展望
• 1 结论
• 2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历