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1.
模糊坡位信息在精细土壤属性空间推测中的应用 总被引：2，自引：1，他引：1
坡位的空间渐变特征影响着小流域及坡面尺度上的土壤、水文、地貌等现象和过程,因此对精细尺度下的地理建模(如土壤空间信息推理)有重要作用。虽然目前已有多种模糊坡位信息定量提取方法,但所得到的模糊坡位信息还缺乏实际应用。本文以精细尺度下的土壤属性空间分布推测为例,对此展开探索。应用模型假设:(1)在小流域内,地形因素主导着土壤属性空间分布的变化;(2)典型坡位上对应分布着典型的土壤属性值,土壤属性与坡位之间存在协同变化关系。据此建立以模糊坡位信息对各类典型坡位上土壤样点属性值的加权平均模型,推测土壤属性的空间分布。模型应用于黑龙江省嫩江流域一个地形平缓的小区(面积约60 km2),通过一个以坡位典型位置作为原型的模糊坡位定量方法提取5类坡位(山脊、坡肩、背坡、坡脚、沟谷)的空间渐变信息,对土壤表层有机质含量的空间分布进行推测。推测结果通过研究区70个土壤采样点进行评价,以推测结果与评价样点集之间的相关系数、平均绝对误差、均方根误差作为定量评价指标,与使用常用地形属性的多元线性回归模型推测结果进行对比。评价结果表明,仅使用极少建模点的加权平均模型的推测结果优于多元线性回归模型的推测结果。 相似文献
2.
基于少量典型样点土壤属性空间分布推测模型中的土壤属性参数敏感性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
针对基于少量典型样点土壤属性空间分布推测模型中的土壤属性参数敏感性问题,以坡位渐变信息结合典型土壤样点的加权平均模型为例,利用东北地形平缓小流域的土壤表层有机质含量样点集,使用阶乘设计、箱线图分析、扰动分析法和本文新设计的MR指数评价该模型的参数敏感性。结果表明,该模型中土壤属性参数敏感性较大,其大小与典型样点空间分布有关。敏感性主要由应用该模型时采用的坡位分类体系的不确定性引起。该文的分析方法可用于对基于少量典型样点的土壤属性空间分布推测模型进行参数敏感性综合分析。 相似文献
3.
《地理与地理信息科学》2015,(4)
一般使用地理信息检索技术提取互联网中以文本方式存在的地理信息,检索返回结果的排序需充分考虑其空间范围的相似性。但传统的空间相似性计算方式忽视了以文本形式存在的地理信息所隐藏的模糊性,从而导致片面性和局限性。该文对文本中以空间陈述形式存在的地理信息进行深入分析,将模糊性因素主要归纳为参照对象和空间关系。通过引入不确定场模型来描述每个因素对模糊性的贡献程度,整合得到空间陈述的模糊footprint表达,建立文档与查询的模糊footprint表达模型。在此基础上,提出了空间相似性模糊度量的计算方法,根据空间相似度对返回的检索结果进行排序。实验结果显示,该方法能够更好地反映空间检索的模糊性,更好地衡量空间检索和网页文档在空间位置上的相似程度,从而在检索结果的排序上优于传统方法。 相似文献
4.
准确、高效地掌握草原土壤属性的空间分布能够为草地资源境管理提供基础信息和参考依据。相比于传统土壤调查方法，基于模糊逻辑的土壤—环境推理能够提高野外采样效率和预测制图精度，被广泛应用于数字土壤制图。但由于土壤自身的空间变异性及其与环境条件间的非线性，现有推理模型的稳定性较低，尚未在高寒草原区进行应用。选择新疆巴音布鲁克典型亚高山草原地区约4 km2区域为研究区，以高程、坡度、坡向、沿剖面曲率、沿等高线曲率、地形湿度指数6个地形因子为土壤环境因子，采用模糊[WTBX]C[WTBZ]均值聚类（Fuzzy C-means Clustering，FCM）方法对环境因子聚类，得到9个环境因子组合，并在隶属度值高的环境因子组合中心共设置18个典型点。运用土壤—环境推理方法模拟研究区表层土壤pH值空间分布，其变化范围在7.170~8.186之间。选取35个独立样本进行精度检验（均匀采样点16个，横截面采样点9个，垂直带采样点10个），模拟结果与实测值基本吻合，且基于模糊聚类和土壤—环境推理方法的模拟精度高于普通克里格法和反距离权重法。通过基于模糊逻辑和土壤—环境推理的数字土壤制图方法在小尺度区域的运用验证，结果表明基于典型点的采样方案能够快速、有效地对区域土壤属性进行空间模拟，该方法对于类似小尺度的研究区同样有效。 相似文献
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基于典型点的目的性采样设计方法及其在土壤制图中的应用 总被引：10，自引：2，他引：8
鉴于经典采样和空间采样存在的局限性,提出了一种旨在寻找典型点的目的性采样设计方法。该方法通过分析与目标地理要素空间分布具有协同变化关系的环境因子,提取地理要素空间变化的典型模式,进而在典型模式上布设样点,即可获得典型点,从而减少所需样本量。以位于黑龙江鹤山农场的2个研究区为例,分别选择土壤厚度和表层有机质2个土壤属性,通过对土壤属性空间变化的4个协同环境因子进行模糊c均值聚类,获得对应土壤属性空间变化模式的环境因子组合;根据其模糊隶属度结果设计典型点并进行采样,最后结合典型点的属性值与环境因子组合模糊隶属度结果,采用加权平均模型得到土壤属性空间分布图,反映了土壤属性随地形变化的连续性分布。基于独立野外验证点,选择了4个评价指标对所得属性图进行定量评价。结果表明：2个研究区验证点集的预测值和观测值一致性指数均较高,可见本研究提出的方法是一种有效的样点布设方法。研究还对在每一环境组合类设计不同数量典型点所得土壤属性制图结果的差异进行了讨论,认为典型点增多并不一定能提高土壤属性空间推测的精度。 相似文献
6.
定量计算旅游者对景观的感知度是旅游和地理学需解决的重要问题。引入认知地图和地图综合思想,利用景观语义特征点进行景观抽象和表达,提出了基于栅格结构的景观感知计算方法,用于定量描述旅游者对景观个体或景观系统的感知特征。栅格结构使计算结果能够表达任意位置的景观感知,准确描述感知的空间格局。清西陵案例研究从模型数据需求、适应的景观类型和应用视角等方面证明了计算方法的可行性。该方法可以准确描述旅游景观感知强度及其空间格局,并能基于观光线路分析重要观景点的景观语义内涵,进而辅助设计师开展景观设计和线路规划,为旅游景观定量研究提供了新思路。 相似文献
7.
针对空间数据更新中变化信息与原数据库集成效率低的问题,提出了基于更新过程的变化信息描述模型(UPM-CIR),即将更新过程分解为更新事务序列,并采用适当的空间位置、几何、属性等信息对更新事务进行补充描述,基于这种定性、定量的方法描述存储变化信息,使得更新过程能够被复制、解析、回放.在空间数据的更新试验中,采用UPM-CIR模型实现变化信息的表达、存储,并将存储的变化信息集成到其他待更新数据中,试验结果表明该描述方法能够实现变化信息的自动回放、高效集成. 相似文献
8.
古尔班通古特沙漠生物土壤结皮影响下的土壤酶分布特征 总被引：5，自引：5，他引：0
对古尔班通古特沙漠典型沙垄生物土壤结皮分布区的土壤酶分布特征进行了定量研究。结果表明：①土壤酶的分布在典型沙垄的不同地貌部位具有空间异质性,表现为垄间低地>沙垄坡部>垄顶,垄顶与垄间低地的过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性存在极显著差异（P<0.01）;②垂直分布上,土壤酶的积累以表层0～2 cm为主,随土壤深度增加显著递减,以垄间低地表现的尤为明显;③地貌部位与土层深度的交互效应对中性磷酸酶、碱性磷酸酶、转化酶均有极显著影响（P<0.01）;④相关性分析表明,有机质、全N是影响土壤酶活性的重要因素;各种酶促反应既是专性的,又是相互联系的;⑤主成分分析表明,过氧化氢酶和脲酶能够较好地反映土壤综合状况,与大多数土壤因子均呈极显著相关（P<0.01）。尤其是脲酶,能够作为反映典型沙垄生物土壤结皮区土壤肥力的主要指标。 相似文献
9.
黄土高原小流域土壤养分的空间分布格局-Kriging插值分析 总被引：37，自引：6，他引：31
本文应用Kriging空间内插法,分析了黄土高原大南沟流域土壤有机质以及全N、全P、有效N和有效P等4种养分含量的空间分布格局。结果表明:土壤有机质呈现出坡上部低于坡下部的规律,其含量低于05%所占的面积最大,以耕地分布的区域为主,较高含量(06～08%)则分布在农果间作地和林地的区域;土壤全N的分布格局与土壤有机质具有相似性,只是坡下部的全N含量高于坡上部的趋势较为明显;土壤全P含量相差较小为138%,不同全P含量的空间分布面积基本相等;有效N和有效P并未表现出土地利用和景观位置控制的分布格局,有效P的空间分布较有效N更为复杂。 相似文献
10.
基于GIS的北京山区优势林分生态位分析 总被引：1，自引：1，他引：0
应用生态位理论,以北京山区森林资源为研究对象,分析优势林分的空间分布及其资源利用和环境适应能力的差异。基于GIS方法,建立优势林分空间分布数据库以及资源梯度信息数据库,分别采用Levins公式和Smith公式,在水分、热量、光照和土壤质量4维环境因子梯度上测定了研究区8个优势林分的生态位宽度,采用Pianka公式测定生态位重叠。结果表明:Smith公式考虑资源可利用性,得到的生态位宽度更能客观地反映优势林分资源空间利用程度;研究区各优势林分重叠度普遍较大,反映了对环境要求的相似性及资源共享的趋势性。 相似文献
11.
Quantification of spatial gradation of slope positions 总被引：6，自引：0，他引：6
Cheng-Zhi Qin A-Xing Zhu Xun Shi Bao-Lin Li Tao Pei Cheng-Hu Zhou 《Geomorphology》2009,110(3-4):152-161
Transition between slope positions (e.g., ridge, shoulder slope, back slope, foot slope, and valley) is often gradual. Quantification of spatial transitions or spatial gradations between slope positions can increase the accuracy of terrain parameterization for geographical or ecological modeling, especially for digital soil mapping at a fine scale. Current models for characterizing the spatial gradation of slope positions based on a gridded DEM either focus solely on the parameter space or depend on too many rules defined by topographic attributes, which makes such approaches impractical. The typical locations of a slope position contain the characteristics of the slope position in both parameter space and spatial context. Thus, the spatial gradation of slope positions can be quantified by comparing terrain characteristics (spatial and parametrical) of given locations to those at typical locations. Based on this idea, this paper proposes an approach to quantifying the spatial gradation of slope positions by using typical locations as prototypes. This approach includes two parts: the first is to extract the typical locations of each slope position and treat them as the prototypes of this position; and the second is to compute the similarity between a given location and the prototypes based on both local topographic attributes and spatial context. The new approach characterizes slope position gradation in both the attribute domain (i.e., parameter space) and the spatial domain (i.e., geographic space) in an easy and practicable way. Applications show that the new approach can quantitatively describe spatial gradations among a set of slope positions. Comparison of spatial gradation of A-horizon sand percentages with the quantified spatial gradation of slope positions indicates that the latter reflects slope processes, confirming the effectiveness of the approach. The comparison of a soil subgroup map of the study area with the maximum similarity map derived from the approach also suggests that the quantified spatial gradation of slope position can be used to aid geographical modeling such as digital soil mapping. 相似文献
12.
坡向和微地形对大型土壤动物空间分布格局的影响 总被引：10，自引：4，他引：6
尽管在景观和区域尺度上对土壤动物空间分布格局的研究已较多,但在小尺度上对局部微生境条件如何影响土壤动物多样性及其空间分布格局的研究还很少。以典型温带次生林为研究对象,采用样方法系统调查了林地阴坡和阳坡4个不同地形部位大型土壤动物群落的密度,并测定了不同地形部位的生境条件。采用三因子方差分析和对应分析等方法定量研究了坡向和地形部位对大型土壤动物群落密度的空间分布格局的影响。主要表现在：①在采集到的160个土壤样品中共检测到动物个体4 148个,分别隶属于26个不同的土壤动物类群;②坡向和地形部位对土壤动物的空间分布格局有显著的影响,但不同土壤动物类群对坡向和地形部位的响应模式存在一定的差异,这种差异的形成可能与不同土壤动物类群的生活习性和生物学特征密切相关。其结论是：在小尺度上,林地的坡向和微地形条件主要通过影响局部小生境的生物和非生物因子组合特征而对土壤动物的空间分布格局产生重要影响。 相似文献
13.
地形信息对确定DEM适宜分辨率的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
分辨率会直接影响基于栅格数字高程模型（DEM）的数字地形分析结果,因此在实际应用中,需要选择适宜的DEM分辨率。目前采取的基本方法,基于某种地形信息定量刻画尺度效应曲线,从而确定DEM适宜分辨率,但对于采用不同地形信息时所产生的影响尚缺乏研究。本文针对该方法中通常采用的坡度、剖面曲率、水平曲率等3 种地形信息,每种地形信息提取时,分别使用两种不同的常用算法,在3 个不同地形特征的研究区中,逐一计算其在不同分辨率下的局部方差均值,以刻画尺度效应曲线,确定相应的DEM适宜分辨率,并进行对比分析。结果表明：① 采用剖面曲率或水平曲率所得适宜分辨率结果基本相同,但采用坡度所得出的适宜分辨率结果则有明显差别,后者所得的适宜分辨率更粗;② 采用不同地形信息时,越是在平缓地形为主的研究区,所得的适宜分辨率结果越相近,在复合地形特征的研究区所得到的适宜分辨率区间均明显较宽;③ 地形属性计算时所用的算法对适宜分辨率结果的影响不明显。 相似文献
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起伏地形下黄河流域太阳直接辐射分布式模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
1 Introduction Directsolarradiation (DSR)isthe key com ponentofthe globalradiation reaching the Earth.For the influence of terrain factors,calculation of DSR quantity of rugged terrain is considerably com plex (Oliphantetal.,2003). The solarradiation quan… 相似文献
15.
基于数字高程模型(DEM)数据和气象站观测资料建立了起伏地形下太阳直接辐射分布式计算模型,模型充分考虑了地形因子(坡向、坡度、地形相互遮蔽)对起伏地形下太阳直接辐射空间分布的影响;以1km×1km分辨率的DEM数据作为地形的综合反映,计算了起伏地形下黄河流域1km×1km分辨率太阳直接辐射的空间分布;深入分析了起伏地形下太阳直接辐射受地理、地形因子影响的变化规律.结果表明受地形起伏和坡向、坡度等局地地形因子的影响,山区年太阳直接辐射量的空间差异比较明显,向阳山坡(偏南坡)的年直接辐射量明显高于背阴山坡(偏北坡). 相似文献
16.
祁连山森林草原带坡面尺度土壤有机碳分布 总被引：1，自引：1，他引：0
以祁连山森林草原带3个山头为研究对象,在坡面尺度上分析了坡向和坡位对不同深度(0~10、10~20、20~40、40~60 cm)土壤有机碳浓度和密度的影响。结果表明:坡肩、背坡及坡脚各层有机碳浓度变化趋势为北坡>西坡>西南坡>南坡,不同沟谷土壤有机碳浓度差异不显著。有机碳浓度的坡位分布因坡向而异,在南坡、西南坡及西坡,沟谷各层有机碳浓度均显著高于其他坡位(P<0.05),坡脚高于坡肩与背坡;在北坡,坡肩、背坡及坡脚有机碳浓度无显著差异,沟谷20~40、40~60 cm土层有机碳浓度显著低于坡肩(P<0.05)。不同层次土壤有机碳密度的变化特征与有机碳浓度相似,0~60 cm有机碳密度最大值出现在北坡(33.64±0.91 kg·m-2)及沟谷(34.30±2.55 kg·m-2),约为南坡的3.20倍,西南坡的2.87倍、西坡的1.90倍。 相似文献
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土壤厚度信息对土壤碳储量估算、水文-生态过程模拟等有着重要影响,但我国北方石质山区缺乏现势性好、分辨率高的土壤厚度分布数据及其快速获取方法。基于北方石质山区土壤厚度的分布特点,先将地貌信息和植被类型叠加生成制图单元,再根据每类单元的特征,针对性地选取地形参数和地表覆被参数作为指示土壤厚度空间分布的环境变量,结合少量土壤样点,依据模糊推理模型,构建了基于分层制图策略的土壤厚度空间推测方法。以河北省滦平县虎什哈流域为例,利用从ASTER GDEMs提取的地形变量和从我国环境减灾卫星影像(HJ-A)提取的地表覆被信息对土壤厚度进行了推测。结果表明,该方法精度较高,是利用免费地形和遥感数据进行低成本快速土壤制图的实用途径。 相似文献
18.
地形指数的物理意义分析 总被引：34，自引：4，他引：34
地形指数模型 ( TOPMODEL)用地形指数在流域中的空间格局来确定流域饱和缺水量的空间分布和产流区的空间位置与范围 ,物理意义明确。本文介绍了地形指数的物理基础及其与土壤水分的关系。分析了地形指数空间变化与汇流面积 a及局地坡度空间变化的关系 ,a范围内有效汇流面积的变化 ,提出了一种确定 a上限值的方法。 相似文献