重慶市兩不同地貌及地質(zhì)背景區(qū)土壤Cd、Se元素含量空間插值方法研究
發(fā)布時間:2021-06-16 17:47
適宜的土壤元素含量空間插值方法對不同地貌及地質(zhì)背景區(qū)土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查有著重要的意義。在重慶市黔江區(qū)(山地)和榮昌區(qū)(丘陵)分別以1∶5萬和1∶1萬工作尺度采集農(nóng)田表層土壤樣品,對1∶5萬工作尺度的土壤Cd及Se數(shù)據(jù),用反距離權(quán)重法(IDW)和普通克里格法(OK)進(jìn)行空間插值,以1∶1萬工作尺度土壤實(shí)測數(shù)據(jù)對插值結(jié)果進(jìn)行交叉驗(yàn)證,根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果對不同插值方法的準(zhǔn)確性進(jìn)行了評價。結(jié)果顯示,黔江及榮昌區(qū)土壤Cd含量較高,黔江區(qū)土壤Cd及Se的空間變異性較強(qiáng),元素來源受到成土母質(zhì)的控制。交叉驗(yàn)證及柵格減法的結(jié)果顯示,普通克里格法(OK)適用于山地地區(qū)元素空間插值,而反距離權(quán)重法(IDW)適用于丘陵及平原地區(qū),兩種插值方法對元素插值結(jié)果的誤差主要體現(xiàn)在元素含量的高值區(qū)和低值區(qū)。本文給出的土壤元素適宜插值方法的選擇過程及數(shù)據(jù)處理技術(shù),可一定程度提高元素空間插值精度,為土地質(zhì)量、土壤元素地球化學(xué)調(diào)查工作提供技術(shù)支撐。
【文章來源】:土壤通報. 2020,51(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)地理位置圖
普通克里格法(OK)不僅考慮了插值點(diǎn)距離遠(yuǎn)近的影響,還考慮了己知點(diǎn)的位置和屬性值整體的空間分布和格局,而反距離權(quán)重法(IDW)只考慮空間距離相關(guān),沒有包含方向相關(guān),即沒有反映要素分布的各向異性[28],因此,對于地形變化較大、元素含量空間變異性明顯的山地,普通克里格法(OK)為適宜的元素空間插值方法。為了更直觀的對比各插值結(jié)果的差異,利用Arc GIS 10.2進(jìn)行柵格減法運(yùn)算(IDW-OK),利用分位數(shù)將計算結(jié)果分為4級,結(jié)果見圖6、圖7。與圖3、圖4對比發(fā)現(xiàn),黔江區(qū)和榮昌區(qū)土壤Cd及Se計算結(jié)果的正高值區(qū)主要分布在元素含量的高值區(qū),負(fù)高值區(qū)主要分布在元素含量的低值區(qū),說明反距離權(quán)重法(IDW)對高值區(qū)的插值結(jié)果更高,對低值區(qū)插值結(jié)果更低,即反距離權(quán)重法(IDW)對極值的體現(xiàn)明顯,普通克里格法(OK)則出現(xiàn)“平滑效應(yīng)”。因此,對于地形變化不大的丘陵地區(qū),反距離權(quán)重法(IDW)為較適宜的插值方法。本文給出的土壤元素適宜插值方法的選擇過程及數(shù)據(jù)處理方法可一定程度的提高元素空間插值精度,為土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查工作提供技術(shù)支撐。4 結(jié)論
(3)交叉驗(yàn)證及柵格減法的結(jié)果顯示,對于地形變化較大、元素含量空間變異性較大的山地,普通克里格法(OK)為適宜的元素空間插值方法,而反距離權(quán)重法由于其較好的保存了極值信息,適用于地形變化較小、元素含量空間分異不明顯的丘陵及平原地區(qū)。兩種插值方法對元素插值結(jié)果的誤差主要體現(xiàn)在元素含量的高值區(qū)和低值區(qū)。圖6 黔江區(qū)土壤Cd及Se含量分布IDW-OK柵格計算結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土壤與人體健康[J]. 趙方杰,謝婉瀅,汪鵬. 土壤學(xué)報. 2020(01)
[2]廣西高鎘異常區(qū)水田土壤Cd含量特征及生態(tài)風(fēng)險評價[J]. 宋波,王佛鵬,周浪,吳勇,龐瑞,陳同斌. 環(huán)境科學(xué). 2019(05)
[3]恩施典型富硒區(qū)土壤硒與其他元素組合特征及來源分析[J]. 余濤,楊忠芳,王銳,曾慶良,侯宛苓. 土壤. 2018(06)
[4]西南地區(qū)典型農(nóng)田土壤中Cd2+、Pb2+的吸附特性研究[J]. 楊潞,張智,李余杰,王暢,翁張帆,張志遠(yuǎn). 土壤通報. 2018(04)
[5]典型區(qū)土壤重金屬空間插值方法與污染評價[J]. 馬宏宏,余濤,楊忠芳,侯青葉,曾慶良,王銳. 環(huán)境科學(xué). 2018(10)
[6]農(nóng)田表層土壤鎘的典型空間插值方法對比研究[J]. 張金蘭,歐陽婷萍,黃鐵蘭,喻懷義,劉麗,陳克海. 生態(tài)科學(xué). 2017(06)
[7]廣東省土壤Cd含量空間分布預(yù)測[J]. 孫慧,郭治興,郭穎,袁宇志,柴敏,畢如田,楊靜. 環(huán)境科學(xué). 2017(05)
[8]復(fù)雜地貌類型區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)空間插值方法研究[J]. 龍軍,張黎明,沈金泉,周碧青,毛艷玲,邱龍霞,邢世和. 土壤學(xué)報. 2014(06)
[9]基于GIS的近海沉積物痕量元素空間分布特征插值方法選擇[J]. 段志鵬,林進(jìn)清,利鋒,甘華陽,梁開,吳昌華,曾祥云,劉鑫,霍振海. 海洋環(huán)境科學(xué). 2014(02)
[10]3種空間插值方法在道路塵中Pb監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理中的應(yīng)用比較[J]. 田雷,董德明,魏強(qiáng),房春生. 吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版). 2011(05)
本文編號:3233513
【文章來源】:土壤通報. 2020,51(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)地理位置圖
普通克里格法(OK)不僅考慮了插值點(diǎn)距離遠(yuǎn)近的影響,還考慮了己知點(diǎn)的位置和屬性值整體的空間分布和格局,而反距離權(quán)重法(IDW)只考慮空間距離相關(guān),沒有包含方向相關(guān),即沒有反映要素分布的各向異性[28],因此,對于地形變化較大、元素含量空間變異性明顯的山地,普通克里格法(OK)為適宜的元素空間插值方法。為了更直觀的對比各插值結(jié)果的差異,利用Arc GIS 10.2進(jìn)行柵格減法運(yùn)算(IDW-OK),利用分位數(shù)將計算結(jié)果分為4級,結(jié)果見圖6、圖7。與圖3、圖4對比發(fā)現(xiàn),黔江區(qū)和榮昌區(qū)土壤Cd及Se計算結(jié)果的正高值區(qū)主要分布在元素含量的高值區(qū),負(fù)高值區(qū)主要分布在元素含量的低值區(qū),說明反距離權(quán)重法(IDW)對高值區(qū)的插值結(jié)果更高,對低值區(qū)插值結(jié)果更低,即反距離權(quán)重法(IDW)對極值的體現(xiàn)明顯,普通克里格法(OK)則出現(xiàn)“平滑效應(yīng)”。因此,對于地形變化不大的丘陵地區(qū),反距離權(quán)重法(IDW)為較適宜的插值方法。本文給出的土壤元素適宜插值方法的選擇過程及數(shù)據(jù)處理方法可一定程度的提高元素空間插值精度,為土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查工作提供技術(shù)支撐。4 結(jié)論
(3)交叉驗(yàn)證及柵格減法的結(jié)果顯示,對于地形變化較大、元素含量空間變異性較大的山地,普通克里格法(OK)為適宜的元素空間插值方法,而反距離權(quán)重法由于其較好的保存了極值信息,適用于地形變化較小、元素含量空間分異不明顯的丘陵及平原地區(qū)。兩種插值方法對元素插值結(jié)果的誤差主要體現(xiàn)在元素含量的高值區(qū)和低值區(qū)。圖6 黔江區(qū)土壤Cd及Se含量分布IDW-OK柵格計算結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土壤與人體健康[J]. 趙方杰,謝婉瀅,汪鵬. 土壤學(xué)報. 2020(01)
[2]廣西高鎘異常區(qū)水田土壤Cd含量特征及生態(tài)風(fēng)險評價[J]. 宋波,王佛鵬,周浪,吳勇,龐瑞,陳同斌. 環(huán)境科學(xué). 2019(05)
[3]恩施典型富硒區(qū)土壤硒與其他元素組合特征及來源分析[J]. 余濤,楊忠芳,王銳,曾慶良,侯宛苓. 土壤. 2018(06)
[4]西南地區(qū)典型農(nóng)田土壤中Cd2+、Pb2+的吸附特性研究[J]. 楊潞,張智,李余杰,王暢,翁張帆,張志遠(yuǎn). 土壤通報. 2018(04)
[5]典型區(qū)土壤重金屬空間插值方法與污染評價[J]. 馬宏宏,余濤,楊忠芳,侯青葉,曾慶良,王銳. 環(huán)境科學(xué). 2018(10)
[6]農(nóng)田表層土壤鎘的典型空間插值方法對比研究[J]. 張金蘭,歐陽婷萍,黃鐵蘭,喻懷義,劉麗,陳克海. 生態(tài)科學(xué). 2017(06)
[7]廣東省土壤Cd含量空間分布預(yù)測[J]. 孫慧,郭治興,郭穎,袁宇志,柴敏,畢如田,楊靜. 環(huán)境科學(xué). 2017(05)
[8]復(fù)雜地貌類型區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)空間插值方法研究[J]. 龍軍,張黎明,沈金泉,周碧青,毛艷玲,邱龍霞,邢世和. 土壤學(xué)報. 2014(06)
[9]基于GIS的近海沉積物痕量元素空間分布特征插值方法選擇[J]. 段志鵬,林進(jìn)清,利鋒,甘華陽,梁開,吳昌華,曾祥云,劉鑫,霍振海. 海洋環(huán)境科學(xué). 2014(02)
[10]3種空間插值方法在道路塵中Pb監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理中的應(yīng)用比較[J]. 田雷,董德明,魏強(qiáng),房春生. 吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版). 2011(05)
本文編號:3233513
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