关键词:
土壤属性
数字土壤属性制图
环境变量
地统计学
数理统计
机器学习
样点分布
研究进展
摘要:
土壤是维持人类生存与发展的关键自然资源,其属性的空间分布对粮食安全、水资源保护、生态多样性、气候变化等全球性问题具有重要意义。为更有效地利用土壤资源,需要对其属性进行精确的数字化描述。传统土壤属性制图方法因其局限性,已不能满足现代精准农业和生态模拟的需求。数字土壤属性制图作为一种新兴技术,能够更精准地预测土壤养分的空间分布特征。目前,数字土壤属性制图的研究主要体现在地统计学方法、数理统计方法和机器学习模型的应用。地统计学方法通过分析土壤属性的空间自相关性,模拟其空间分布规律,并通过克里金法等进行空间预测。数理统计方法则主要用于探索土壤属性与环境因素之间的关系,构建预测模型。机器学习,如决策树、随机森林、人工神经网络、支持向量机等,通过构建模型预测土壤属性,并在土壤分类、养分预测等方面表现出较高准确性。然而,土壤属性空间分布的预测受样点布设方法的影响较大。因此,合理设计采样点的位置和数量,以及采用适当的布局方式,对于提高预测结果的准确性和可靠性至关重要。未来,数字土壤属性制图的研究将朝向多尺度、技术融合、人工智能化、精细化、动态更新等方向发展,以满足农业生产和土地资源管理的精准化需求。