基于分類距離的土壤系統(tǒng)分類土族單元劃分研究——以河南省境內(nèi)分布的主要土壤為例.pdf

1、傳統(tǒng)的土壤制圖通常需要消耗大量的人力、物力、財力與時間，并且書面文字形式的土壤信息，在現(xiàn)如今這樣一個數(shù)字化、信息化的時代，很難直接被應(yīng)用于土壤、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、生態(tài)等科學(xué)研究與生產(chǎn)實踐中。在這樣的背景下，基于計量土壤學(xué)、3S技術(shù)、模糊邏輯等的數(shù)字土壤制圖技術(shù)應(yīng)運而生，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，數(shù)字土壤制圖技術(shù)逐漸成熟與完善，并廣泛應(yīng)用于土壤調(diào)查與制圖和各相關(guān)領(lǐng)域的研究與實踐中。然而在數(shù)字土壤制圖的過程中，基于語義變量的傳統(tǒng)譜系式層級土壤系統(tǒng)分類很

2、難直接應(yīng)用于數(shù)字土壤制圖。并且由多變量因素綜合決定的土壤類型無法和土壤單一屬性制圖一樣直接空間預(yù)測與制圖。
　　提取并建立基于土壤系統(tǒng)分類的土壤診斷層和診斷特性，施加權(quán)重和特征值建立土壤樣點數(shù)據(jù)集，運用模糊 K-均值算法模型進行土壤數(shù)值分類，可以構(gòu)建土壤系統(tǒng)分類和數(shù)字土壤制圖之間的橋梁，將定義土壤類型的文字和語義變量轉(zhuǎn)化為數(shù)值變量，并且將多變量的土壤屬性綜合為土壤類型這個單一變量，從而進行土壤數(shù)值分類與數(shù)字土壤制圖。
　　本

3、研究基于《中國土系志·河南卷》中的土壤樣點，根據(jù)土壤系統(tǒng)分類標(biāo)準(zhǔn)遴選并確定用于劃分各個土綱中不同層級分類單元的土壤診斷層和診斷特性，并依據(jù)這些不同指標(biāo)的特征和層級確定屬性特征值和不同層級指標(biāo)的權(quán)重建立屬性數(shù)據(jù)集?；诖藬?shù)據(jù)集運用模糊 K-均值算法模型，提取聚類中心土壤、中心土壤與土壤樣點間的分類距離，參照土壤系統(tǒng)分類確定了聚類中心的土族類型，并基于分類距離對研究區(qū)的樣點土壤實施數(shù)值化分類，判別土壤類型。通過檢驗數(shù)值化土壤分類結(jié)果與譜系式

4、層級土壤分類單元的一致性，評價傳統(tǒng)譜系式層級土壤系統(tǒng)分類的合理性。結(jié)果表明，絕大部分的土壤系統(tǒng)分類結(jié)果與數(shù)值分類結(jié)果在土壤亞類或者土類級別具有一致性，表明分類標(biāo)準(zhǔn)是科學(xué)、合理的。然而，的確存在小部分土壤分類結(jié)果不匹配。不匹配的原因有兩個，一是本研究中設(shè)定的聚類數(shù)量、權(quán)重和特征值等參數(shù)不合理；二是土壤系統(tǒng)分類有可以改進的地方，從而使土壤分類結(jié)果更理想。
　　本研究通過運用權(quán)重和隸屬度等最大限度地發(fā)揮不同層級土壤診斷層、診斷特性的作用