基于典型點的目的性采樣設計方法及其在土壤制圖中的應用

作者：楊琳,朱阿興,秦承志,李寶林,裴韜,邱維理,徐志剛

摘要：鑒于經典采樣和空間采樣存在的局限性，提出了一種旨在尋找典型點的目的性采樣設計方法。該方法通過分析與目標地理要素空間分布具有協同變化關系的環境因子，提取地理要素空間變化的典型模式。進而在典型模式上布設樣點，即可獲得典型點，從而減少所需樣本量。以位于黑龍江鶴山農場的2個研究區為例，分別選擇土壤厚度和表層有機質2個土壤屬性，通過對土壤屬性空間變化的4個協同環境因子進行模糊c均值聚類．獲得對應土壤屬性空間變化模式的環境因子組合；根據其模糊隸屬度結果設計典型點并進行采樣，最后結合典型點的屬性值與環境因子組合模糊隸屬度結果，采用加權平均模型得到土壤屬性空間分布圖，反映了土壤屬性隨地形變化的連續性分布。基于獨立野外驗證點，選擇了4個評價指標對所得屬性圖進行定量評價。結果表明：2個研究區驗證點集的預測值和觀測值一致性指數均較高，可見本研究提出的方法是一種有效的樣點布設方法。研究還對在每一環境組合類設計不同數量典型點所得土壤屬性制圖結果的差異進行了討論，認為典型點增多并不一定能提高土壤屬性空間推測的精度。

發文機構：中國科學院地理科學與資源研究所資源與環境信息系統國家重點實驗室 北京師范大學地理學與遙感科學學院 公安部禁毒情報技術中心 中國科學院遙感應用研究所

關鍵詞：采樣典型點模糊聚類環境因子組合土壤屬性制圖嫩江samplingtypical pointsfuzzy clusteringenvironmental combinationsoil property mappingNenjiang

分類號： O223[理學—運籌學與控制論][理學—數學]