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应用模糊c均值聚类获取土壤制图所需土壤-环境关系知识的方法研究
  • ISSN号:0564-3929
  • 期刊名称:土壤学报
  • 时间:0
  • 页码:791-798
  • 语言:中文
  • 分类:P934[天文地球—自然地理学]
  • 作者机构:[1]中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京100101, [2]北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京100875, [3]中国科学院研究生院,北京100049, [4]中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环与地表过程重点实验室,北京100101
  • 相关基金:中国科学院“百人计划”项目、中国科学院创新团队国际合作伙伴计划“人类活动与生态系统变化”、国家自然科学基金项目(40501056)、中国科学院地理科学与资源研究所领域前沿项目资助、国际重点基础研究发展计划(973)课题多尺度土壤侵蚀预报模型(2007CB407204) 致谢 本研究聘请中国科学院南京土壤研究所杜国华研究员作为本研究的土壤分类专家,在此特表示感谢.
  • 相关项目:自适应多流向算法(MFD)研究
中文摘要:

在没有土壤普查专家及土壤图的地区,获取土壤环境间关系的知识是基于知识进行预测性土壤制图中的关键问题。本文建立了一套应用模糊c均值聚类(Fuzzyc-means,FCM)获取土壤环境间关系知识的方法:得到对土壤形成发展具有重要作用的环境因子,建立环境因子数据库;对环境因子进行模糊聚类,得到环境因子组合隶属度分布图;根据隶属度值确定野外采样点;将环境因子组合与土壤类型对应,进而提取土壤-环境关系知识。为检验该方法的有效性,应用所得知识进行土壤制图,通过独立采样点对土壤图进行精度评价。本文在黑龙江鹤山农场一个研究区的应用结果表明,该方法仅需要少量的野外采样即可获得有效的土壤-环境关系知识,为预测性土壤制图提供必需的依据,同时也显著提高了野外采样的效率。

英文摘要:

For areas with no soil survey experts or soil maps available, knowledge about soil-environment relationships is a key to predictive soll mapping using knowledge-based approaches. An approach based on an unsupervised fuzzy clustering method (FCM, fuzzyc-means clustering) is recommended to acquire the knowledge. The method consists of four steps: 1) define those environmental factors which play decisive roles in formation and development of soil, then build up environmental database; 2) identify environmental niches (combination of environment conditions) by running FCM on the environmental database; 3) allocate field efforts to relate unique environmental factor combinations to soil types; 4) establish a soil-landscape model by analyzing the relationship established from the field samples. The model is then used to predict spatial distribution of soils. The method was applied in a study area in Northeast China and a soil map at the subgroup level was created for the area. The derived soil map was accurate up to 72% when verified using an independently collected field sample set. Comparing this method with the conventional soil mapping method (50% -60% ) in USA in accuracy, it could be concluded that the approach is effective for prognostic soil mapping over areas with no local soil experts available. At the same time, the clustering method can improve efficiency of the field sampling.

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期刊信息
  • 《土壤学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国土壤学会
  • 主编:史学正
  • 地址:南京市北京东路71号
  • 邮编:210008
  • 邮箱:actapedo@issas.ac.cn
  • 电话:025-86881237
  • 国际标准刊号:ISSN:0564-3929
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1119/P
  • 邮发代号:2-560
  • 获奖情况:
  • 2003年荣获“百种中国杰出学术期刊”称号,2002年荣获“第三届华东地区优秀期刊奖”,2002年荣获“第三届中国科协优秀期刊二等奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40223