地统计学理论在土壤水分监测系统上的应用
来源： http://www.soil17.net 更新时间：2012-11-30 14:08:56 阅读次
地统计学理论及其应用
地统计学(Geo一statisties)是20世纪60年代在法国著名统计学家G.Matheron的大量理论研究工作基础上形成的一门新的统计学分支。地统计学是以区域化变量理论为基础,以变异函数为主要工具,研究那些在空间分布上既有随机性又有结构性,或空间相关和依赖性的自然现象的科学。由于它首先是在采矿学、地质学等地学领域中发展和应用,因此得名地统计学，地统计学理论在土壤水分监测系统中得到很好的运用。
在70年代以前,地统计学的应用基本局限在地质学领域。随后被应用于土壤学和水资源研究。工B.Campben在研究两个土壤制图单元中砂粒含量和pH空间变异时,首先采用地统计学。Burgess等圈调、BurmughI33,刊、Websterl3N、Trangmar阅等将地统计学应用于土壤调查、制图及土壤空间变异性研究,Burrough,Webster等人的研究成为地统计学在土壤空间变异性研究中应用最成功的范例。他们的研究结果表明,地统计学既可以用来定量分析土壤性质的空间分布,也可用于确定土壤空间变异的尺度,以提高田间采样的有效性,是土壤空间变异性研究的有效方法。因此,凡是要研究空间分布数据的结构性和随机性,或空间相关性和依赖性,或空间格局与变异,并对这些数据进行最优无偏内插估计,或要模拟这些数据的离散性、波动性时,均可应用地统计学的理论及相关的方法网。国际上自20世纪70年代起,就开始了土壤理化性质的空间变异性研究。
我国的无线墒情监测系统空间变异技术研究起步较晚,主要从80年代开始研究土壤参数的变异性,在土壤质地、容重、饱和含水量、表层土壤的团聚体稳定性、速效磷、速效钾、氮素等物理性质的空间变异研究方面取得了众多成果I别1]。地统计学对于土壤研究的主要贡献在于它对土壤空间变异结构的分析及其在空间局部估计中的运用。并在土壤调查过程中提供了从取样设计、误差估计到成图的理论和方法,这种方法已被证明具有较大的优越性。土壤特性的空间变异是引起作物生长空间变异性的基础原因之一,掌握土壤与作物生长之间空间变异性的祸合规律,进行土壤各特性值空间变异的响应性分析,据此利用农业信息技术,开展有针对性的田间管理,将为精确农业(PreeisionA幼culture)的实施提供理论基础。土壤空间变异的研究,可以为提高田间信息采集精度,减少采样数目和降低采样成本提供理论基础和方法指导;同时,通过研究不同尺度下土壤特性的尺度效应,阐述其空间变异尺度效应,实现不同空间尺度间的转化,为进一步提高田间采集信息的效率和改善农田的精细管理提供理论依据。
地统计学(Geo一statisties)是20世纪60年代在法国著名统计学家G.Matheron的大量理论研究工作基础上形成的一门新的统计学分支。地统计学是以区域化变量理论为基础,以变异函数为主要工具,研究那些在空间分布上既有随机性又有结构性,或空间相关和依赖性的自然现象的科学。由于它首先是在采矿学、地质学等地学领域中发展和应用,因此得名地统计学，地统计学理论在土壤水分监测系统中得到很好的运用。
在70年代以前,地统计学的应用基本局限在地质学领域。随后被应用于土壤学和水资源研究。工B.Campben在研究两个土壤制图单元中砂粒含量和pH空间变异时,首先采用地统计学。Burgess等圈调、BurmughI33,刊、Websterl3N、Trangmar阅等将地统计学应用于土壤调查、制图及土壤空间变异性研究,Burrough,Webster等人的研究成为地统计学在土壤空间变异性研究中应用最成功的范例。他们的研究结果表明,地统计学既可以用来定量分析土壤性质的空间分布,也可用于确定土壤空间变异的尺度,以提高田间采样的有效性,是土壤空间变异性研究的有效方法。因此,凡是要研究空间分布数据的结构性和随机性,或空间相关性和依赖性,或空间格局与变异,并对这些数据进行最优无偏内插估计,或要模拟这些数据的离散性、波动性时,均可应用地统计学的理论及相关的方法网。国际上自20世纪70年代起,就开始了土壤理化性质的空间变异性研究。
我国的无线墒情监测系统空间变异技术研究起步较晚,主要从80年代开始研究土壤参数的变异性,在土壤质地、容重、饱和含水量、表层土壤的团聚体稳定性、速效磷、速效钾、氮素等物理性质的空间变异研究方面取得了众多成果I别1]。地统计学对于土壤研究的主要贡献在于它对土壤空间变异结构的分析及其在空间局部估计中的运用。并在土壤调查过程中提供了从取样设计、误差估计到成图的理论和方法,这种方法已被证明具有较大的优越性。土壤特性的空间变异是引起作物生长空间变异性的基础原因之一,掌握土壤与作物生长之间空间变异性的祸合规律,进行土壤各特性值空间变异的响应性分析,据此利用农业信息技术,开展有针对性的田间管理,将为精确农业(PreeisionA幼culture)的实施提供理论基础。土壤空间变异的研究,可以为提高田间信息采集精度,减少采样数目和降低采样成本提供理论基础和方法指导;同时,通过研究不同尺度下土壤特性的尺度效应,阐述其空间变异尺度效应,实现不同空间尺度间的转化,为进一步提高田间采集信息的效率和改善农田的精细管理提供理论依据。
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