不同的采樣方式對(duì)土壤采樣結(jié)果的影響
土壤采樣是估測(cè)區(qū)域土壤特性統(tǒng)計(jì)參數(shù)和空間變異分析模型的重要方式。采樣設(shè)計(jì)作為采樣 策略的重要組成部分,包括采樣方式(如隨機(jī)采樣或分層采樣)和采樣數(shù)目,是決定采樣成本和估測(cè)精度的關(guān)鍵因素。
目前可以通過(guò)三種方式進(jìn)行土壤采樣:
1.離群樣點(diǎn)檢測(cè):
分析探測(cè)并剔除土壤全氮樣點(diǎn)數(shù)據(jù)集中的離群點(diǎn),生成去除離群樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)集作為原始樣點(diǎn)數(shù)據(jù)。在土壤樣點(diǎn)離群樣點(diǎn)探測(cè)中,大多數(shù)是基于域值實(shí)現(xiàn)的,如樣本 平均值加減 n 倍標(biāo)準(zhǔn)差法、正態(tài)分位數(shù)圖法和箱線圖法。研究采用基于采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)累計(jì)頻率的四分位數(shù)方法設(shè)定離群樣點(diǎn)閾值,分析并剔除原始樣點(diǎn)數(shù)據(jù)集中的離群點(diǎn),分別生成 3 個(gè)去除離群樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)集。
2.不同采樣尺度樣點(diǎn)數(shù)據(jù)集生成:
對(duì)剔除離群樣點(diǎn)后的原始樣點(diǎn)數(shù)據(jù),利用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)中合理樣本容量的計(jì)算方法計(jì)算出最佳采樣數(shù),然后基于去除離群樣點(diǎn)后的初始數(shù)據(jù)集分別隨機(jī)抽取最佳采樣數(shù)一定倍數(shù)的樣點(diǎn)數(shù)據(jù)構(gòu)成 8 個(gè)新的不同采樣尺度的樣點(diǎn)數(shù)據(jù)集,其中,低倍數(shù)的樣點(diǎn)數(shù)據(jù)集是從相鄰的高倍數(shù)的樣點(diǎn)數(shù)據(jù)集中隨機(jī)抽取獲得。
3.不同采樣尺度樣點(diǎn)數(shù)據(jù)分析:
基于以上樣點(diǎn)數(shù)據(jù)集,對(duì)比分析不同采樣尺度下全氮的區(qū)域統(tǒng)計(jì)參數(shù)、空間變異特征和地統(tǒng)計(jì)插值分析精度,考察采樣尺度對(duì)全氮空間變異分析的影響。
通過(guò)以上的分析可以得出結(jié)論:
(1)采樣尺度較大,樣點(diǎn)間自相關(guān)性較弱時(shí),則相對(duì)較少的樣點(diǎn)數(shù)據(jù)也能夠滿足區(qū)域養(yǎng)分均值、變異系數(shù)和直方圖分布等統(tǒng)計(jì)特征估測(cè)的需要,但不能用于空間變異特征和插值分析;平均采樣間距大于相關(guān)距一半,且樣點(diǎn)數(shù)少于最佳樣點(diǎn)數(shù)時(shí),采樣點(diǎn)相對(duì)集中時(shí),樣點(diǎn)間自相關(guān)性很強(qiáng),信息冗余大,則樣點(diǎn)數(shù)據(jù)也不能滿足區(qū)域養(yǎng)分統(tǒng)計(jì)特征、空間變異特征和插值分析的需要。
(2)隨著采樣尺度增大,土壤養(yǎng)分空間分布的全局趨勢(shì)增強(qiáng),但不影響土壤養(yǎng)分的半方差模型;采樣尺度對(duì)相關(guān)距影響很大,但樣點(diǎn)空間布局對(duì)相關(guān)距的影響比采樣尺度本身更為顯著。
(3)當(dāng)樣點(diǎn)數(shù)大于最佳采樣數(shù)時(shí),養(yǎng)分統(tǒng)計(jì)特征、空間變異特征和插值分析隨著采樣尺度減小而精度提高;而采樣尺度小于 0.2 時(shí),樣點(diǎn)數(shù)據(jù)能夠滿足中等空間變異的土壤養(yǎng)分空間插值分析需要;樣點(diǎn)空間布局對(duì)空間預(yù)測(cè)分析結(jié)果影響比采樣尺度更大。
不管采取那種采樣方式,采樣設(shè)備的選擇無(wú)疑是采樣環(huán)節(jié)中非常重要的一環(huán)。德森直推式土壤采樣機(jī),主要應(yīng)用領(lǐng)域就是土壤采樣,精準(zhǔn)、高效、可移動(dòng)、低能耗、易操作、高性價(jià)比,是采樣設(shè)備中具有廣闊發(fā)展前景的國(guó)產(chǎn)采樣機(jī),歡迎來(lái)電咨詢。