不同插值方法对土壤氮元素制图精度影响开题报告

1. 研究目的与意义

土壤氮素是植物生长发育所必需的营养元素，由于不合理农业耕作，农药的大肆使用使得土壤中作物可利用的氮素资源日益短缺影响到作物的产量和品质从而限制了作物的高产和稳产。土壤氮素的区域性差异较大，只有掌握了土壤氮素的空间异质性及其分布格局才能做到因土施氮，使有限氮源投入到缺氮土壤上。通过制图可以精确的描述出氮素在空间上的分布、形状、大小、地理位置及相对位置。土壤氮素制图可以最直观的表现土壤氮素空间变化但是不同的插值方法会影响土壤氮素制图的精度。本研究以安徽省宣城市宣州区为研究区域，通过野外典型采样和室内实验，分析对比反距离加权法（IDW)和普通克里金法(OK)，旨在探索普通克里金插值方法是否适用于土壤氮元素插值与制图。

2. 国内外研究现状分析

20世纪70年代后期美国率先利用地理信息系统（GIS）的空间统计分析功能，开展了土壤普查、土壤属性数字制图及土壤变异性方面的研究，推动了利用地统计学方法研究土壤属性空间变异的快速发展，使得反距离加权、普通克里金等方法在该领域的应用趋于成熟。Tomislav Hengl等研究了一种基于回归-克里格法的空间预测方法框架，并与一般方法（反距离加权法、径向基函数、普通克里金）进行了比较。陈昌华 等通过对比分析了反距离加权法、径向基函数、普通克里金、回归克里金四中地统计空间插值方法在不同样本容量下土壤全氮含量（STNC）的空间插值效果。张素梅等应用回归克里格（Kriging）方法，预测吉林省农安县土壤养分（有机质和全氮）的空间分布，建立土壤养分空间分布预测模型。李晓燕、张树文等研究选择吉林省德惠市确定了其空间变异的尺度并采用反距离权重、球面多项式、局部多项式、样条函数、简单克吕格、通用克吕格、平常克吕格(指数模型、球形模型、高斯模型、静态模型)等插值方法进行了插值结果的比较。我国学者主要以土壤速效钾等为研究对象，对比不同空间插值方法的插值效果，本研究以安徽省宣城市宣州区为研究区域，通过野外典型采样和室内实验，分析对比反距离加权法（IDW)和普通克里金法(OK)，探索普通克里金插值方法是否适用于土壤氮元素插值与制图。

3. 研究的基本内容与计划

研究的主要内容：

按不同土壤类型采集土壤样品并测定各土壤剖面氮元素含量，对各个采样点基本信息进行统计，运用arcgis软件对已有数据进行处理，结合不同插值方法绘制土壤氮素分布图，研究普通克里金插值方法是否适用于土壤氮元素插值与制图。

研究计划：

4. 研究创新点

通过反距离加权法和普通克里金两种插值方法的分析对比两者制图的精度，研究普通克里金插值方法是否适用于土壤氮元素插值与制图