县域耕地等别质量监测点布设方法研究

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耕地的数量和质量关系着我国的粮食安全,在维护国家安全、社会稳定方面意义重大。科学合理的布设耕地等别监测点,对进行耕地等别质量动态监测,及时了解耕地质量变化具有重要意义。本文以农用地分等成果为基础,探讨了不同地形地貌的耕地质量空间变异的影响因素及其变异规律,并应用地统计学相关理论,结合监测点的布设原则,构建了监测点的布设方法,并应用普通Kriging方法进行自然等指数插值,实现了以点带面的全域监测。最后以黑龙江省海伦市、吉林省农安县、湖北省公安县、江西省吉安县、四川省中江县和北京市大兴区为例对该方法进行了验证。结果表明,基于变异函数理论的耕地等别质量监测点布设方法在满足精度要求的前提下,实现监测点的优化布设。研究结果可为耕地质量监测工作提供决策依据。具体研究结论如下:1.布设监测点时需考虑以下方面:(1)耕地质量的空间变异规律;(2)监测点应覆盖监测区的所有耕地等别;(3)平原区耕地连片程度好,监测布点应尽量布设在集中连片的耕地上,而丘陵区耕地破碎且变异水平大,监测点应反映耕地质量变异情况。2.提出了县域耕地质量监测点布设方法。根据变异函数及模型拟合分析区域耕地质量的空间相关性及变异方向,进而确定网格的长宽及比例以网格法布设监测点,最后依据修正原则对监测点位置进行微调,并采用克里格插值方法实现全域监测。3.耕地质量的变异与区域耕地本底质量和社会经济条件密切相关。平原区耕地自然条件差异较小,耕地质量的空间变异更多产生于人类活动等社会经济因素,空间变异主要来源于结构变异,相关性和结构性强;而丘陵区耕地的自然环境条件差异较大,本底质量对耕地的空间变异具有较大影响,空间变异主要来源于随机变异,一些人为因素影响了耕地本身固有的结构性和相关性。并且平原区耕地的变异半径大于丘陵区。但大兴区为大都市平原地区,社会经济条件差异较大,变异半径最小。4.实证结果表明,监测点覆盖到了区域内的自然等和利用等的各个等别。并且采用克里格插值方法实现了以点带面的全域监测,交叉验证结果表明插值精度较高。综上所述,通过上述方法布设的耕地质量监测点具有一定的典型性和代表性,该方法对研究耕地质量空间变异规律并布设监测点具有一定的借鉴意义。
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