基于电磁感应仪的滨海盐土盐分三维空间变异性研究

土壤是一个三维景观实体，开展剖面土壤信息的快速获取、三维空间变异特性研究具有重要的理论价值和广泛的应用前景。本研究以浙江省上虞市海涂围垦区为研究区，改进建立一套基于EM38电磁感应仪非线性模型的土壤剖面电导率反演方法，提高模型的稳定性和预测精度，进而转换为盐分，为后续研究提供数据源；采用尤伯位置估计算法提高变异函数计算的稳定性，引进等效应椭圆套合方法构建土壤盐分空间变异函数套合模型，解决三维地质统计学方法应用到土壤学中可能存在的有关变异函数计算及拟合的问题；应用三维克立格方法及三维随机模拟方法开展土壤盐分的三维空间变异性和基于土壤三维剖面的作物种植盐害风险三维不确定性评价研究，揭示三维剖面土壤盐分空间分布与作物生长及产量关系的规律，划定作物种植高风险区域以及确定风险评价的最佳采样时间。为盐碱地中低产田改良和盐土资源的高效可持续开发利用的科学决策提供数据采集新手段、空间变异分析新方法。

土壤是一个三维景观实体，开展剖面土壤信息的快速获取、三维空间变异特性研究具有重要的理论价值和广泛的应用前景。本研究以浙江省上虞市海涂围垦区为研究区，改进建立一套基于EM38电磁感应仪非线性模型的土壤剖面电导率反演方法，提高模型的稳定性和预测精度，为后续研究提供数据源；针对实际采样中土壤盐分在三维空间上存在着严重的趋势，本研究在原设计的基础上，引进了残差最大似然估计法开展空间趋势的去除建模研究；应用协克立格方法、三维普通克立格法、随机模拟方法开展土壤盐分的三维空间变异性研究，形成一套与三维各向异性模型配套的三维点对搜索规则和三维插值方法；最后研究的基础上，本研究应用正态吸取克立格方法、指示克立格方法开展了作物的三维种植风险评价研究，提高了当前作物种植风险评价的准确性；并利用VRML虚拟现实语言开展了土壤盐分的三维可视化建模研究，并开发了网络共享平台；最后利用Genstat软件开发完成了基于REML的趋势去除和半方差函数拟合软件、利用Matlab平台开发完成了三维地统计插值及成果可视化软件。相关研究可为盐碱地中低产田改良和盐土资源的高效可持续开发利用的科学决策提供数据采集新手段、空间变异分析新方法。