西安市土壤与土地利用多样性及其关联分析

运用仙农熵指数的方法,对1995年、2005年和2010年西安市土壤和土地利用的组成和空间分布多样性及其关联性进行了研究。结果表明:随着海拔高度的升高,成土因素趋向复杂,土壤组成多样性逐渐降低;西安市土壤构成组分相对均匀,多样性指数为0.78,1995—2005年和2005—2010年两个时间段土地利用混乱程度提高不明显,构成多样性指数分别增加0.011和0.008;研究区51个土属中6个土属多样性指数在0.65以上,面积最大、多样性指数(0.793)最高的为麻骨石棕壤性土,最低的为黄绵土,仅为0.023;6种土地利用类型中除未利用地外多样性指数均高于0.7,其中农用地最高,达到0.927,由1995—2010年,农用地面积减少了185.119 km^2,建设用地增加193.677 km^2,并且近5年的变化率明显更快,但多样性指数均小幅度降低;与油土和黄墡土公共面积最大的两种土地利用类型是农用地和城镇建筑用地,同时二者之间的关联度系数也都在0.8以上。因此,以仙农熵来评估西安市土壤和土地利用的多样性是可行的,且1995—2010年间西安市城市的扩展对于主要的农业土壤占用量不大,未出现重要土壤类型受到威胁的情况,但对油土的占用应引起重视。

基于高光谱的土壤游离铁随机森林模型估算研究

土壤游离铁反映了土壤成土过程的特点,常用作土壤风化发育程度的指标。本研究以陕西省西安市周边的21个干润淋溶土剖面的97个土壤样品为例,在测定土壤游离铁含量和采集350～2500 nm波段的反射光谱数据的基础上,对光谱数据进行反射率、反射率一阶微分和二阶微分以及连续统去除4种处理形式,分析了土壤游离铁含量与土壤光谱的关系,采用多元逐步线性回归(MLSR)和随机森林回归(RFR)算法建立了游离铁含量的估算模型,并分析不同形式光谱数据的建模估算效果。结果表明:原始光谱数据的二阶微分变化显著提高了土壤游离铁与土壤反射光谱的相关性,MLSR和RFR两种模型在游离铁含量估算中,RFR的估算精度相对较高;运用土壤反射光谱二阶微分变换的RFR模型可以较好地估算土壤游离铁含量。