农业土壤表面不平度分形维数计算方法的对比与分析

[目的]分形理论作为描述自然界和非线性系统中不光滑和不规则几何形体的有效工具,如何运用到农业土壤表面的研究中,是目前研究的热点问题。[方法]采用非接触式激光不平度测量仪测量了播种后地表(垂直于播种方向)、播种后地表(平行于播种方向)、犁地后地表(垂直于犁地方向)和整地后地表(平行于整地方向)4种农业地表的不平度,分别采用变差法、结构函数法和轮廓均方根法分析了4种农业地表不平度的分形维数、无标度区间及相关系数。[结果]犁地后地表起伏大,但分维小,细微结构少,复杂程度小;播种后地表(垂直于播种方向)起伏大,但复杂程度小,播种后地表(平行于播种方向)起伏小,但复杂程度高;同在平行于耕作方向,整地后地表的起伏大于播种后地表的起伏,但其复杂程度低于后者。[结论]均方根法计算农业土壤表面不平度的分形维数更精确,线性回归的相关性更好,无标度区间变化很小。