Fertilizers and fertilization



Pobieranie 363.95 Kb.
Strona1/8
Data09.05.2016
Rozmiar363.95 Kb.
  1   2   3   4   5   6   7   8


NAWOZY I NAWOŻENIE

FERTILIZERS AND FERTILIZATION

2005 (VII) Nr 4 (25)

Spis treści


Interpolacja modeli właściwości glebowych 2

WSTĘP 4


1. PRZEGLĄD PIŚMIENNICTWA 6

1.1 Badania zmienności właściwości gleb 6

1.2 Przegląd metod interpolacji 11

2. MATERIAŁY I METODYKA BADAŃ 22

3. WYNIKI BADAŃ 24

3. 1 Analizy statystyczne, geostatystyczne i przestrzenne próbek gleb 24

3. 2 Wpływ parametrów algorytmu na wynik interpolacji 45

3. 3 Semiwariogram eksperymentalny w krigingu zwykłym (OK) 51

3. 4 Transformacja zbioru danych. Kriging prosty (SK) 59

3. 5 Semiwariogram lokalny w metodzie krigingu 60

3. 6 Wrażliwość metody IDW i splain na dobór parametrów 63

3. 7 Porównanie metod deterministycznych i stochastycznych 67

3. 8 Wpływ liczebności próbek na obraz modelu interpolacji 70

3. 9 Wpływ rozdzielczości modelu na jego dokładność 73

4. DYSKUSJA WYNIKÓW 76

5. WNIOSKI 87

Interpolacja modeli właściwości glebowych 89

6. WYKAZ PIŚMIENNICTWA 88




INTERPOLACJA MODELI WŁAŚCIWOŚCI GLEBOWYCH
Rafał Pudełko

Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa


Państwowy Instytut Badawczy w Puławach

Abstrakt
W pracy scharakteryzowano właściwości najpopularniejszych metody interpolacji danych przestrzennych oraz oceniono ich przydatność do wykreślania map właściwości chemicznych gleby w obrębie pola produkcyjnego. Wykorzystano materiał (próby glebowe) z lat 1994 – 2002, który pobierany był cyklicznie, co 2-3 lata na polach Stacji Doświadczalnej IUNG PIB w Baborówku. Do interpolacji użyto zbiorów próbek pobieranych w regularnych siatkach. Wybrane cechy (zawartości składników pokarmowych) zostały oznaczone laboratoryjnie dla każdej próbki. Tak przygotowany zbiór danych został opracowany w systemie informacji geograficznej (GIS). Wykonano analizy statystyczne, geostatystyczne i przestrzenne próbek gleb oraz interpolacje modeli przy użyciu najpopularniejszych metod dostępnych w środowisku GIS. Metody interpolacji oraz ich parametry zostały ocenione pod względem dokładności i wiarygodności. Otrzymane modele zostały ocenione pod względem ich możliwości wykorzystania w przeprowadzeniu optymalizacji nawożenia przez zastosowanie różnicowania dawki nawozu w obrębie pola.

Abstract
The aim of the work was to characterize the properties of the most popular interpolation method of spatial data and the evaluation of their usefulness for making maps of soil’s chemical properties. Soil samples serially gathered (every 2-3 years) between 1994 - 2002 at “Baborówko” IUNG – PIB Experimental Station were used as the main data. Interpolations were based on samples taken from the regular network. For each sample content of chemical properties was measured with laboratory methods. Whole data set was processed by geographic information system (GIS). The statistic, geostatistic and spatial analyses of soil properties were done. Based on this information various deterministic and stochastic interpolation methods (available in GIS) were used. Precision and credibility of chosen interpolations methods and their parameters were evaluated. Obtained models were evaluated for their usage possibility of application in using a variability rate technology.

WSTĘP

Interpolacja danych przestrzennych jest to metoda szacowania wartości badanego zjawiska w dowolnym punkcie jego występowania. Wartość interpolowana zostaje obliczona na podstawie wartości najbliższych punktów (próbek) za pomocą matematycznego wzoru charakterystycznego dla danej metody.

Programy komputerowe typu GIS (Geographic Information System) dają możliwość tworzenia ciągłego przestrzennie modelu zjawiska na podstawie interpolacji dowolnego zbioru próbek do regularnej siatki. Modele tego typu zwane modelami rastrowymi są najczęściej używanym formatem danych do wykonywania analiz przestrzennych.

GIS jest technologią wykorzystywaną w wielu dziedzinach nauki i gospodarki. Jedną z nich jest rolnictwo.

Metody interpolacji danych, uzyskanych przez próbobranie, które są zaimplementowane w GIS pozwalają m.in. na wykreślenie map charakteryzujących przebieg zmienności właściwości gleby. Interpolacje wykonywane są na zbiorach punktów, które posiadają atrybuty położenia (współrzędne geograficzne opisujące lokalizację punktu) oraz atrybuty charakteryzujące badaną cechę. Rezultatem interpolacji jest model zjawiska, który można postrzegać jako jego zgeneralizowaną formę zapisaną w postaci cyfrowej. Po jej opracowaniu kartograficznym można otrzymać mapę lub też wykorzystać model (najczęściej rastrowy) do dalszych analiz przestrzennych.

Jedną z dyscyplin nauk rolniczych, która wykorzystuje informacje o zróżnicowaniu zjawisk wpływających na plonowanie roślin w skali pola jest rolnictwo precyzyjne. Efektem tego rozpoznania jest zaplanowanie i wykonanie zróżnicowania zabiegów agrotechnicznych. Aby to zadanie było możliwe do wykonania w praktyce, konieczne jest wykonanie następujących etapów pracy: 1) ocena zmienności w skali pola na podstawie pomiarów (próbkowania lub technik zdalnych), 2) wykonanie modeli zjawisk, 3) wykonanie analiz danych w środowisku GIS pod kątem zróżnicowania zabiegów agrotechnicznych, 4) zróżnicowanie zabiegów agrotechnicznych podczas prac polowych.

Modele zjawisk (etap 2) wykonywane są najczęściej za pomocą interpolacji danych uzyskanych w pierwszym etapie. Od ich jakości zależy prawidłowe wykonanie kolejnych etapów. Dlatego tak ważnym jest zastosowanie odpowiedniej metody interpolacji w zależności od jakości i rodzaju danych.
Celem niniejszej pracy jest:


  • Ocena deterministycznych i stochastycznych metod interpolacji modeli właściwości chemicznych gleb w obrębie pola.

  • Ocena wpływu przestrzennego (geograficznego) rozkładu danych, rozkładu statystycznego oraz geostatystycznego populacji na powstawanie lokalnych i globalnych błędów w modelach interpolowanych różnymi metodami.

  • Opis metodyki tworzenia modeli (map) właściwości gleb przy uwzględnieniu zmienności przestrzennej występującej na badanym polu.


  1   2   3   4   5   6   7   8


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna