БАЙЕСОВСКИЙ ПОДХОД ДЛЯ ОЦЕНКИ ГЕТЕРОГЕНИЗАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЧВЕННЫХ СВОЙСТВ

A. V. Zhukov, K. V. Andrusevich, A. Yu. Pokusa, E. V. Lapko

Аннотация


В статье рассмотрены закономерности пространственного варьирования почвенных свойств в пределах полигона на сельскохозяйственном поле, занятом кукурузой. Оценивание геостатистических параметров проведено с помощью байесовского подхода. В качестве пространственной модели рассматривалась вариограмма Матерна. Такой подход позволил дополнить перечень геостатистик ещё параметром сглаживания из этой модели. В качестве эдафических параметров рассмотрены плотность, электропроводность, влажность и температура почвы. Нуль-альтернативой рассматривается состояние, когда наггет-эффект описывает 100 % вариации признака. Такая ситуация наблюдается после механической обработки почвы. Образование пространственных паттернов эдафических свойств рассматривается как результат действия экзогенных по отношению к почве факторов (рельеф, растительность, градиент климатической обстановки) и эндогенных – присущая почве способность к самоорганизации.

Ключевые слова: байесовский подход, гетерогенизация, почвенные свойства.


Ключевые слова


байесовский подход; гетерогенизация; почвенные свойства.

Полный текст:

PDF

Литература


Демьянов В. В. Геостатистика: теория и практика / В. В. Демьянов, Е. А. Савельева; под ред. Р. В. Арутюняна; Ин-т проблем безопасного развития атомной энергетики РАН. – М.: Наука, 2010. –327 с.

Медведев В. В. Временная и пространственная гетерогенизация распахиваемых почв / В. В. Медведев // Грунтознавство. – 2013. – Т. 14, № 1-2. – С. 5–22.

Медведев В. В. Плотность сложения почв (генетический, экологический и агрономический аспекты) / В. В. Медведев, Т. Е. Лындина, Т. Н. Лактионова // Харьков. – 2004. – 244 с.

Розанов Б.Г. Морфология почв / Б.Г. Розанов // М.: Академический Проект, 2004. – 432 с.

Смагин А.В. Некоторые критерии и методы оценки экологического состояния почв в связи с озеленением городских территорий / А.В. Смагин, Н.А. Азовцева, М.В. Смагина, А.Л. Степанов, А.Д. Мягкова, А.С. Курбатова // Почвоведение. – 2006. – № 5. – C. 603–615.

Abramowitz M. Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables / M. Abramowitz, I.E. Stegun (Eds.). – 1972. – 10th Printing. U.S. Department of Commerce, National Bureau of Standards, Washington DC. – 1044 p.

de Wijs H.J. Statistics of ore distribution: Part I. Frequency distribution of assay values / H.J. de Wijs // Journal of the Royal Netherlands Geological and Mining Society, New Series. – 1951. – Vol. 13. – P. 365– 375.

de Wijs H.J. Statistics of ore distribution: Part II. Theory of binomial distribution applied to sampling and engineering problems / H.J. de Wijs // Journal of the Royal Netherlands. Geological and Mining Society, New Series. – 1953. – Vol. 15. – P. 12– 24.

Diggle P. J. Bayesian inference in Gaussian model-based geostatistics / P. J. Diggle, P. J. Ribeiro // Geographical and Environmental Modelling. – Vol. 6, No. 2. – 2002. – P. 129–146.

Handcock M.S. A Bayesian analysis of kriging / M.S. Handcock, M.L. Stein // Technometrics. – 1993. – Vol. 35. – P. 403–410.

Lark R.M. Estimating variograms of soil properties by the method-of-moments and maximum likelihood / R.M. Lark // European Journal of Soil Science. – 2000. – Vol. 51. – P. 717– 728.

Lophaven S. Methods for estimating the semivariogram / S. Lophaven, J. Carstensen, H. Rootzen // Symposium i Anvendt Statistik, Institut for Informationsbehandling, Handelshojskolen i Arhus. – 2002. – P. 128–144.

Matern B. Spatial variation / B. Matern // Lecture Notes in Statistics. – 1986. – No. 36, Springer, New York. – 150 p.

McBratney A.B. Estimating average and proportional variograms of soil properties and their potential use in precision agriculture / A.B. McBratney, M.J. Pringle // Precision Agriculture. – 1999. – Vol. 1. – P. 125– 152.

McCullagh P Evidence for conformal invariance of crop yields / P. McCullagh, D. Clifford // Proceedings of the Royal Society A:

Mathematical, Physical and Engineering Science. 2006. – 462. – Р. 2119–2143.

Minasny B. The Matern function as a general model for soil variograms / B. Minasny, A. B. McBratney // Geoderma. – 2005. – Vol. 128. – P. 192– 207.

Pennisi B.V. 3 ways to measure medium EC / B.V. Pennisi, M. van Iersel // GMPro. – 2002. – Vol. 22(1). – P. 46–48.

R Core Team. 2013. R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. http://www.R-project.org

Stein M.L. Interpolation of Spatial Data: Some Theory for Kriging / M.L. Stein. – New York: Springer. – 1999. – 247 p.

Webster R. Geostatistics for Environmental Scientists / R. Webster, M.A. Oliver. Chichester. – John Wiley & Sons. – 2001. – 271 p.

Whittle P. On stationary processes in the plane / P. Whittle // Biometrika. – 1954. – Vol.41. – P. 434– 449.

Zimmerman D.L. A comparison of spatial semivariogram estimators and corresponding ordinary kriging predictors / D.L. Zimmerman, M.B. Zimmerman // Technometrics. – 1991. – Vol. 33. – P. 77–91.

REFERENCES

Dem'yanov, V.V., Savel'eva, E.A. (2010). Geostatistika: teoriya i praktika. Institut problem bezopasnogo razvitiya atomnoy energetiki RAN. Moscow: Nauka.

Medvedev, V.V. (2013). Vremennaya i prostranstvennaya geterogenizatsiya raspakhivaemykh pochv. Gruntoznavstvo. 14 (1-2), 5–22.

Medvedev, V.V., Lyndina, T.E., Laktionova, T.N. (2004). Plotnost' slozheniya pochv (geneticheskiy, ekologicheskiy i agronomicheskiy aspekty). Khar'kov.

Rozanov, B.G. (2004). Morfologiya pochv. Moscow: Akademicheskiy Proekt.

Smagin, A.V., Azovtseva, N.A., Smagina, M.V., Stepanov, A.L., Myagkova, A.D., Kurbatova, A.S. (2006). Nekotorye kriterii i metody otsenki ekologicheskogo sostoyaniya pochv v svyazi s ozeleneniem gorodskikh territoriy. Pochvovedenie. 5, 603–615.

Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables. (1972). M. Abramowitz, I.E. Stegun (Eds.). 10th Printing. U.S. Department of Commerce, National Bureau of Standards, Washington DC.

de Wijs, H.J. (1951). Statistics of ore distribution: Part I. Frequency distribution of assay values. Journal of the Royal Netherlands Geological and Mining Society, New Series. 13, 365– 375.

de Wijs, H.J. (1953). Statistics of ore distribution: Part II. Theory of binomial distribution applied to sampling and engineering problems. Journal of the Royal Netherlands. Geological and Mining Society, New Series. 15, 12– 24.

Diggle, P. J., Ribejro, P.J. (2002). Bayesian inference in Gaussian model-based geostatistics. Geographical and Environmental Modelling. 6(2), 129–146.

Handcock, M.S., Stein, M.L. (1993). A Bayesian analysis of kriging. Technometrics. 35, 403–410.

Lark, R.M. (2000). Estimating variograms of soil properties by the method-of-moments and maximum likelihood. European Journal of Soil Science. 51, 717– 728.

Lophaven, S., Carstensen, J., Rootzen, H. (2002). Methods for estimating the semivariogram. Symposium i Anvendt Statistik, Institut for Informationsbehandling, Handelshojskolen i Arhus.

Matern, B. (1986). Spatial variation. Lecture Notes in Statistics. Springer, New York.

McBratney, A.B., Pringle, M.J. (1999). Estimating average and proportional variograms of soil properties and their potential use in precision agriculture. Precision Agriculture. 1, 125– 152.

McCullagh, P., Clifford, D. (2006). Evidence for conformal invariance of crop yields. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Science. 462, 2119–2143.

Minasny, B., McBratney, A.B. (2005). The Matern function as a general model for soil variograms. Geoderma. 128, 192– 207.

Pennisi, B.V., van Iersel, M. (2002). 3 ways to measure medium EC. GMPro. 22(1), 46–48.

R Core Team. (2013). R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. http://www.R-project.org

Stein, M.L. (1999). Interpolation of Spatial Data: Some Theory for Kriging. New York: Springer.

Webster, R., Oliver, M.A. (2001). Geostatistics for Environmental Scientists. Chichester. – John Wiley & Sons.

Whittle, P. (1954). On stationary processes in the plane. Biometrika. 41, 434– 449.

Zimmerman, D.L., Zimmerman, M.B. (1991). A comparison of spatial semivariogram estimators and corresponding ordinary kriging predictors. Technometrics. 33, 77–91.




DOI: http://dx.doi.org/10.14258/abs.v1i3-4.913

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.




(c) 2015 A. V. Zhukov, K. V. Andrusevich, A. Yu. Pokusa, E. V. Lapko

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
ISSN: 2412-1908