Preview

Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева

Расширенный поиск

Использование многомерных статистических методов для классификации и диагностики строения порового пространства почвы в микроморфологических шлифах

https://doi.org/10.19047/0136-1694-2015-79-36-52

Полный текст:

Аннотация

На примере 200 микроморфологических шлифов вертикальной ориентации, изготовленных из подзолистых (Республика Коми, Россия), дерново-подзолистых (Московская область, Россия), серых лесных почв (Тульская область Россия) и черноземов (Курская, Воронежская области, Россия, Одесская область Украина) опробовано применение методов многомерной статистики и кластер анализа для автоматизированной классификации и диагностики строения порового пространства почвы на основе плоских срезов. Методом компьютерного анализа изображения исследовали тонкие макропоры ( d = 0.2-2 мм) в полях зрения размером 2 × 2 см. Для каждой поры в поле зрения измеряли ее площадь сечения ( S ), периметр ( P ), поперечный ( D ) и продольный ( L ) габариты, ориентацию длинной оси среза в плоскости шлифа и фактор формы F = (4p S / P2+ D / L )/2. Общий объем выборки в пределах шлифа составлял 100-150 пор. Для характеристики порового пространства в шлифах использовали эмпирическое распределение пор по фактору формы и ориентации, а также среднюю длину пор в поле зрения. С использованием дискриминантного анализа разработана автоматизированная система, которая позволяет на основании параметров формы, ориентации и протяженности пор в шлифах проводить морфометрическую диагностику строения порового пространства почвы при различных почвенных структурах, специфичных для суглинистых почв европейской территории России: комковатой, зернистой, ореховатой, пластинчатой, массивно-плитчатой, трещиновато-массивной и массивной. Результаты автоматизированной диагностики имеют высокую сходимость (75-90%) с экспертной визуальной оценкой строения порового пространства почвы в шлифах.

Об авторах

Е. Б. Скворцова
Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россия


В. А. Рожков
Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россия


Д. Р. Морозов
Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россия


Список литературы

1. Герасимова М.И. Микроморфологическая диагностика и микроморфотипы почв: Автореф. … дис. д. б. н. М., 1992. 43 с.

2. Герке К.М., Карсанина М.В., Скворцова Е.Б. Описание и реконструкция строения порового пространства почвы с помощью корреляционных функций // Почвоведение. 2012. № 9. С. 962.

3. Рожков В.А. Почвенная информатика. М.: Агропромиздат, 1989. 200 с.

4. Рожков В.А. Формальный аппарат классификации почв // Почвоведение. 2011. № 12. С. 1411-1424.

5. Рожков В.А., Скворцова Е.Б. Тектология почвенной мегасистемы (общность организации и анализа данных) // Почвоведение. 2009. № 10. С. 1155-1164.

6. Скворцова Е.Б., Калинина Н.В. Микроморфометрические типы строения порового пространства целинных и пахотных суглинистых почв // Почвоведение. 2004. № 9. С. 1114-1125.

7. Burrough P.A. Fractals in soil science // European J. Soil Sci. 2001. Т. 52. № 3. С. 527-528.

8. Cárdenas J.P., Santiago A., Losada J.C., Benito R.M., Tarquis A.M., Borondo F. Soil porous system as heterogeneous complex network // Geoderma. 2010. Т. 160. № 1. С. 13-21.

9. Hartemink A.E., Minasny B. Towards digital soil morphometrics // Geoderma. 2014. Т. 230-231. С. 305-317.

10. Holden N.M. Description and classification of soil structure using distance transform data // European J. Soil Sci. 2001. Т. 52. № 4. С. 529-545.

11. Ringrose-Voase A.J. A scheme for the quantitative description of soil macrostructure by image analysis // J. Soil Sci. 1987. V. 38. P. 343-356.


Для цитирования:


Скворцова Е.Б., Рожков В.А., Морозов Д.Р. Использование многомерных статистических методов для классификации и диагностики строения порового пространства почвы в микроморфологических шлифах. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2015;(79):36-52. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2015-79-36-52

For citation:


Skvortsova E.B., Rozhkov V.A., Morozov D.R. Multidimensional statistical methods for classification and diagnostics of the pore space in micromorphological thin sections. Dokuchaev Soil Bulletin. 2015;(79):36-52. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2015-79-36-52

Просмотров: 8


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0136-1694 (Print)
ISSN 2312-4202 (Online)