Abstract

The methods of digital mapping are promising for creating soil maps on difficultly accessible territories. This study was aimed at searching of optimal approaches for digital mapping of the soil cover in poorly studied western part of the Bol’shezemel’skaya tundra on different scales. Medium-scale (1 : 200 000) and small-scale (1 : 1 M) soil maps served as the source of initial information about soils of this region; actual information of the state of the territory was obtained from remote sensing data (Landsat 8 scenes, Aug. 14, 2013) and digital elevation model ASTER GDEM v.2. After extraction of information and the choice of predictors, the analysis of digital soil cover models obtained with the use of different algorithms – Random Forest (RF), Multinomial Logistic Regression (MLR) and Linear Discriminant Analysis (LDA) – was performed. The coefficient of agreement between the newly developed digital models and the initial paper-based soil maps (kappa) was calculated. This test demonstrated that the RF algorithm ensures the best results, so the final digital maps were obtained using it. Averaged kappa values for the compared small- and medium-scale models were as follows: RF – 0.39 and 0.36; MLR – 0.31 and 0.31; and LDA – 0.28 and 0.18, respectively. After the preliminary correction of the initial medium-scale map, the kappa values somewhat increased (RF – 0.39, MLR – 0.35, LDA – 0.30). At the stage of evaluation of digital soil maps obtained with the use of RF algorithm, these maps and the initial soil maps were compared with independent point-size terrain data. The degree of agreement between these data and the new digital soil maps proved to be no less than that for the initial maps. For the initial and digital small-scale maps, it reached 24 and 26 %, respectively; for the initial and digital medium-scale maps, 54 and 43 %, respectively. After the preliminary correction of the initial medium-scale map, the degree of agreement between the digital model and terrain data improved considerably and reached 61 %. This method of digital soil mapping on the basis of analogous data seems to be optimal.

Highlights

  • Современный этап развития почвенной картографии связан с использованием компьютерных технологий, позволяющих анализировать большие объемы информации, включая первичные точечные полевые данные, пространственные модели и данные дистанционного зондирования (ДДЗ), наиболее точно, но косвенно отражающие факторы почвообразования и организацию почвенного покрова

  • Выделилось направление цифровой почвенной картографии (ЦПК) (Савин, 2016; Цифровая почвенная картография, 2012; Козлов, 2009; McBratney et al, 2003)

  • Multinomial logistic regression with soil diagnostic features and land surface parameters for soil mapping of Latium (Central Italy) // Geoderma

Read more

Summary

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Исследуемый район расположен в центральной части Ненецкого автономного округа, в Субарктическом поясе, в пределах Печорской синеклизы. Для создания цифровых почвенных карт мелкого (на весь участок) и среднего (на его западную часть) масштабов в качестве основного источника почвенной информации использованы листы ГПК масштаба 1 : 1 млн, листы Q39 (1977) и Q-40 (1982), и почвенная карта Н.А. И характеризующие наиболее распространенные в восточной и западной части территории типы почв, использовались при проверке базовых и цифровых почвенных карт. Для статистического анализа связей предиктор – почва, а также для подбора модели создания карты значения выбранных ковариат и названия почв с почвенных карт были взяты по регулярной сетке (три точки/км2), что обеспечило попадание точек во все выделенные почвенные контуры. Похожие результаты для этого алгоритма отмечены и другими авторами при создании почвенных карт на другие территории (Jeune et al, 2018; Pahlavan-Rad et al, 2016). Kappa index of agreement for different algorithms of small-scale digital soil mapping

No повторности Среднее
Полевые данные П Т А Г
No повторности Алгоритм
Findings
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call