Large-scale mapping of soil organic matter content by regression kriging in Zala County

Abstract

Dolgozatunkban Zala megye feltalajainak szervesanyag-tartalmát kívántuk digitálisan térképezni regresszió krigeléssel a rendelkezésünkre álló Digitális Kreybig Talajinformációs Rendszer (DKTIR) adataira, illetve környezeti segédváltozókra alapozva. A térbeli kiterjesztések során különböző kombinációkban használtuk fel a talajképződési tényezőket, illetve DKTIR talajtérképi egységeit. Munkánk célja volt, hogy a regresszió krigelés modelljébe vont segédváltozó kombinációk minőségi hatását vizsgáljuk a becslő eljárás alapját jelentő többszörös lineáris regresszió modellre, illetve a becsült térkép pontosságára vonatkozóan.A szervesanyag-tartalom térbeli kiterjesztéséhez szükséges segédváltozókat a szakirodalom alapján választottuk ki. Segédadatként használtuk fel Zala megye digitális domborzatmodelljét, a 2009 és 2011 között készült MODIS műholdképekből származtatott vegetációs index állományokat, két klímaparaméter fedvényét, illetve a DKTIR talajtérképi egységeit. A regresszió krigeléssel becsült humusztartalom térképeket a DKTIR talajszelvény adataiból előzetesen leválogatott, a becslési eljárástól független kontroll adatpontokkal értékeltük. A validációhoz származtattuk a ME (Mean Error), a MAE (Mean Absolute Error), az RMSE (Root Mean Square Error), illetve az RIi(%) (Relative Improvement) paraméterek értékeit, ahol utóbbi az egyes térképek pontosságának relatív növekedését fejezi ki egy viszonyítási alapnak választott térképhez képest.A vizsgalati eredmenyek alapjan a terbeli talajinformaciok segedadatkent torten. felhasznalasa jelentősen novelte a regresszio modellek determinacios koefficienseinek erteket, illetve a becsult humuszterkepek pontossagat. A talajtani segedinformaciokat is figyelembe vevő regresszio modellek R2 ertekei — ket eset kivetelevel — joval meghaladtak a 30%-ot, vagyis a szervesanyag-tartalom terbeli valtozekonysaganak tobb mint egyharmadat voltak kepesek determinalni. A validacios mutatok alapjan azon terkepek bizonyultak pontosabbnak, melyekben a DKTIR talajok textura es vizgazdalkodasi tulajdonsagait (DKTIR-F) hasznaltuk fel talajtani segedvaltozokent. A legalacsonyabb MAE ertekkel (0,747) a domborzati es eghajlati talajkepző tenyezőket, illetve a DKTIR-F talajterkepi egyseget segedvaltozokent alkalmazo humuszterkep rendelkezett, ezen terkep eseten az RIi(%) parameter erteke 21%-nak adodott. A mutatok alapjan ezen terkep adta a legpontosabb becslest a mintaterulet szervesanyag-tartalmara, hisz a felhasznalt segedvaltozokon keresztul figyelembe veszi a mintaterulet szervesanyag-tartalmat alapvetően befolyasolo eroziot es akkumulaciot, illetve a talajok fizikai feleseget, mely utobbi hatassal van a vizhaztartasra, a beszivargasra, a kilugozasra es ezeken keresztul a humuszkepződes folyamatara. A biologiai talajkepző tenyezőt reprezentalo MODIS vegetacios index allomanyok eseteben megfigyelhető volt, hogy segedadatkent tortenő alkalmazasuk eseten kevesbe pontos becsleseket kaptunk osszevetve az ezen segedadatokat mellőző becslesekkel.Munkánkat a K105167 számú OTKA, illetve a TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0013. pályázatok támogatják.