通过数字分析,可以定量化、标准化地表征土壤类型或土壤属性分级。利用定量数字方法研究分析土壤属性和划分土壤类型,可以追溯到20世纪60年代。一些学者将数字分析方法应用于土壤分类,尝试通过选取土壤特征,进行相关数字分析,与当时的土壤分类进行对比。数字土壤分类的基础是土壤数据库。由于缺乏大区域、国家级土壤数据库,早期工作多集中在较小的区域范围或特定的土壤分类。随着计算机技术、国家和全球尺度土壤数据库,尤其是室内土壤光谱库的建设,数字土壤分类逐渐迈入一个快速发展时期。
数字土壤分类的基础是土壤属性的规范化和量值化,本质上是分析土体之间的相似或差异。常用技术方法有主成分分析、聚类分析、线性判别分析等。
数字土壤分类也是土壤分类发展的一个方向,它立足于土壤野外描述和室内理化分析数据,将土壤数据降维后提取贡献率最大的若干属性,并通过与研究区常规土壤分类进行参比,试图找出数字分类与常规土壤分类的异同点,以改进土壤数字分类的聚类方法。数字分类对系统分类的指标化具有推动作用。因为数字分类可以通过一些多元分析方法辅助解决不同类型土壤之间的关系。不同分类指标间的关系及土壤类型和分类指标间的关系。土壤数字分类与土壤发生学分类、土壤系统分类并不冲突,它可以融合后二者的基本思想,引入新的研究方法和手段,促进土壤分类的科学发展;同时,土壤发生学分类和土壤系统分类又可为数字分类结果的解译提供指导,三者相辅相成。
数字分类依赖于土壤属性在“距离”上的相似性,而传统的分类单元侧重于发生学特征。二者随着土壤单元级别升降和数量的增减,导致土壤单元中包含的个体往往在数字分类中并不相似,这增加了数字分类和传统土壤分类之间的参比难度。
数字土壤分类是认识、解译、利用和保护土壤的重要途径与基础,也是数字土壤管理的重要基础。数字分类在一定程度上可以与专家预判的结果相比较,可从错综复杂的数据中产生规则,在划分土壤单元和制定专家系统的规则方面具有很好的潜力。