利用Kriging插值方法研究山东龙口北马镇农田土壤养分的空间变异

以山东省龙口市北马镇1 000 hm2的科技示范区为研究区,在地理信息系统平台ArcGIS上,采用Geostatistical Analyst地统计分析模块中的Kriging插值方法研究土壤养分的空间变异性.该分析过程中,发现影响分析工作结果精度的是Kriging插值模型的选择及Cross-Validation交叉验证法的检验与系数修正.数据分析结果表明,龙口市北马镇0～20 cm耕层土壤中碱解氮、速效钾含量空间相关性中等,速效磷含量具有强烈的空间相关性,有机质含量空间相关性较弱.     

重庆耕地土壤重金属Hg、Cr含量的空间变异性研究

在兼顾重庆三峡库区耕地土壤类型与样点分布相对均匀性的前提下,对重庆三峡库区内39个县区耕地的455个观测点取样分析,测定了代表不同土壤类型耕地的Hg、Cr重金属含量,并应用地统计学的方法分析了数据的统计特征值和结构特征。结果表明:Hg和Cr服从对数正态分布。拟合得到Hg和Cr的半方差函数模型分别为幂函数和球状模型,Hg、Gr在空间上均存在中等相关性。采用Kriging内插法对未测点重金属进行最优估计,并绘制了Kriging插值图,发现研究区土壤中Cr的含量受局部的随机性因素影响程度较大。     

河南省冬小麦年均需水量空间插值研究

解决冬小麦的需水信息通常采用水量的空间插值方法,而在众多空间插值方法中,没有绝对最优的空间插值方法,只有特定条件下的最优方法。对河南省的25个灌溉站点的冬小麦年均需水量数据,采用4种空间插值方法对各站点冬小麦年均需水量进行研究,综合分析得到,4种插值方法都能很好地反映25个站点的冬小麦年均需水量,无明显的系统误差,比较而言,整体多项式插值法最优。     

不同采样尺度下土壤碱解氮空间变异性研究——以榆树市农田土壤为例

在精准农业的实施过程中,研究如何用较少的样本来反映田间信息的空间变异规律,再用科学的插值方法进行插值和预估是精准农业研究中的一个关键问题。以东北典型黑土区——吉林省榆树市为研究区域,在榆树市弓棚镇13号村内选择相对平整的地块进行土壤采样并测试其土壤养分。在对原始采样格网点按一定的样点间隔和布局进行抽取的基础上,利用克里格插值方法和BP神经网络方法分别进行空间插值,比较不同采样尺度（40m×40m,56m×56m,80m×80m,113m×113m,160m×160m五个尺度）对空间插值精度的影响。结果表明:（1）随着采样尺度的增大,碱解氮的空间结构系数C/（C₀+C）有减小的趋势,表明采样间距以内的不可估计误差逐渐增大,其空间结构的表现能力在逐渐减弱;（2）Kriging插值精度总体优于BP神经网络,随着采样尺度的增加,两种模型的模拟精度都有所下降,BP神经网路的插值精度和Kriging模型的插值精度的差距逐渐减小;（3）两种模型在113m×113m尺度上插值精度都发生了突变,如考虑碱解氮的空间变异规律和经济因素,碱解氮的最佳采样尺度应在80～113m。     

基于DEM的海南岛平均气温空间插值研究

选取海南岛18个气象站点1979～2008年30 a的逐月气温资料,结合数字高程数据（DEM）,采用回归反距离权重插值法、回归克里格插值法、回归样条插值法和回归趋势面插值法等多种混合插值方法对研究区平均气温的空间分布进行了插值研究,通过5个检验站点的插值误差来分析4种不同混合插值方法,并对平均气温空间分布栅格图进行了比较分析。结果表明：回归反距离权重插值法误差最小,效果最好。     

大尺度下大垫尖翅蝗种群空间结构的地统计学分析

为研究大垫尖翅蝗的空间结构,探索其预测预报方法。运用地统计学中的半变差函数和Kriging插值法对山东省大垫尖翅蝗种群的空间结构进行分析和模拟。结果表明：大尺度下大垫尖翅蝗种群的空间结构均为聚集型,不同方向呈各向异性;全方向及0、45、90、135℃方向的最小聚集范围分别为426.73、320.24、447.55、353.65、85.44 km;空间分布模拟图反映了大垫尖翅蝗在山东的具体分布情况,鲁北滨海地区的发生明显重于其他地区。     

黑龙江松嫩平原土壤有效态中微量元素的空间分布特征

运用地统计学结合GIS技术研究了黑龙江松嫩平原农业区土壤中微量元素的空间分布特征,通过对数转化、域法处理和Box-Cox转化3种数据处理方法对土壤有效钙、有效镁、有效硼、有效铜和有效锌进行了正态分布性检验。结果表明,有效钙原始数据很好的服从正态分布,Box-Cox转化成功地使有效镁、有效硼、有效铜、有效锌含量数据更好的服从正态分布。应用地统计学分析方法进行了半方差函数的计算和最适合模型的拟合,得出各元素最好的理论模型,并绘制了各养分元素的空间分布图。半方差分析的结果显示,各元素具有中等空间相关性,并对造成现有空间分布特征的原因进行了分析。     

中国剩余定理与插值多项式关系的探究

研究了有理数域上中国剩余定理及其证明,并且分析讨论了中国剩余定理与插值多项式之间的关系,结果表明拉格朗日插值多项式是中国剩余定理的一个特殊形式。最后用算例验证了所得的结论。     

基于GIS的库车县耕地土壤质量综合评价

土壤质量评价,是农业可持续发展研究的重要内容之一,对土地资源的科学利用和管理具有重要的现实意义。基于库车县实地采样数据,采用土壤质量指数综合评价模型(SQI),在ArcGIS地统计分析模块的支持下,对研究区土壤质量指数进行克里格(Kriging)空间插值。研究结果表明：库车县耕层土壤的质量指数多在0.3~0.6左右,少数区域的SQI值在0.3以下及0.6以上;在空间分布上,土壤质量指数总体上呈带状和斑块状分布,土壤综合质量在南北方向高于东西方向,且由绿洲中部向绿洲外围递减的变化趋势,研究区中部区域的土壤质量较周围区域的土壤质量好。     

基于球坐标转换的土壤机械组成空间插值研究

土壤机械组成作为一种成分数据,为满足其空间插值的定额、非负、线性无偏和最优要求,通常需要对其进行转换。本文以宁夏银北地区土壤机械组成数据为例,引进了球坐标转换方法,利用经球坐标转换、对称对数比转换和非对称对数比转换后的数据进行普通克里格插值,分析了球坐标转换方法对土壤机械组成数据转换的可行性与科学性,并比较了不同转换方法对土壤机械组成空间预测效果的影响。结果表明:球坐标转换方法能满足土壤机械组成空间插值要求,对于研究区砂粒、粉粒的空间插值精度较对称对数比转换和非对称对数比转换方法高,而对于黏粒,其插值精度却逊于对称对数比转换和非对称对数比转换方法。本研究为土壤机械组成空间插值提供了一种易于理解、计算量小、不需要考虑零值、又能保证一定插值精度的转换方法。