基于3阶段抽样方法的森林面积估测——以北京市延庆县为例

为了优化我国的森林资源监测体系,以北京市延庆县为估测对象,利用美国森林资源清查方法(3阶抽样方法),在部分改进的基础上,通过设置正六边形抽样框架及群团样地,估测延庆县的森林面积。结果表明:估算出北京市延庆县的森林总面积为1 202.739 km~2,与延庆县政府报告的森林总面积对比,总体精度达到94.22%。分层随机抽样和分层双重抽样下的估计精度分别为99.96%和99.94%,这种面积估测方法具有较好的总体精度和稳定性。     

冬小麦种植面积空间抽样样本布局的优化设计

【目的】样本布局是空间抽样调查方案设计中的关键要素。优化设计样本布局对于提高抽样样本对总体的代表性、降低抽样调查成本、改善抽样外推总体精度具有重要意义。论文针对现有农作物种植面积空间抽样调查技术体系中存在样本布局设计合理性不足的问题（如采用简单随机抽样进行样本布局设计时,无法保证各样本单元间相互独立、彼此间不存在空间相关性;而以往系统等距布样方式又存在样本间隔的制定缺乏科学依据）,进一步提高现行农作物种植面积空间抽样调查效率。【方法】选取安徽省蒙城县和冬小麦种植面积2009年和2010年的冬小麦空间分布数据（分别源自ALOS AVNIR-2 和Landsat5 TM影像提取结果）,通过地统计学理论与“3S”技术（遥感、地理信息系统和全球定位技术）及传统抽样方法相结合,首先,设计8种抽样单元尺寸水平,利用不同种尺寸水平的抽样单元离散抽样区、构建抽样框;其次,选取简单随机抽样方法初选样本单元,利用初选样本构建抽样单元内冬小麦种植面积比例的变异函数理论模型,基于该模型分析抽样单元间空间关联性和异质性,定量确定抽样单元空间关联阈值;然后,遵循传统抽样理论要求样本间相互独立原则,以抽样单元空间关联阈值为抽样间隔,采用空间系统等距的布局方式对冬小麦种植面积空间抽样样本布局进行了优化设计;最后,以简单随机抽样方法为对照,选取抽样外推总体相对误差、总体总值估计量的变异系数（CV）及样本容量为评价指标,对布局优化设计后的抽样样本外推总体精度、稳定性（通过变异系数反映）及抽样成本（通过样本容量反映）进行定量评价试验研究。【结果】抽样单元内冬小麦种植面积比例的变异性随单元尺度的增大而增大,8种单元尺度下的抽样单元内冬小麦种植面积比例的变异系数变化范围为32.75%—43.46%,属中等变异;抽样单元内冬小麦种植面积比例在一定范围内存在强烈的空间相关性,该空间相关性主要由结构性因素（如气候、地形、土壤类型等自然因素）决定。抽样单元内冬小麦种植面积比例的空间关联阈值随抽样单元尺寸的增大而增大;当抽样单元尺寸较小时（500 m×500 m—2 000 m×2 000 m）,在样本容量相同条件下,经布局优化设计后的抽样样本外推总体的相对误差和变异系数明显低于简单随机抽样;当抽样单元尺寸较大时（2 500 m×2 500 m—4 000 m×4 000 m）,布局优化设计后的抽样样本外推总体的相对误差和变异系数虽未明显降低,但样本容量却显著减小。【结论】该文可为改善农作物种植面积空间抽样调查效率提供试验依据。为研究区和研究对象,以正方形网格作为抽样基础单元,基于蒙城县     

基于分区分层随机抽样的棉花种植面积遥感监测方法研究

以新疆建设兵团为研究区域,依据当地作物种植结构,结合遥感技术,在借鉴前人对大区域作物面积遥感估算研究方法的基础上,采取分区分层随机抽样的方法对新疆建设兵团的棉花种植面积进行估算,并引入均值和变异系数等精度评价指标对该抽样方法行评估,最后根据外推估算方法,以遥感影像中的棉花种植面积统计结果为真值与抽样反推结果进行对比分析。结果表明,各组格网的棉花种植面积均值的估计量变异系数在试验中的变化幅度很小,抽样体系稳定,符合统计抽样原理对精度的高要求。反推后的各组棉花种植总面积精度均达到95%以上,反推质量效果较好。综合来看,上述空间抽样方法是可行的,尤其是对总体分区分层的划分,对后面的抽样及反推工作起到了很好的效果,可为政府对新疆建设兵团棉花种植面积的统计提供方法参考。     

基于信息熵分层抽样的冬小麦区域种植面积估算

基于信息熵概念和最大似然分类后验概率设计了信息熵和信息量指标作为冬小麦遥感抽样的分层标志,与传统面积规模指标进行对比分析,验证了该方法的有效性。试验结果表明,信息熵和信息量指标相较传统面积规模指标,在不同尺寸抽样单元下,能够有效提高抽样反推的估算精度。在种植结构单一、地块规整的汤阴县,上述2个指标在(80 m×80 m)~(400 m×400 m)抽样单元下,均能不同程度地提高反推结果的相对精度;在种植结构复杂、地块较破碎的中牟,上述2个指标能够在192 m×192 m以下抽样单元下有效提高估算精度。     

基于总体抽样下子总体追加抽样设计的棉花种植面积遥感估算方法研究

针对遥感与抽样相结合的农作物种植面积估算方法中,子总体的作物种植面积估算需要新的抽样体系设计和样本野外调查等繁重工作,缺少基于总体下对子总体的作物种植面积估算的方法,以沙湾县、玛纳斯县和呼图壁县为总研究区,提出了基于遥感和PPS抽样相结合的总体抽样下子总体追加抽样设计的子总体研究区呼图壁县棉花种植面积估算方法,并以新疆建设兵团统计局公布数据为真值对其估算结果进行对比分析。结果显示,基于总体抽样下子总体追加抽样设计后,子总体研究区估计量的变异系数为0.023 3,远低于0.05,而追加抽样设计前变异系数为0.122 3,说明样本在该方法下的代表性得到极大提高。以新疆建设兵团统计局公布数据为真值进行对比发现,子总体研究区棉花种植面积提取精度达到94.2%,能够有效提取子总体中的棉花种植面积,同时避免了重新建立子总体研究区抽样体系所需要的人力、物力、财力等资源的消耗。     

顾及空间自相关的农作物面积空间抽样研究进展

【目的】对当前农作物面积空间抽样调查在空间自相关研究方面存在不足与发展趋势进行总结与展望。【方法】文章简要概括了空间自相关的科学内涵与研究方法,并根据其在不同领域的实践应用对空间自相关的基本特征进行了系统总结;通过对国内外专家学者研究进展的评述,指出目前考虑空间自相关的农作物面积空间抽样调查方法仅从抽样精度、抽样费用、抽样单元设计和分层效率方面对空间抽样效率进行评价,并未考虑农作物面积单元间空间自相关性的存在会对其空间抽样造成影响的发展现状。【结果 /结论】国内外学者在抽样单元间空间自相关性的理论研究与综合应用方面做了大量的研究,但涉及空间自相关性对农作物面积空间抽样效率影响方面的研究则鲜有报道,缺乏空间自相关性对农业资源空间抽样效率影响的定量评价方法和指标,影响了农作物面积空间抽样方案的优化与实施。可进一步开展关于抽样单元空间自相关性对农作物抽样效率影响的定量研究,为进一步改善农作物空间抽样调查方法在不同地区应用适宜性评价和抽样效率提供理论依据。     

全国森林面积和森林蓄积年度出数方法探讨

基于全国第8次森林资源连续清查的41.5万个地面样地数据和全国林地利用保护规划的"一张图"成果数据,采用全国20×20 km2抽样框架设计系统抽样和分层抽样,探讨全国森林资源森林面积、森林蓄积年度出数的基本方法。研究结果表明:(1)虽然采用系统抽样计算得到全国森林面积抽样精度为97.5%,在精度要求之内,但对于各省来说,森林面积的抽样精度较差;(2)对比分析不同抽样方式结果,采用系统抽样和分层抽样的全国森林蓄积量出数的抽样精度均在95%以上,与第8次清查实际数相差低于3%以下,森林资源分布稀少或行政面积小的省精度相对较差。(3)满足国家出数并兼顾省级总体要求,在全国统一框架基础上,优化设计各省地面样地体系,全国共布设24 760个地面样地,约为现行体系样地数量的1/17,每省约为800个样地,大大减少现行体系的地面调查样地,能实现由5年出数向每年出数的转变。(4)全国森林蓄积分层抽样方法,与基于高分辨遥感影像的样地判读方式获取森林面积方法结合,可以实现森林面积和森林蓄积的年度出数,实现森林面积和森林蓄积的年度出数,能有效解决全国森林资源数据的时效性问题,是目前值得推荐使用的可行方法。     

适应性群团抽样技术与传统简单随机抽样法的比较——以沿海红树植物木榄为例

以沿海红树植物木榄(B. gymnorrhiza)的实地调查数据为对象,将适应性群团抽样技术--一种新的不等概抽样技术与传统简单随机抽样法进行了比较,并对适应性群团抽样的两种估计方法(HT、HH估计)在不同样本单元面积、初始抽样比和标准值下的结果进行了分析研究.结果表明:与传统简单随机抽样方法相比,适应性群团抽样方差一...     

基于不同尺度样地的森林面积估算对比分析1）--以鞍山市为例

研究一类调查与二类调查的差异,分析现有森林资源样地调查方式的效率和误差,对比分析调整样地数量和样地面积大小后对市级区域森林面积估算的精度。以鞍山市为研究区,以二类调查小班数据为基础,以现行4 km×8 km样地间隔的标准样地数量为最大样本量,分析了在样方边长分别为25、30、250 m,1、2、3、4 km与样地数量分别为现行数量的1／2、1／3、1／4和1／5等情况下样地估算森林面积总体的精度。结果表明：样地面积越大,像元的混合度越大;现行抽样方式精度较高,误差仅为0．65％;当样地数量为现有样地数量的1／2,样地大小为2 km×2 km时,是较为准确估算鞍山市森林面积值的最佳抽样方式,误差为02．9％;虽然采样率为1／3,边长为3 km和4 km方式的精度更高,但是调查的面积更大。     

基于遥感的福建闽侯丘陵区农作物种植面积空间抽样方法

以福建闽侯县作为研究区,采用传统抽样(简单随机抽样、系统抽样、分层抽样)、空间抽样(空间随机抽样、空间系统抽样、空间分层抽样)等方法对研究区农作物种植面积进行样本抽选、总体推算及误差估计,结果表明:1 500 m×1 500 m格网为最优抽样单元尺寸,空间分层抽样方法的相对误差为3.86%,变异系数为6.03%,抽样成本为6.03,抽样效率高.与传统抽样方法相比,空间抽样方法显著减少样本容量,节约调查成本.     

3种采样方法对DEM质量影响的定量分析

通过编程实现数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）数据采集的3种方法（随机采样、规则采样和成层随机采样）的算法,并对某一地区格网大小为30cm×30cm的栅格格式的高程数据进行采样,使用多种插值方法对采样数据进行插值,然后计算出偏差值。通过对偏差值的分析,发现这3种采样方法中随机采样较差,规则采样适合于对相对高程要求较高的应用,而成层随机采样适合于对高程总体偏差要求较高的应用。     

华山松球果螟越冬幼虫调查抽样技术研究

华山松球果螟是危害华山松种实的主要害虫.利用华山松不同方位虫口密度与样地虫口密度回归分析确定华山松球果螟越冬幼虫的最适抽样方位为西面,应用Iwao,Talor,m*-v及La-m回归模型确定序贯抽样方程和最适抽样数,并以La-m模型为例制作华山松球果螟越冬幼虫序贯抽样表.     

几种作物田间试验样本平均数估测的样本容量探究

本试验以大麦、小麦、水稻、大豆、小豆5种作物9个植株群体作为研究对象,通过计算机模拟进行随机抽样,从而获得田间试验连续性数据的样本平均数分析所需的取样容量,研究表明:(1) 作物群体的变异系数因农艺性状而异,而且供试材料间也有一定的差异,根据变异系数的大小可将所研究的农艺性状分为3类.(2)农艺性状的取样容量与样本平均数的变异系数呈幂函数曲线关系:Y=b·N~(-1/2).(3)用直线方程Y=α+βX以tg10°、tg5°为斜率作 Y=b·N~(-1/2)曲线的切线,以切点将曲线分为3部分,即变异系数变化的剧烈区、过渡区和平缓区,取样容量区在过渡区内为宜,变异系数小的农艺性状取样容量为10～20株,变异系数大的农艺性状取样容量为30株左右,综合3类性状取样容量为25株,相当于总体变异系数的20％左右.     

农化研究中一个重要的田间采样分析问题的研讨

经研究发现，农化研究中田间采样分析问题是一个非常重要的问题，对提高研究效果，节省时间、劳力，降低成本有重要作用。笔者提出了解决问题的研究方法与实例。     

土壤养分变异及合理取样数的初步研究

利用地统计学方法、地理信息技术对土壤养分变异及合理取样数做了初步研究.结果表明大部分土壤养分都具有良好的半方差结构及强烈的空间相关性.统计分析结果表明土壤养分变异越大,相应要达到一定精确度的取样数量也会增大,研究区域各种养分变异系数大小及其取样数量的排列顺序基本一致,为速效磷>全氮>碱解氮>有机质>速效钾. 用纯随机取样法初步探讨了研究区域土壤养分合理取样数.速效磷取样以90;置信水平20;相对误差为宜,取样数量为4个;速效钾取样以10;相对误差为宜,取样数量为5个;碱解性氮取样以20;相对误差为宜,取样数量为1个;有机质取样以10;相对误差为宜,取样数量为5个;全氮取样以10;相对误差为宜,取样数量为14个.     

多纹豹蠹蛾幼虫空间分布型及其应用的研究

本文用聚集度指标法测定了多纹豹蠹蛾幼虫空间分布型,结果表明幼虫分布型属随机分布。四种抽样方法比较结果,五点式取样法精确度最高。分析并计算了林间调查的最适抽样数,进行了幼虫序贯抽样的计算。     

二阶抽样的一个性质

一个具有N_0个单元的有限总体,采用二阶抽样时将N_0个单元划分为N个一阶单元,每个一阶单元包含M个(二阶)单元,即N_0=NM。考虑N_0个单元的所有N_0!/N!(M!)~N种不同的一阶单元划分方法的平均,本文证明二阶抽样的这种平均精度等于简单随机抽样的精度。这表明若一阶单元的划分看作是从N_0!/N!(M!)~N种划分中随机抽得的,则二阶抽样平均来说相当于简单随机抽样。     

森林资源二类调查村镇林样户抽样组织方法研究

利用郑州市中牟县森林资源二类调查的49个村、196户林木蓄积资料,采用简单随机抽样、两阶抽样、事后分层抽样3种样本组织方法分别对中牟县村镇林蓄积总量进行估计,通过对比发现事后分层抽样优于其它两种方法,估计精度为0．8986．具有较高的估计效率。     

基于“3S”技术的土地资源高效动态监测方法研究

以＂3S＂技术为基础,利用统计学中的抽样调查方法,根据土地资源调查特点,建立成数抽样、双重抽样、不等概率抽样3种模型。实证分析表明,这3种方法大大提高了土地资源调查工作效率,可以对全国的土地资源进行动态监测。     

基于遥感监测的地面抽样方法研究——以四川水稻播面变化为例

论述了四川省水稻遥感监测地面样方布设的方法,通过分析四川省特殊的地理位置,结合遥感影像,科学合理地探讨了可运行化的地面抽样方法,即采用分层抽样统计与地面典型抽样统计相结合的方法,利用差分GPS(精度为亚米级)建立四川省水稻监测地面样方,提高监测精度,在95%的置信区间里,可以达到90%的准确率,服务于全省水稻播种面积大尺度遥感监测。