区域水土流失研究中降雨量空间插值方法选取

在区域水土流失模型研究中,空间插值可提供每个计算栅格的气象要素资料。考虑到研究区域降雨与高程相关性很弱,不宜采用梯度距离反比法（GIDS）,故采用距离反比法（IDW）和普通克里格法（Kriging）,对延安示范区及其周围共50个站点2000-2003年的5—10月逐月降雨量进行插值。交叉验证结果表明：对2种插值方法,二者经过对数变换后平均相对误差（MRE）为8．30％和7．67％,分别比原始数据插值后的MRE下降了23．17％和23．50％,说明插值精度得到了提升,对研究区域某一年逐月降水的插值Kriging方法比IDW方法更加精确。     

基于坡度的黑土区切沟密度协同克里格插值方法研究

切沟侵蚀已成为东北黑土区土壤侵蚀的重要组成部分。结合野外样区实地调查切沟分布数据与空间插值方法是快速获取大面积切沟密度值的有效手段。流域的平均坡度值是切沟形成的影响因素之一,为提高切沟密度值空间分布的插值精度,在黑龙江省海伦市内,利用网格法均匀选取40个1 km²左右的小流域,在实地测量区域内切沟密度数据的基础上,应用距离权重反比法、普通克立格和以小流域的平均坡度作为协同变量的协同克立格对其做空间插值。结果表明:切沟密度与协同区域化变量受结构性因素的影响远大于随机性因素,均为强空间自相关性;距离权重反比法与普通克里格法的预测精度相近;协同区域化变量的空间结构性优于单一变量,协同克立格法生成的空间分布图精细度明显提高,均方根误差降低20%以上,预测值与实测值的相关系数提高89%以上,协同克里格可有效提高区域切沟插值精度。     

安徽省1990—2010年降雨侵蚀力分析

选取安徽省24个气象站点1990—2010年降雨量数据,依据章文波提出的利用日雨量计算降雨侵蚀力模型计算各站点降雨侵蚀力,采用普通克里格法(OK)和反距离加权法(IDW)进行空间插值分析,得到结论:安徽省降雨侵蚀力空间分布整体呈从南到北逐渐降低、东西变化幅度较小的状态;降雨侵蚀力时间分布与降雨量时间分布具有很强的相关性;安徽省降雨侵蚀力插值分析反距离加权法优于普通克里格法。     

土壤速效钾养分含量空间插值方法比较研究

土壤养分连续空间分布数据是土壤信息系统工作的基础，土壤养分空间插值的研究因此变得尤为重要。对陕西省周至县北部猕猴桃适生区土壤进行采样，以对猕猴桃生长作用较为密切的土壤速效钾含量为研究对象，用普通克里格（OK）、样条函数（Spline）、趋势面拟合（TSA）、距离权重反比法（IDW）等常用插值方法对采样点进行插值获取土壤速效钾空间分布图，进行交叉验证，结果表明能够反映出结构性影响的克里格插值方法明显优于其它方法，其中又以球形模型为最佳，样条函数、距离权重反比法在采样点密集区也能内插出较好的效果，但其受采样点密度影响较大．在采样点稀疏的地区内插结果较差。     

不同插值方法对成分数据空间预测结果的影响——以土壤连续分类模糊隶属度值为例

地球科学中成分数据(compositional data)非常普通,其在进行空间插值时必须满足4个条件:每一位置各组分之和为常数,每一组分为非负,插值结果无偏最优.本文以土壤连续分类模糊隶属度值为例,数据经对数正态变换、非对称对数比转换、对称对数比转换后进行普通克里格插值结果和成分克里格插值(compositional kriging)结果进行比较.结果表明,对原始数据和经对数正态变换后数据进行插值,每一位置预测结果隶属度之和不能满足常数1.经非对称对数比转换后,插值结果虽然满足各个位置组分之和为1,但是预测结果精度较低,且预测结果空间分布连续性不明显.数据经对称对数比转换后插值结果和成分克里格插值结果,都能满足成分数据空间插值的4个条件,但二者各有优势.相比较而言,对称对数比转换方法得到的预测结果更能体现土壤空间连续渐变特征,而成分克里格插值结果能保证隶属度本身是最优无偏估计.     

沂蒙山区降雨侵蚀力空间分布推算方法

以沂蒙山区88个雨量站点1980—2010年日降水数据为基础,采用普通克里格法和回归克里格法对多年平均降雨侵蚀力进行空间插值预测,分析评价不同空间插值方法预测结果的精度及差异性,掌握沂蒙山区降雨侵蚀力及空间分布特征。结果表明:1)2种方法降雨侵蚀力插值结果空间分布规律一致,但回归克里格法对局部变异性描述更为精确;回归克里格法降雨侵蚀力预测值与实算值接近,降雨侵蚀力预测相对精度较普通克里格法提高53.64%。2)沂蒙山区降雨侵蚀力最大值为5 438.22 MJ·mm/(hm2·h·a),最小值3 033.23 MJ·mm/(hm2·h·a),均值4 133.92 MJ·mm/(hm2·h·a);半方差函数分析显示,年均汛期降雨量和年均侵蚀性降雨量是影响降雨侵蚀力空间变异的主要因素。3)沂蒙山区降雨侵蚀力空间分布上遵循从南向西北和东北2个方向逐渐递减的特征,降雨侵蚀力在沂蒙山区空间分布上属中等变异,但在县域尺度空间分布上呈弱变异(邹城除外)。     

西南复杂山地农业气候要素空间插值方法比较

用反距离加权法、普通克里格法、薄盘光滑样条函数法三种空间插值方法,对西南地区复杂山地92个气象站点30a(1971-2000年)的温度、降水和相对湿度月平均资料进行分辨率为1.0km×1.0km的空间插值,并进行了交叉验证和随机站点验证.结果表明:薄盘光滑样条函数法的插值精度最优,特别是温度和降水的效果尤其明显;对于三种插值方法,相对湿度的插值精度在夏季差异不明显.在样本数选取上,样本数的增加使温度和湿度的插值精度有较大提高,但对降水插值精度的影响不明显.     

基于GIS的新疆降水空间插值方法分析

随着空间降水信息需求的日益增加,降水的空间插值已被广泛应用,而不同的插值方法因不同的地区和研究目的产生不同的效果。采用新疆18个国家基本站点1957-2000年的日平均降水数据,应用地信软件ArcGIS中的地统计学模块进行空间降水插值实验,分别采用反距离加权法和克里格方法探讨了新疆降水的空间分布,分析发现:两种插值方法在分析区域降水空间分布方面各有优缺点,在整体分析上,克里格插值法要优于反距离加权法,但在局部地区的分析上,反距离加权法插值结果较为理想。     

土壤稳定入渗速率空间插值不确定性研究

以黄土丘陵沟壑第三副区的藉河流域为研究区,根据65个实测点数据,采用普通克里格法、反距离权重法、样条函数法等插值方法,分析了测点数量变化、栅格像元尺寸变化及插值方法的差异对土壤稳定入渗速率空间插值结果的影响,剖析了空间插值中的不确定性.结果表明:(1)参与插值站点越多,所得插值结果不确定性越小;(2)像元尺寸在25～800 m间变化对土壤稳定入渗速率的插值结果影响微弱;(3)不同插值方法对插值结果的精度影响较大,说明插值方法的差异对插值结果的不确定性有较大影响.     

重庆市两不同地貌及地质背景区土壤Cd、Se元素含量空间插值方法研究

适宜的土壤元素含量空间插值方法对不同地貌及地质背景区土地质量地球化学调查有着重要的意义。在重庆市黔江区(山地)和荣昌区(丘陵)分别以1∶5万和1∶1万工作尺度采集农田表层土壤样品,对1∶5万工作尺度的土壤Cd及Se数据,用反距离权重法(IDW)和普通克里格法(OK)进行空间插值,以1∶1万工作尺度土壤实测数据对插值结果进行交叉验证,根据验证结果对不同插值方法的准确性进行了评价。结果显示,黔江及荣昌区土壤Cd含量较高,黔江区土壤Cd及Se的空间变异性较强,元素来源受到成土母质的控制。交叉验证及栅格减法的结果显示,普通克里格法(OK)适用于山地地区元素空间插值,而反距离权重法(IDW)适用于丘陵及平原地区,两种插值方法对元素插值结果的误差主要体现在元素含量的高值区和低值区。本文给出的土壤元素适宜插值方法的选择过程及数据处理技术,可一定程度提高元素空间插值精度,为土地质量、土壤元素地球化学调查工作提供技术支撑。