库仑平方反比律的实验验证

本文详细综述了验证库仑平方反比定律的一些著名实验,分析了实验中影响测量精度的主要原因,并对测量方法提出了作者的一些看法。     

基于地形因素插值分析内蒙古敖汉旗气温要素分布

气象要素的空间变化受到地形因素的影响很大,在气象观测站点有限的情况下,建立数学模型,运行用插值法研究气象要素的分布成为目前科学界广为应用的方法。空间化的气象资源广泛用于生态系统模拟和农业系统模拟与农业区划中,但常规的经纬度插值模型对地形复杂、气象站点稀少的地区,气象要素空间分布模拟的精度不高。鉴于此,基于Arc GIS平台,利用1∶25万DEM数据,综合考虑经度、纬度和海拔高度对气温的影响,建立数学模型,采用克立格法、距离平方反比法、梯度距离权重反比法和样条函数法对内蒙古敖汉旗的温度气象要素进行空间内插,通过估值评估检验,选择最优插值法,得出敖汉旗各地点的温度数据。     

自变量也含误差的非线性模型拟合

该文用最小平方距离法详细推导了部分或全部自变量也含随机误差的非线性回归模型的参数估计方法。方差已知和方差未知两种情况都进行了讨论。     

农田土壤养分交换性镁的空间分布模拟方法比较——以昭阳区为例

采用反距离加权法、径向基函数插值法、克里格法、回归模型法,以云南省昭阳区农田土壤养分采样数据为对象,对全区土壤交换性镁含量进行模拟。结果表明,由于中量元素分布的复杂性,不同模拟方法得到的预测精度不同;反距离加权法强调空间距离权重的影响,未能较好的反应分布规律;径向基函数插值法由于采样点数据具有很大的不确定性,故效果也不理想;克里格法误差最小,精度最高;回归模型法误差较大,但最能反应农田土壤交换性镁分布的地域特征和立体变化特征。     

安徽省热量资源空间分布模型及插值方法研究

【目的】对安徽省热量资源进行栅格化处理,解决无测站地区的热量资源估算问题,为区域农业气候资源评估提供依据。【方法】利用安徽省1971~2000年气象站地面资料,在地理信息系统技术(GIS)支持下,采用多元回归结合空间插值方法,建立安徽省热量资源要素空间分布模型,并比较反距离权重法(IDW)、克里格和样条函数3种空间插值方法的精度。【结果】基于GIS平台,建立了安徽省250 m×250 m分辨率的温度和积温栅格化数字地图。对空间插值方法的交叉验证结果表明,3种空间插值方法的平均绝对误差、平均误差平方的平方根排序均为IDW<克里格法<样条函数法,IDW法效果最优。【结论】应用GIS空间内插技术,构建高分辨率的栅格化热量资源要素集,可有效提高农业气候资源分析和利用的精细化程度。     

内蒙古地区气象要素空间内插方法比较

分别采用多元回归模型法、趋势面法、普通克里格法、反距离加权法和径向基函数法5种不同的空间插值方法,对内蒙古地区及其周边地区39a多年平均降水、相对湿度和气温进行空间内插方法优化进行了综合分析与比较.结果表明:以四球球面模型和合理二次模型为半变异函数模型模拟数据空间变化趋势的普通克里格法是内蒙古地区多年平均降水和相对湿度...     

区域性夏季平均气温空间插值方法比较

使用ArcGIS软件,采用反距离权重法、普通克里格法和泛克里格法3种空间插值方法,以东北三省78个气象站点1999、2004年夏季平均气温数据为例进行了空间插值,并采用交叉检验的方法对插值结果进行了比较。结果表明,3种方法所得插值结果均能大致反映气温分布状况,但从精度分析上看,泛克里格法精度优于反距离权重法和普通克里格法。     

耕地地力评价中土壤养分的空间插值方法比较研究——以会宁县土壤速效钾为例

土壤养分分布状况是耕地地力评价的重要指标,也是科学施肥的主要依据。土壤属性分析作为耕地地力评价的核心,是评价工作的重点。该研究以甘肃省会宁县土壤速效钾含量为研究数据,用普通克里格、反距离加权法、径向基函数插值3种插值方法进行插值对比研究,交叉验证得出普通克里格球面模型是精度最高的插值方法,可以很好的模拟土壤养分的空间渐变分布。为后期的耕地地力评价和农业生产提供科学依据。     

基于采样的草地生物量估算空间插值方法比较研究

随着空间插值的广泛应用,不同的插值方法因不同的研究目的、对象和地区而产生不同的效果。为了监测、合理利用天然草地资源,利用研究区2016年4—6月野外采集的262条天然草地生物量数据,采用克里金法、反距离权重法、样条函数法和趋势面法分别对研究区草地生物量进行空间插值研究,对比分析不同插值方法对天然草地生物量的评估准确性。结果表明,反距离权重法误差相对较小,效果较好,比较适用于草地生物量空间分布的插值研究。与规则样条函数法的插值结果相比,反距离权重法的平均绝对误差降低48. 19%,平均相对误差降低40. 763 9百分点,平方根误差降低58. 41%。该结果可以为后续研究工作提供一定的参考,为相关部门对草地生物量分布信息的监测提供一定的计算方法。     

基于GIS和地质统计学的水稻灌溉用水定额等值线图*

 在ARCGIS支持下,将GIS空间数据管理功能和地质统计学的空间分析功能相结合,利用云南省30个典型县水稻灌溉用水定额数居,进行空间插值精度比较。交叉验证结果表明：地质统计学方法优于常规的距离反比法、径向基函数法、多项式插值方法;地质统计学方法中,普通克里金球状模型插值精度较高。     

渭-库绿洲耕层土壤水盐空间分异特征研究

探索干旱区绿洲耕层土壤水盐空间分异规律对土壤盐渍化防治具有十分重要的意义。以渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区，采用反距离加权、局部多项式、径向基函数和普通克里金插值方法进行土壤水盐含量的空间插值，并利用均方根误差、平均相对误差、平均绝对误差以及决定系数对4种插值结果进行精度验证，并分析不同海拔和土地利用类型下的土壤水盐空间分异特征。结果表明:1）研究区耕层土壤水盐空间变异程度由大到小依次为土壤总盐＞电导率＞含水量＞pH值，pH值属于弱空间变异，电导率和土壤总盐属于强空间变异，土壤含水量为中度空间变异。2）对比4种插值方法的精度，由高到低依次为反距离加权>径向基函数>普通克里金>局部多项式，反距离加权模型的决定系数最高，均方根误差、平均相对误差和平均绝对误差均最小。3）研究区耕层土壤含水量由东向西递增，而pH值、电导率和土壤总盐由东向西递减，均呈现出较为明显的条带状分布规律。在不同海拔高度和土地利用类型下，土壤水盐含量呈现出显著的空间差异（P<0.05）。     

福建省不同景观资源分布特征的比较分析

采用最近邻点距离法，对福建省省级以上风景名胜区、自然保护区及森林公园空间分布特征进行研究，同时对3种景观资源的号源现状及特征进行了比较。研究表明，福建省总体景观资源空间分布为显著的聚集分布，其中风景名胜区、森林公园及自然保护区等3种景观资源均为随机分布，3种景观资源的景源特征差异比较大，建议在案观较稀疏的区域增加新的景区，通过各种廊道连接构成全省景观网络系统，以保证全省景观资源系统的健康有序发展。     

云南省年均降雨量空间插值模拟方法比较

用反距离权重法、普通克里金法、基于样条函数法和回归模型计算法对云南省内134个气象站1993—2007年年均降雨量进行空间插值,将插值预测结果与检测点数据作对比分析,结果表明：4种插值法均能反映云南省内年均降雨量的空间分布特征,反距离权重法插值误差最小,精度最高,回归模型模拟插值误差较大,但能直观地反映年均降雨量随地理位置及海拔高度立体变化而变化的特征。     

农田钾素空间变异插值模型研究--以江西省泰和县苏溪养分监测村为例

对江西省泰和县苏溪养分监测村的120hm^2的农田进行土壤采样，运用逆距离加权插值、田块平均值以及农田土壤养分空间变异插值模型对该区域的土壤样品进行插值分析，研究结果表明农田土壤养分空间变异插值模型较好地反映了土壤养分空间的分布。     

基于Kriging法的森林土壤养分空间插值

利用ArcGIS 9.3软件,采用Kriging法完成土壤养分有机质和全钾养分的空间插值.结果表明,福建省顺昌县森林土壤的有机质和全钾含量空间上存在中等程度相关.采用Kriging法的Stable和Spherical半变异函数模型表征有机质和全钾含量的空间变异特征效果最好.交叉验证表明:有机质和全钾的插值结果平均误差分别为-0.09和0.00,均方根误差(RMS)分别为16.42和2.68.     

福建省年降水时空变化特征

基于1961-2010年福建省64个县域气象观测站的降水数据,采用趋势分析、回归分析、EOF分解和REOF分解等方法,分析了福建省年平均降水的时空变化特征．结果表明,1961—2010年,福建省年平均降水量呈增长趋势,趋势系数为0．178,回归系数为2．866mm·a-1．福建省的年降水从空间上主要可分为3个区,1区主要位于闽北和闺中地区,2区主要位于闽南和中南部沿海,3区主要位于闽东地区,其中1区的年降水量最大．     

天然云冷杉针阔混交林单木胸径树高空间自回归模型研究

林木间普遍存在着空间自相关,这直接关联着林木间的竞争与相互作用。单木胸径树高模型是森林生长、收获与预测的基础,忽略林木间的空间自相关将会导致胸径树高模型的普通最小二乘(OLS)回归违背残差独立分布假设,导致犯第一类错误的可能性变大,以及模型参数标准差的有偏估计和回归模型估计的有效性降低。因此,本文选择我国东北地区主要森林类型即天然云冷杉针阔混交林为研究对象,考虑林木间的空间自相关,选用合适的线性化单木胸径树高OLS模型为基准模型,利用3个同步自回归(SAR)模型即空间滞后模型(SLM)、空间误差模型(SEM)和空间Durbin模型(SDM),构建该混交林的单木胸径树高模型。与此同时,每个SAR模型分别采用5个不同的空间加权矩阵即Delaunay三角网(DT)矩阵、逆距离一次幂(ID1)、逆距离二次幂(ID2)、逆距离五次幂(ID5)和高斯变异函数(GV)矩阵,利用极大似然(maximum likelihood)估计3个SAR模型的参数。对OLS和3个SAR模型的回归参数进行t检验,对3个SAR模型的自回归参数进行似然比检验。选择Morans I(MI)指数比较分析4个模型的残差空间自相关,选择决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和Akaike信息准则(AIC)3个拟合指标比较分析这4个模型的拟合效果,选择均方误差(MS)检验模型预测效果。结果表明:未考虑空间自相关的OLS模型残差存在正空间自相关;3个SAR模型拟合效果均优于OLS,SDM和SEM的拟合效果最好,SLM最差;无论使用哪个空间加权矩阵,SLM均不能消除模型残差空间自相关,但可降低空间自相关,在一定程度上提高了模型的拟合效果;5个空间矩阵应用于SDM和SEM时,均可以消除模型残差空间自相关,但空间加权矩阵GV只适用于SEM;ID2是5个空间加权矩阵中最好的空间加权矩阵,将ID2应用于4个模型进行预测时,SDM和SEM的预测效果明显优于SLM,但3个SAR模型的预测效果均优于OLS。利用3个SAR模型提高了单木胸径树高模型拟合和预测的精度,为合理经营天然云冷杉针阔混交林提供了理论基础。      

南方丘陵耕地土壤有机质空间插值精度比较——以衢江区为例

以浙江省衢江区的耕地地力调查有机质数据为基础,比较分析普通克里格（OK）和反距离加权插值法（IDW）的有机质插值精度。研究结果表明,在同样的数据处理条件下,反距离加权插值优于普通克里格;在同一插值方法下,对按地形地貌分类、按耕地利用方式分类与整体不分类型3种情况比较,按耕地利用进行分类处理略优于按地形地貌分类处理,而按耕地利用分类和按地形地貌分类后插值精度均明显优于整体不分类型处理。     

基于GWR模型的福建省绿色空间景观格局演变影响因素及其空间差异

由耕地、林地、草地、湿地及水域共同构成的绿色空间有利于提升城市生态环境,维护生物多样性和社会经济的可持续发展,理清福建省绿色空间的景观结构组成以及空间配置演变情况对构建生态屏障、打造全国生态示范省具有重要意义。以福建省绿色空间为对象,分析其景观格局在2000-2020年的演变,并采用地理加权回归（geographically weighted regression,GWR）构建回归模型,分析福建省绿色空间景观格局演变的影响因素及其空间差异性。结果表明:1)2000-2020年,整体绿色空间景观格局的时空变化特征较明显。福建省整体绿色空间破碎化程度上升,总体连通性降低和多样性降低。空间分布上,整体绿色格局破碎化、连通性和多样性变化随着空间位置不同而变化。2)GWR模型在空间位置层面对不同时期的绿色空间格局演变影响因素的解释优于普通最小二乘法（ordinary least squares,OLS）模型。GWR模型结果表明,社会经济影响因素对绿色空间景观格局破碎化、连通性、多样性的影响以负相关为主,且具有较显著的空间差异。自然因素中,地形、温度、降水对绿色空间景观格局的影响也具空间差异。分析揭示了福建省绿色空间景观格局的时空演变特征,并在空间层面上量化影响因素对绿色空间景观格局的影响特征,有助于进一步优化福建省绿色空间格局并构建福建省生态安全格局。