农业抽样调查中统计理论和抽样方法选取研究

随着我国经济的发展,"三农"问题一直是国家关注的重点,因为农业问题关系到农村能否正常发展,关系到国家的粮食质量与安全。有关农业部门就必须大力加强对农业生产的调查研究,这样才能准确掌握农村发展的资料,了解农村现状,为农村建设提供支持。因此,在抽样调查时必须选择合适的统计理论和抽样方法,这样才能得到更准确的数据,为农业发展提供数据支持。     

农业抽样调查中统计理论和抽样方法选取研究

随着我国经济的发展,"三农"问题一直是国家关注的重点,因为农业问题关系到农村能否正常发展,关系到国家的粮食质量与安全。有关农业部门就必须大力加强对农业生产的调查研究,这样才能准确掌握农村发展的资料,了解农村现状,为农村建设提供支持。因此,在抽样调查时必须选择合适的统计理论和抽样方法,这样才能得到更准确的数据,为农业发展提供数据支持。     

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     

地统计方法在昆虫学研究中的应用

地统计学近年来成为空间分析的重要工具,其应用领域广泛分布于地理学、生态学、土壤等自然科学的众多领域.该文综述了地统计方法在昆虫学研究中的发展现状与研究进展,包括昆虫的种群空间结构、害虫发生的预测和害虫的风险管理及其不足,从而有利于这些方法的进一步应用.     

地统计学在生态学中的应用（I）：基本理论和方法

地统计学是应用数理统计学的一个新分支，是由采矿学和地质学研究发展起来的。与传统的统计学相比，地统计学更注重随机变量的空间过程，通过研究对象在空间上不同间隔距离的抽样点上的差异，定量描述了其空间变化规律。这一理论主要包括两方面的研究内容：第一为半方差图，研究对象的宽间相关性的方法；第二为空间局部内插理论，通过空间上抽样点的调查数据，对空间上未测点进行估计。文章介绍了地统计学的基本理论和方法，概述了此     

玉米田桃蛀螟幼虫的空间分布型与抽样技术

【目的】桃蛀螟（Conogethes punctiferalis）是重要的农业害虫,近年来在我国黄淮海玉米产区危害日益严重,已成为玉米安全生产的威胁之一。空间分布型是昆虫种群的重要生态属性,研究桃蛀螟幼虫在玉米田的空间分布型,明确其在玉米田的空间分布特征,为桃蛀螟的田间抽样计划制定、预测预报和有效防治提供科学依据。【方法】利用传统统计学（聚集度指标、Taylor幂法则和Iwao回归模型）和地统计学方法研究玉米田桃蛀螟幼虫种群的空间分布型。基于Iwao回归模型确定桃蛀螟幼虫的理论抽样数,通过序贯抽样技术得到不同允许误差（D=0.1、0.2、0.3）和经济阈值（m₀=0.5、1、1.5、2头/株）下的最大理论抽样数。【结果】两种统计学方法的结果均表明桃蛀螟幼虫种群在玉米田的空间分布型属于聚集分布。聚集度指标分析表明桃蛀螟幼虫的分布型为聚集型;Taylor幂法则结果显示桃蛀螟幼虫种群为聚集分布,且聚集强度随种群密度的升高而增加;Iwao回归模型证明桃蛀螟幼虫的空间分布型属于聚集分布,且为一般的负二项分布。根据半方差函数模型参数,确定桃蛀螟幼虫种群的最优拟合模型为球型、指数型和线型,表明空间分布型为聚集型;通过Kriging插值法分析得到桃蛀螟幼虫种群的三维和二维空间分布图,其聚集中心主要分布在田块边缘。基于Iwao回归模型抽样技术明确了桃蛀螟幼虫在置信概率t=2,不同平均密度m=0.5、1、2、3、4、5、10、15时的理论抽样数。进行序贯抽样确定了最大理论抽样数,在t=2,D=0.1、0.2、0.3时,当m₀=0.5头/株,最大理论抽样数分别为3 417、854和380株;当m₀=1头/株,最大理论抽样数分别为1 717、429和191株;当m₀=1.5头/株,最大理论抽样数分别为1 150、287和128株;当m₀=2头/株,最大理论抽样数分别为867、217和96株。【结论】桃蛀螟幼虫种群的空间分布型为聚集分布中的负二项分布,聚集中心主要分布在田块边缘。基于序贯抽样确定的理论最大抽样数可用于指导玉米田桃蛀螟幼虫的监测和防治。     

地统计学在生态学中的应用（Ⅰ）──基本理论和方法

地统计学是应用数理统计学的一个新分支、是由采矿学和地质学研究发展起来的。与传统的统计学相比。地统计学更注重随机变量的空间过程，通过研究对象在空间上不同间隔距离的抽样点上的差异．定量描述了其空间变化规律。这一理论主要包括两方面的研究内容：第一为半方差图，描述研究对象的空间相关性的方法；第二为空间局部内插理论．通过空间上抽样点的调查数据、对空间上未测点进行估计。文章介绍了地统计学的基本理论和方法，概述了此理论在生态学中的应用前景。     

稻瘟病叶瘟和穗颈瘟空间分布型及理论抽样研究

稻瘟病的叶瘟病株、病斑和穗颈瘟白穗的空间分布型都是聚集的。Taylor幂法则和 Jwao 集聚格局分析比其它扩散型指标,更能够说明病害的生态特征。稻瘟病叶瘟的病丛率(x)与病株率(y)的关系为 y=0.5632e~(0.0451x),穗颈瘟白穗丛率(x)和白穗株率(y)的关系为 y=0.8957e~(0.03786x),都呈极显著相关,有利于调查方法的简化。负二项理论抽样,将原公式简化,其抽样数可依 S~2=a(?)~b 代替 k 值作用,它随平均数而变化,计算较方便。     

基于遥感和空间抽样方法的农情监测技术研究现状及发展趋势

随着人们对农情监测时效性的要求越来越高,传统的统计方式已经无法满足要求。而基于经典统计抽样原理、地统计学及3S技术发展起来的农情监测手段,其费省效宏的优势是显而易见的,并被进行了广泛的研究和应用。本文阐述了国内外农情遥感监测的发展历程,分析了现有问题,并探讨了未来发展趋势。     

线截抽样中两个样本被同时抽中的概率及其协方差的研究

通过对线截抽样中样本间两两同时出现的概率进行研究，解决树木间的协方差问题，以便通过一条样线对总体作出估计     

阶层抽样理论抽样数模型的简化

本文对阶层抽样的理论抽样数模型作了简化。简化后的模型计算简单,便于在生产上应用。     

柑桔矢尖蚧空间格局及抽样技术研究

矢尖蚧(Unaspis yanonensis Kuwana) 是柑桔的重要害虫之一.本文采用6种方法研究了矢尖蚧雌成蚧在柑桔树内的空间格局.6组资料中有5组符合负二项分布.雌成蚧的分布属聚集格局,分布的基本成分为疏松的个体群,个体群分布是聚集的,个体群内的分布是随机的,其大小随虫口密度的提高而加大.根据Iwao理论抽样模型,确定了在不同精度水平和不同虫口密度下的最适抽样数为: n=35.57/m+75.40(D=0.2) n=15.81/m+33.51(D=0.3)     

关于牧区牲畜头数抽样调查方法的探讨

多年来,我国各地牧区每年都进行牲畜普查,不仅需要花费大量的人力、物力、时间,而且普查资料的准确性也是很难保证。特别是随着牧区家庭承包经营责任制的实行,普查的对象由原来集体经营的生产队变成千家万户牧民,而牧区居住分散,交通不便,更给普查工作带来许多新的困难。在新形势下,为了以较少的人力、物力、时间,取得每年的牲畜头数资料,满足各级领导的需要,就必须进行统计调查方法的改革,即     

水稻白叶枯病空间格局及抽样研究

本文研究了水稻白叶枯病病丛,病株和病叶的空间格局及其田间抽样技术.结果表明,病株和病叶在田间的分布均呈聚集格局,其中前者属于一般的负二项分布,后者属于具有共通k值的负二项分布;病丛的分布在所测密度范围内(2.7176-5.9041病丛/样方,即病丛率为45.29%～98.40%) 呈均匀格局;田间抽样效果以Z字形取样法最佳,而目前测报上在本田期所采用的3点取样法最差;取样54丛的调查效果也较常用的27丛显著为优.据此,作者建议,大田调查时最好采用Z字形抽样法取样54丛,以提高调查测报准确性.     

"3S"为基础的面积框对地抽样调查技术在农业调查中的应用

综合国内外农业遥感领域对地抽样调查技术,详细说明目前世界上主要采用3S技术(RS、GIS、GPS)的面积框抽样技术,以及主要代表国家的应用效果.描述了分层抽样统计学原理和主要采用的抽样方法.归纳了国内农业对地抽样技术的发展水平和存在的三个主要问题:一是侧重于农业遥感监测技术方法的研究,遥感抽样调查研究偏弱;二是遥感抽样调查研究科学性不足,多采用随意抽样或典型柚样,偏离了抽样调查的随机性特点;三是遥感技术与传统统计抽样方法结合不够.     

基于遥感抽样的农作物种植面积测量野外调查系统设计与实践

传统农业统计野外调查方式的调查效率、数据质量已经不能满足我国社会经济发展对农业统计调查数据及时精准的要求,基于空间信息技术发展新的农业统计调查方法对提升我国农业统计调查能力具有重要意义。本研究在充分了解基于遥感抽样的农作物种植面积测量业务流程的基础上,设计开发了基于遥感抽样的农作物种植面积测量野外调查系统,将农作物面积测量野外调查的数据组织与管理、数据采集、任务分配、调查进展实时监测等整个业务流程集成为一个数字化系统平台,并基于可移动终端设备实现了野外调查数据采集的核心系统功能。2016年基于遥感抽样的农作物种植面积测量野外调查系统已广泛应用到31个省区和1 100个粮食大县及第三次全国农业普查农作物种植面积遥感测量工作中,实践应用表明该系统可满足农作物面积遥感抽样调查的业务要求,能够显著提升野外调查工作的效率。     

洞庭湖平原区土壤全磷含量地统计学和GIS分析

 以洞庭湖平原区典型景观单元为试点，利用GPS定位共取得651个耕层（0-20cm）土壤样品。本文通过对数转化、稳健统计、域法处理和Box-Cox转化四种数据处理方法对土壤全磷进行了正态分布性检验。结果表明：Box-Cox转化成功地使数据集服从正态分布并消弱了异常值的影响。应用地统计学分析方法进行了实验变异函数的计算和最适合模型的拟合，得出土壤全磷的最好的理论模型为球状模型，随后用普通克立格估值方法绘制了土壤全磷的空间分布图。在经过不同趋势阶数土壤全磷Kriging插值误差的综合比较的基础上，结果表明趋势效应参数宜选取二阶。Kriging 估值标准差（KSD）被认为是内插象素值的标准差，并为提高全磷的制图精度提供了有用的信息。应用地统计学和地理信息系统（GIS）的概率克立格法研究了洞庭湖平原典型区的土壤全磷的空间分布并进行了风险性评价。结果表明土壤全磷不同含量水平下的概率分布图对风险性评价、合理施肥和控制P的非点源污染的管理实践将是十分有益的。     

柑桔粉虱在柠檬园的空间分布型及抽样技术

为制定柑桔粉虱在柠檬园的合理抽样方案，对其空间分布型和抽样技术进行了研究。结果表明：柑桔粉虱在柠檬园的空间分布基本为聚集分布型，是由其种群聚集特性和环境异质性共同引起的，分布特征表现为个体间相互吸引，分布成分为个体群。以棋盘式抽样法，每株取西梢或东、南、西、北、中各一梢的基叶、中叶、顶叶调查虫情简易而准确。判断该虫发生程度的界限方程有2组，最多调查5或13株即能判断该虫的发生情况。     

抽样方式对评价小麦种质资源遗传多样性统计数的影响

合理的抽样方式是客观评价种质资源遗传变异的基础,为了给研究种资源遗传变异工作者提供合理的抽样方式,以中国、澳大利亚、墨西哥、俄罗斯、荷兰和智利6个国家的733份小麦种质资源为总体,以每个国家为一个亚区,设置19种抽样方式,研究了不同抽样方式对性状平均值、变异系数和多样性指数的影响.结果表明,在均衡抽样条件下,当样本容量小于60时,样本容量大小对性状的平均值和变异系数无显著影响,但对多样性指数值具有显著影响;当样本容量大于120时,样本容量大小对性状的平均值、变异系数和多样性指数均无显著影响.在非均衡抽样条件下,当样本容量大于150时,增加样本容量可有效减少非均衡抽样对变异系数和多样性指数的影响;当样本容量在90～150之间时,缩小各亚区材料数量差异比例可有效减少非均衡抽样对变异系数和多样性指数的影响;当各亚区所取材料最小数量多于20时,可有效降低非均衡抽样对平均值、变异系数和多样性指数的影响.增加性状变异较大亚区内的资源取样数量可提高统计数的准确度.     

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。