基于遥感与电磁感应仪数据的土壤盐分空间变异性

针对目前黄淮海平原存在的土壤盐渍化问题,以河南省封丘县为研究区,利用遥感影像与磁感应电导率仪 （EM38）在田间定位、定点测量,对研究区土壤盐分的空间变异性进行研究。利用Kriging、指数回归和回归-Kriging 3种不同的方法对土壤盐分空间变异性进行分析。结果表明：土壤电导率在一定的区域范围内具有空间结构特征,符合指数模型分布,具有极强的空间自相关性。通过3种不同的方法对土壤盐分的空间变异性进行分析,结果表明Kriging法、指数回归法及回归-Kriging法在描述土壤盐分空间分布的总体趋势上相似,但指数回归法与回归-Kriging法对于盐分的分布表达更具体,更细致。综合运用多种数据源的方法,即遥感影像数据与EM38测量数据相结合,经典统计学与地统计学方法相结合的方法,能够提高土壤盐分空间预测的精度,结果表明研究区土壤盐分由北向南、自西向东有逐渐升高的趋势,具有明显的趋势效应。     

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。     

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。     

基于克里金插值的耕地表层土壤有机质空间预测

基于环境变量与耕地表层土壤有机质的相关分析,分别采用普通克里金(OK)、逐步回归克里金(SWRK)和地理加权回归克里金(GWRK),对吉林省扶余市耕地表层土壤有机质进行了空间预测。结果表明:扶余市耕地表层土壤有机质分布存在中等空间自相关性,受资源开发、耕作方式等随机因素影响较小;受曲率和植被长势影响大,受一阶微观地形、复合宏观地形及汇流和沉积物运移影响小;在海拔高、植被少且土壤水分不足的阳面通风山丘区含量低;空间分布以西南部为低值中心向四周升高,高值区出现在东部边界。GWRK中环境变量参与了局部回归,其模拟精度最高且揭示了更多空间变化细节。本研究的结果可为较大空间尺度的耕地表层土壤有机质空间变异与预测研究提供可靠的方法借鉴。     

上海崇明岛土壤重金属含量空间变异特征研究

采用地统计学与GIS相结合的方法,研究分析了上海崇明岛土壤重金属砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、锌(Zn)、铜(Cu)、汞(Hg)、铅(Pb)、镍(Ni)的空间变异特征并比对国家标准分析了各元素超标概率分布状况.样本数据中的离群值是反应区域局部污染状况的重要信息,但同时离群值又对样本统计量的估计或空间插值造成一定的影响.本文尝试采用去离群值样本的插值模型与包含离群值样本数据进行插值的方式对重金属空间分布特征进行分析.另外,采用概率克立格法对研究区各元素超标概率状况进行了预测.结果表明:基于对离群值特殊处理的重金属含量的空间插值精度明显提高.研究区重金属分布特征为:崇明岛部分区域Cd含量较高;分布相对均匀,但空间向异性较大;新河码头附近、前进农场东、六滧港附近、崇明岛西北角这四大区域大部分重金属元素含量较高、且超标概率也较高.     

林木调查数据的随机、空间、时间特征的模型处理

林木调查数据常具有随机性、空间性和时间性3种特征,这些特征造成了传统林木模型精度不高、应用不稳定。尽管已有多种建模方法可处理这些特征,但很少有研究界定这些方法在林木数据的适用范围。介绍混合效应模型、空间回归、地理加权回归、回归克里金4种建模方法在林木因子上的应用,分析它们对林木调查数据的随机效应、空间相关性与异质性、时间相关性与异质性上的适用度。结果表明,混合效应模型能有效处理林木数据的随机效应、空间相关与异质性、以及时间相关性;地理加权回归主要解决数据的随机效应、空间相关与异质性;空间回归与回归克里金只能处理数据的空间相关性;但这4种方法均无法有效处理数据的时间异质性。在实际研究中,可以依据这4种建模法对林木数据随机、空间和时间特征的适用度,分析数据特征来选择合适的建模方法,从而提高研究效率与精度。     

新疆县域经济格局时空演变研究

利用六个年份新疆各县级行政单元人均GDP数据,提取县级行政中心的几何中心,通过地统计分析建立了县级行政单元人均GDP表面模型,在此基础上进行了人均GDP空间分布相关与变异分析。结果表明:(1)新疆各县、市人均GDP在特定方向上有一定的空间趋势。(2)自1949年始,新疆县域经济的空间相关性是逐渐增强的;至2008年,经济发展水平已达到强的空间相关性。随机因素对新疆各县、市的经济发展水平的空间变异的作用越来越小;一些特定的客观因素的内在机制的作用越来越大。(3)新疆县域经济格局由1949年的相对均衡状态逐步演变为越来越集中分布的格局。(4)上述关于新疆县域经济的空间相关及变异特征的判断,对于揭示其空间格局演变的机制提供了可行性支持。     

基于GIS的鲁东南典型丘陵平原区农田土壤养分空间变异特征及影响因素研究

以鲁东南丘陵平原区的某镇为例,利用采集的200个农田表层土壤样点数据,运用地统计学方法研究了土壤中有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量的空间变异特征及其影响因素。结果表明:SOM、TN、AN、AP和AK的平均含量分别为13.52 g/kg、0.75 g/kg、87.27 mg/kg、50.55 mg/kg和103.20 mg/kg,土壤养分含量总体属于稍缺水平,变异系数依次按大小排序为AP>AN>AK>TN>SOM,全部为中等变异程度。地统计分析表明,5种土壤养分的变异函数符合指数模型,通过普通克里格法对土壤养分进行空间插值来绘制了养分含量等级空间分布图,总体来说研究区土壤的有机质和全氮含量水平都较低,其他有效组分在含量等级及分布范围相对于有机质和全氮的状况要稍好。地形地貌、土壤类型和土地利用方式等因素对研究区土壤养分的空间变异程度有显著影响,其中地形地貌、土壤类型等结构性因素的影响程度较强。     

区域地下水位插值的整体-局部组合方法

利用趋势面分析法进行空间插值时估值趋势面光滑,对局部数据起伏较大的区域插值精度不理想。针对这一问题,该文基于非平稳地下水位数据,在用趋势面分析法进行空间插值的基础上,运用Yamamoto提出的修正的普通克里金法对区域残差进行了空间插值。将趋势面分析法的估计值与残差估计值相加,得到区域地下水位的空间分布规律。结果表明,采用这种整体与局部结合的组合插值方法,地下水位插值的结果比趋势面分析结果更接近实际情况,在保证全局最优的同时较好地解决了估值趋势面光滑、局部插值精度低的问题,更能真实地反映区域地下水位空间分布特征。     

牧草地流转价格空间分异格局及形成机制分析——以内蒙古西乌珠穆沁旗为例

以内蒙古西乌珠穆沁旗（西乌旗）为例,分析牧草地流转价格的空间结构及其形成机制。首先运用克里金插值法研究其空间分异特征,然后利用相关分析和空间计量模型揭示牧草地流转价格空间格局的形成机制。结果显示：西乌旗牧草地流转价格由旗北部、东南部向外围逐渐递减,并呈现出东高西低的趋势;牧草地流转价格空间自相关特征显著且呈空间集聚格局,但也存在由于少量空间异质性而呈现的局部离散格局;流转价格受草地用途、草地产草量、是否签订合同的影响最显著,牧户年牧业纯收入和个人承包面积对牧草地流转价格影响次之。研究结果为宏观把控该地区牧草地流转价格的总体情况,以及完善不同区域草地流转市场提供了参考信息。