绿洲土壤表层含盐量空间变异分析的插值方法研究

为了比较土壤表层含盐量空间变异性研究的各种空间插值方法的优劣,以渭库绿洲为例,运用基于ArcGIS的4种空间插值方法（反距离加权、样条函数、克里格、协同克里格空间插值方法）,分析了土壤表层含盐量的空间变异性。并通过分析各个交叉检验统计量来验证评估数据的误差,从而选取最优的空间插值方法。结果表明:4种插值方法的插值结果基本能反映含盐量的空间分布特征,简单克里格法更适合绿洲表层土壤含盐量的空间插值;通过空间插值可以发现表层土壤含盐量呈现出东南高、西北低的态势。对渭库绿洲土壤盐分空间分布特征及空间变异进行了解,有利于土壤盐渍化的快速诊断,是盐渍化土壤治理和改良的重要基础。     

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。     

太阳辐射直接透射率的推算

利用来自全国66个日射站的太阳辐射及679个常规气象站的日照资料,在数据集群的基础上,建立了直接透射率的不同（各站各月模式、各月模式、各站模式、综合模式）估算模式,研究直接透射率的推算方法。经过对各种模式计算结果的误差指标的综合评估分析,最终确认各月模式为最优模式。文章选取各月模式,在GIS支持下利用Kriging内插法,得到1km×1km的全国月直接透射率空间分布图,并分析了月直接透射率的空间分布及主要影响因素。     

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。     

林地面积量算方法的比较研究

为解决林地面积测量计算的难题 ,作者通过对各种面积量算方法的比较研究 ,总结了各种量算方法的优缺点和适应性 ,比较了仪器实测与图上量测林地面积精度之间的关系 ,得知图上量测林地面积的精度因存在不可避免的系统误差而比仪器实测林地面积的精度低 .最后 ,该文着重推导了利用三次样条法测定林地面积的数学原理 ,并对梯形公式法、辛普生法、等距三次样条法和三次样条法对于林地面积边界不规则曲线的拟合原理进行了分析比较 .结合对中国科协北京绿化基地地块同精度的GPS测量试验结果 ,与运用上述 4种方法量算面积的精度结果进行比较 ,得知三次样条法量算林地面积的精度最高 ,且便于实时差分GPS(RTDGPS)作业 .     

基于MATLAB渠道渐变体土方量计算的改进算法研究

基于MATLAB强大的数学计算功能与友好的界面,针对现有渠道渐变体工程土方量计算方法的不足,提供了用三次样条函数拟合断面面积函数,再运用复化梯形求积公式计算土方量的新方法;并用实例说明了该方法的应用及其误差分析。结果表明,该方法计算过程简单、计算误差小,可供设计、施工人员参考。     

基于DEM的海南岛平均气温空间插值研究

选取海南岛18个气象站点1979～2008年30 a的逐月气温资料,结合数字高程数据（DEM）,采用回归反距离权重插值法、回归克里格插值法、回归样条插值法和回归趋势面插值法等多种混合插值方法对研究区平均气温的空间分布进行了插值研究,通过5个检验站点的插值误差来分析4种不同混合插值方法,并对平均气温空间分布栅格图进行了比较分析。结果表明：回归反距离权重插值法误差最小,效果最好。     

New approach to border line evaluations for whole sample of Williams pear (Pyrus communis)

In many processes of heat exchange, as well as in other processes of biomaterial handling, physical properties of fruit such as dimensions, shape, surface area and volume are of crucial importance. The objective of this work was to find a function which approximates pear border line, as precisely as possible, in order to calculate the surface area and volume of a pear by means of integral calculus. Previously described estimation of an average pear border line was based on the sixth order polynomial and proposed algorithm. Two new ways to calculate the Williams pear border line are the focus of this study. The first way includes spline functions as an estimation of a pear border line (i.e. four third order polynomials), while the second one uses regression function obtained by nonlinear regression method. The regression function has two independent variables, length and total length of a pear. The most precise approximation of a pear border line was obtained by nonlinear regression with R² = 97.48. This was more obvious when total pear length was smaller or greater than average total pear length. Border lines of all tested pears were determined by one regression function with large precision. Therefore, it is safe to calculate surface area and volume of a pear based on regression function and total pear length, only. Calculated volumes of the pears were compared with volumes measured by Archimedes’ method. The smallest relative error has been obtained when the volumes were calculated using the regression function as approximation of pear border line.     

基于球坐标转换的土壤机械组成空间插值研究

土壤机械组成作为一种成分数据,为满足其空间插值的定额、非负、线性无偏和最优要求,通常需要对其进行转换。本文以宁夏银北地区土壤机械组成数据为例,引进了球坐标转换方法,利用经球坐标转换、对称对数比转换和非对称对数比转换后的数据进行普通克里格插值,分析了球坐标转换方法对土壤机械组成数据转换的可行性与科学性,并比较了不同转换方法对土壤机械组成空间预测效果的影响。结果表明:球坐标转换方法能满足土壤机械组成空间插值要求,对于研究区砂粒、粉粒的空间插值精度较对称对数比转换和非对称对数比转换方法高,而对于黏粒,其插值精度却逊于对称对数比转换和非对称对数比转换方法。本研究为土壤机械组成空间插值提供了一种易于理解、计算量小、不需要考虑零值、又能保证一定插值精度的转换方法。     

不同载畜率下短花针茅草原土壤水分空间异质性的分析

以短花针茅(Stipa breviflora)草原为研究对象,采用经典统计学和地统计学的方法对不同载畜率样地(不放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧)的土壤水分进行描述性统计、半变异函数及空间插值分析,旨在研究载畜率对荒漠草原土壤水分空间异质性的影响。结果表明,01)各处理的土壤含水量均随载畜率的增大而逐渐升高,各处理的变异系数(CV)在7.29%~9.79%,均呈弱变异性。2)半变异函数分析显示各处理的土壤水分含量均呈指数模型,不放牧的结构比为74.4%,属于中等程度变异。轻度、中度、重度放牧处理的结构比分别为94.4%、91.2%和96.0%,具有强烈的空间自相关性;3)利用克里格插值法对各样地的未知采样点进行插值分析,发现重度放牧处理土壤水分的空间变异程度最大,不放牧处理土壤水分的空间变异程度最低。所以,载畜率对土壤水分的空间分布有明显的影响。