Kriging方法在区域土壤水分估值中的应用

土壤水分的观测对于地表参数化的发展以及气候变化的研究有着重要的作用。本文对大尺度区域土壤水分的估值进行了尝试:采用1987年中国102个气象站点1米土层四个季节的土壤水分值作为样本,运用KRIGING方法,通过对半变异函数的计算和分析,得出了所研究7个采集日的拟合函数,发现均符合球状模型,对模型有关的参数进行了拟合。并将插值结果与距离反比法进行了对比性检验,同时给出了KRIGING方法的估值精度。检验结果表明平均相对误差和标准偏差均以距离反比法较小,以样本量较大的f时段为例对检验结果进行了深入分析。由此得出了KRIGING方法内插估值的优势和不足,简要给出了提高估值精度的可能方案。最后对中国东半部f时段的土壤水分值进行内插成图。     

石家庄近地表降尘重金属的分布特征及来源分析

系统采集了石家庄市区范围近地表降尘并分析了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn重金属元素的含量,通过元素含量统计分析,发现它们存在较大的变异性,表明重金属含量的空间分布极不均匀。应用地统计模块中的Kriging空间插值分析方法和成图分析,可以看出市区内As、Cd、Cr、Cu呈大面积高值分布,Hg、Ni、Pb、Zn多呈点状污染分布。利用主成分因子分析和重金属元素源指示分析,认为石家庄市区近地表降尘重金属的主要贡献源以燃煤和交通为主。这为全面了解石家庄市区的空气质量状况并为该市大气环境污染治理、城市规划提供了重要依据。     

基于地统计方法的气候要素空间插值研究

在回顾了地统计学的产生、发展及其基本原理的基础上,对于目前众多可以提供计算网格的气候要素的空间插值方法中,具体探讨了普通克里格法和协同克里格法。将甘肃省1961—1990年30年平均降水量和蒸发量作为区域化变量,根据不同的半变异函数理论模型,采用普通克里格法和双变量协同克里格法,通过对比分析得到：（1）不论是多年均降水量还是多年平均蒸发量在空间上都呈现明显的梯度变化,二者的空间变程都很大,而降水量变化幅度更大。降水量从东南部向西北部逐渐减少,蒸发量则相反,从东南向西北逐渐增加。（2）基于地统计的插值方法,根据半变异函数云图和试验方差最小的原理,选择合适的半变异函数理论模型进行变量的空间插值,能够较好地模拟区域化变量的空间连续分布格局,并取得较好的效果。对比普通克里格法和协同克里格法,后者增加了高度对降水量和蒸发量的影响,在空间分布上更为合理,插值的精度也要明显好于普通克里格法。（3）采用地统计方法虽然在总体上能够较好地反映气候要素的空间分布格局,但检验显示,两种方法空间插值的精度都还不是很高,插值的精度还有待进一步提高。     

A PCSWMM/GIS-based water balance model for the Reesor Creek watershed

This paper presents the results of a study of a watershed experiencing the pressures of land-use change resulting from urban development. The study was undertaken to facilitate an understanding of the water balance of the watershed by developing and implementing watershed procedures that are to be addressed in a watershed plan. There were three components to the research: firstly, observation of the effects of spatially distributed rainfall measurements and their effect on modelling were assessed. Secondly, the model was then calibrated by observing how differing techniques can discretize both the landscape (e.g. land-use and soil type) and incoming precipitation. Finally, a modelling methodology was developed to integrate a Geographic Information System and a hydrologic model (e.g. Storm Water Management Model) in a water balance analysis on a watershed basis. Results show that, under certain conditions, kriging spatially distributed rainfall values can help predict rainfall at ungauged (virtual) sites. Discretization of a watershed was found to affect the differences between measured and generated runoff volumes; however, this can be refined with calibration. It was seen that a strong correlation between measured and predicted rainfall values did not always guarantee a strong relationship between measured and generated runoff Recommendations include the use of a longer time series of rainfall, streamflow and predicted rainfall to observe temporal variations, and the need to assess the differences in modelled rainfall values generated by various surface interpolation methods (e.g. Inverse Distance Weighting and other kriging options) currently available in GIS packages.     

应用空间统计学理论解译遥感影像信息“缺失”区

借助图像处理软件ERDAS、地理信息系统软件ArcInfo以及空间统计分析软件ILWIS ,在对TM遥感影像进行分类的基础上 ,运用空间统计学理论以及Kriging插值技术 ,内插了影像真实信息“缺失”斑块的信息 ,插值结果通过了精度检验。为解译影像信息“缺失”区 ,提供了一种手段和方法。     

基于地统计学的江西省年降水量插值研究

本文选取江西省86个气象站点2008年的年降水量数据,基于地统计学理论对数据进行探索性空间数据分析,得出该组气象数据插值的理论最优模型。采用不同全局趋势及变差函数模型进行插值,通过交叉性检验证实了该理论模型的有效性。最终结果显示,采用3次函数剔除全局趋势并以球状模型作为变差函数模型的考虑高程的Co-Kriging方法插值结果最优。     

日降水量空间插值方法研究

采用反距离权重法和普通克里格方法对26°~34°N, 103°~115°E范围内2004年逐日降水量进行空间插值试验分析, 分辨率为1 km×1 km。采用交叉检验方法和准确率方法对两种方法插值的总体效果及不同等级的降水插值效果进行综合对比。结果表明:两种方法插值效果近似, 插值结果与实测值相关系数分别为0.83和0.82。但对日雨量较大的情况, 两种方法插值效果均有所降低, 相关系数为0.66和0.67。两种方法的实测值与插值结果的相关系数在不同季节非常接近, 并且均以春季最大, 其次为冬、秋季, 夏季相关系数最小; 通过采用平均误差、平均绝对误差和均方根3个指标衡量及不同等级雨量的插值准确率统计比较, 普通克里格方法插值效果略好于反距离权重法。     

基于普通克里金外推的迭代维纳滤波法向下延拓

在利用普通克里金方法外推的基础上，通过频域径向平均功率谱估算噪声方差，采用迭代维纳滤波法获取较为稳定的重力场向下延拓结果，并分别利用模拟算例和实际数据进行实验。对于模拟算例，外推后的均方根误差由6.72 μGal下降到1.89 μGal，相对误差由9.26%下降到4.44%。对于实际数据，外推后延拓结果不仅可避免边缘失真现象，而且能更好地反映浅源高频异常特征信息。     

中太平洋SA海山钴结壳勘查网度分析

资源勘查过程是一个不断获取新的资源信息过程,选择最优勘查网度是降低勘查成本、加快勘查速度的关键之一,地质统计学方法在勘查网度研究方面有很大的优越性.本文选取中太平洋SA海山作为研究对象,利用地质统计学法,建立SA海山结壳厚度的理论变差函数模型.根据估计方差是勘探网度和网型的函数这一原理方法,分析认为当前的勘查网度无法控制该海山钻结壳的分布,还需加密调查取样,并模拟得出了最优勘查网度,为大洋矿产勘查航次设计提供参考.     

时空理论变异函数模型及其精度影响

针对已有的时空模型研究深度不够的问题,该文主要研究两类时空理论变异函数模型,即分离和非分离模型,并分析其对时空预测精度的影响。首先,阐述了两类模型中较为流行的6种时空理论子模型及其参数物理意义;最后以2014年山东省PM2.5日均浓度为例,给出各模型理论表达式,并在Matlab中对各模型运用遗传算法进行参数拟合和时空预测精度验证。实验结果显示,6种模型的整体预测精度顺序与模型拟合精度顺序相当,说明时空理论模型同空间理论模型一样,其模型拟合精度与后续预测精度成正相关。