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稀疏数据插值问题的回归克里格方法 被引量：8
1
作者 鲁程鹏 束龙仓 +1 位作者 张颖 王勇 《水电能源科学》 北大核心 2009年第1期81-84,共4页
针对稀疏数据的插值问题,基于克里格方法提出了一套应用于数据量少、插值空间广泛的回归克里格方法。研究结果表明,该方法可有效解决稀疏数据无法给出合理理论变异函数的问题,且插值结果与基于最小二乘法的简单克里格相比平稳性更好。... 针对稀疏数据的插值问题,基于克里格方法提出了一套应用于数据量少、插值空间广泛的回归克里格方法。研究结果表明,该方法可有效解决稀疏数据无法给出合理理论变异函数的问题,且插值结果与基于最小二乘法的简单克里格相比平稳性更好。回归克里格方法应依据具体问题选择变量,以满足强相关为首要条件,过多增加相关变量往往不能取得很好的插值效果。 展开更多
关键词 稀疏数据 插值 回归克里格 地质统计
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基于特征变量与支持向量机回归克里格(SVRK)法的湿地土壤有机质空间变异特征分析 被引量：5
2
作者 陈思明 王宁 +1 位作者 秦艳芳 张红月 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1298-1305,共8页
选取有效变量与适宜方法有助于揭示河口湿地土壤有机质的空间分异特征,对维护湿地生态平衡和全球碳循环具有重要作用。以福州市闽江河口湿地为研究区,采用逐步回归分析(SLR)与主成分分析(PCA)法筛选显著的特征变量,运用支持向量机回归... 选取有效变量与适宜方法有助于揭示河口湿地土壤有机质的空间分异特征,对维护湿地生态平衡和全球碳循环具有重要作用。以福州市闽江河口湿地为研究区,采用逐步回归分析(SLR)与主成分分析(PCA)法筛选显著的特征变量,运用支持向量机回归克里格(SVRK)法分析了湿地土壤有机质的空间异质性,并与神经网络克里格(BPNNK)法、回归克里格(RK)法进行了比较。结果表明:通过SLR和PCA分析发现,归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、土壤水分指数(PDI)、汇流累积量(FA)及沉积物移动指数(STI)与土壤有机质含量关系密切,其判定系数R2为0.446,显著性概率值P<0.0001,可转换为3个独立的特征变量用于模型的预测。研究区土壤有机质的空间变异主要受结构性因素影响,呈现出“北低南高”的空间格局,采用SVRK模型的预测精度更高,能较好地体现河口湿地土壤有机质的空间异质特征。该研究可为同类区域的土壤有机质空间特征研究提供方法支撑。 展开更多
关键词 河口湿地 土壤有机质 逐步回归分析法 支持向量机回归克里格法
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应用回归克里格方法的河北省降水量空间插值研究 被引量：1
3
作者 苏万磊 《陕西水利》 2023年第12期32-33,36,共3页
基于河北省143个标准气象站2001年~2020年观测降水资料,采用回归克里格方法结合地理经度(lon)、纬度(lai)和海拔(alt)因素对该地降水量进行空间插值分析。研究表明,区域降水量具有显著经向和纬向地带性分异特征,并且与海拔呈显著负相关... 基于河北省143个标准气象站2001年~2020年观测降水资料,采用回归克里格方法结合地理经度(lon)、纬度(lai)和海拔(alt)因素对该地降水量进行空间插值分析。研究表明,区域降水量具有显著经向和纬向地带性分异特征,并且与海拔呈显著负相关关系。站点降水量数据具有显著空间自相关性,其自相关范围约为7 km,拟合得到多元回归模型为y=-2486.65+39.46lon-32.44lai+0.29alt,其R~2=0.51,P<0.01。回归克里格插值显示区域降水量分布范围介于343.1mm~705.6 mm,以实际观测值接近,得到的降水量插值结果在空间分布上符合河北省实际。 展开更多
关键词 回归克里格 空间插值 降水量 河北省
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不同方法预测河北省土壤有机碳密度空间分布特征的研究 被引量：70
4
作者 赵永存 史学正 +3 位作者 于东升 赵彦锋 孙维侠 王洪杰 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期379-385,共7页
运用多元线性回归、泛克里格和回归克里格三种方法,结合由DEM获取的地形属性因子预测了河北省土壤有机碳密度的空间分布。多元线性回归预测的残差较大,模型对总方差的解释仅18.6%,采用泛克里格方法后,预测残差降低,预测结果的极差范围变... 运用多元线性回归、泛克里格和回归克里格三种方法,结合由DEM获取的地形属性因子预测了河北省土壤有机碳密度的空间分布。多元线性回归预测的残差较大,模型对总方差的解释仅18.6%,采用泛克里格方法后,预测残差降低,预测结果的极差范围变宽,低碳密度区的局部变异得以体现,模型对总方差的解释程度提高到53%。而回归克里格方法应用后预测残差和均方根预测误差进一步降低,模型对总方差的解释程度提高到65%,回归克里格方法也能更好地反映碳密度与地形的关系以及局部变异。三种方法中回归克里格预测效果最好,泛克里格次之,而多元线性回归方法最差。 展开更多
关键词 土壤有机碳密度 多元线性回归 泛克里格 回归克里格 河北 空间分布特征 预测方法
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中国土壤温度的空间预测研究 被引量：40
5
作者 张慧智 史学正 +4 位作者 于东升 王洪杰 赵永存 孙维侠 黄宝荣 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-8,共8页
土壤温度栅格数据是很多区域性宏观研究的重要基础,对离散的土壤温度数据进行空间预测分析获取空间上连续的土壤温度数据具有重要意义。本文用我国698个气象站点的年均土壤温度和年均气温数据以及数字高程模型数据,分析不同气象和地形... 土壤温度栅格数据是很多区域性宏观研究的重要基础,对离散的土壤温度数据进行空间预测分析获取空间上连续的土壤温度数据具有重要意义。本文用我国698个气象站点的年均土壤温度和年均气温数据以及数字高程模型数据,分析不同气象和地形因素对年均土壤温度的影响;根据全国各地可获取数据源的不同,分别用3组不同的影响因素为辅助变量:(1)年均气温;(2)经度、纬度和海拔;(3)年均气温、经度、纬度和海拔,采用回归克里格法预测我国年均土壤温度空间分布。结果表明年均气温、经度、纬度和海拔对年均土壤温度空间变异均有显著影响。土壤温度空间预测结果的准确性检验显示用经度、纬度和海拔预测土壤温度的精度最高,基于年均气温、经度、纬度和海拔预测的稍差,只用年均气温预测的最差。辅助变量数据的精度及其与年均土壤温度的相关性对预测效果的影响较大。 展开更多
关键词 土壤温度 回归克里格 空间预测 辅助变量
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基于环境因子和联合概率方法的土壤有机质空间预测 被引量：4
6
作者 张楚天 杨勇 +2 位作者 贺立源 季世民 刘颖颖 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期666-673,共8页
土壤连续属性（如土壤中养分含量、重金属含量等）的空间分布特征和定量分布信息是进行土壤质量评价和区域环境综合评估的基础。精准农业战略的实施和各种区域生态评价均需要更详细更精确的土壤属性信息作为依据。
关键词 环境因子 土壤有机质 回归克里格 土壤景观定量模型 联合概率 预测精度
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河北省表层土壤有机碳和全氮空间变异特征性及影响因子分析 被引量：36
7
作者 曹祥会 龙怀玉 +5 位作者 周脚根 邱卫文 雷秋良 刘颖 李军 穆真 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期937-948,共12页
【目的】在陆地生态系统中,土壤全氮和有机碳是重要的生态因子。本研究基于土壤调查获得大量土壤剖面的空间和属性信息,研究河北的土壤有机碳和全氮的空间分布特征,为河北的土壤养分监测和管理提供科学依据,同时也为其他类似地区土壤采... 【目的】在陆地生态系统中,土壤全氮和有机碳是重要的生态因子。本研究基于土壤调查获得大量土壤剖面的空间和属性信息,研究河北的土壤有机碳和全氮的空间分布特征,为河北的土壤养分监测和管理提供科学依据,同时也为其他类似地区土壤采样提供参考,减少采样成本。【方法】运用传统统计学和地统计学分析方法,以变异函数为工具,初步分析了河北土壤全氮和有机碳的空间变异特征,并应用普通克立格法和回归克里格法进行插值,得出全氮和有机碳含量的分布格局。【结果】研究区土壤有机碳和全氮的平均值分别为15.25 g/kg和1.23 g/kg,变异系数分别为0.73和0.63,属于中等强度变异。经对数转换后,土壤有机碳和全氮均符合正态分布。选择球状模型作为土壤有机碳和全氮的半方差函数理论模型,土壤有机碳和全氮的块金值/基台值的比值分别为1.8%和1.2%,有机碳和全氮的块金系数均小于25%,表明有机碳和全氮具有强烈的空间相关性。有机碳和全氮空间变异的尺度范围不同,分别为50.400 km和59.200 km。研究区的有机碳总体空间分布规律是有机碳在北部较高、南部较低,呈自北向南递减趋势,土壤全氮与有机碳的空间分布趋势相似,但有机碳的空间变异特征较全氮明显,这种空间分布格局主要受环境因子、土壤质地、土壤类型以及土地利用类型等的影响,其中环境因子中的气温和海拔对有机碳和全氮的影响较大。通过比较普通克里格和回归克里格的预测结果,回归克里格能较好地反映东南部有机碳和全氮较低地区的局部变异外,对于西北部的山区也能更好地反映碳、氮与地形及气候等因素的关系。【结论】河北土壤有机碳和全氮的空间变异和分布特征较为类似,受地形地貌、气候等因素的影响。通过比较普通克里格法和回归克里格法的空间预测结果,回归克里格法可以消除环境因子的影响,从而得到更准确的空间预测结果,因此建议使用回归克里格法进行预测,以期获得一个更为准确的土壤有机碳和全氮的空间预测结果。 展开更多
关键词 地统计学 普通克里格 回归克里格 有机碳 全氮 空间变异 影响因子
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平原丘陵过渡区土壤有机质空间变异及其影响因素 被引量：23
8
作者 杜佩颖 张海涛 +3 位作者 郭龙 杨顺华 章清 田雪 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1286-1295,共10页
研究土壤有机质(SOM)在平原丘陵过渡区域的空间变异规律及其影响因素对指导农业生产实践具有重要意义。选取平原丘陵过渡区域(江汉平原与鄂西山区)作为研究区,采集500个土壤表层(0~20 cm)样本,利用相关分析和逐步回归分析从14个影响因... 研究土壤有机质(SOM)在平原丘陵过渡区域的空间变异规律及其影响因素对指导农业生产实践具有重要意义。选取平原丘陵过渡区域(江汉平原与鄂西山区)作为研究区,采集500个土壤表层(0~20 cm)样本,利用相关分析和逐步回归分析从14个影响因素中选取与土壤有机质密切相关的7个变量作为解释变量:高程、坡度、坡向、有效铁、容重、砾石度、黏粒含量。利用普通克里格(OK),回归克里格(RK)和地理加权回归克里格(GWRK)方法对研究区土壤有机质含量进行预测,并用平均误差(ME)、平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、相关系数(r)和不精确度(IP)作为验证指标来检验模型的预测精度。结果表明,GWRK插值结果最优,局部空间回归模型可以更好地表明过渡区域SOM的空间变异规律。且GWR模型的系数空间分布图可以反映环境变量在不同地理位置对SOM的空间非平稳性的影响程度,为探讨SOM在不同地形条件下的主导影响因子提供了依据,同时也为精确模拟过渡地带土壤有机质空间制图提供了重要的参考方法。 展开更多
关键词 土壤有机质 平原丘陵过渡区 空间变异 地理加权回归克里格 空间非平稳性
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ZY3立体像对和机载LiDAR抽样数据协同估测森林平均高 被引量：5
9
作者 赵俊鹏 赵磊 +2 位作者 陈尔学 万祥星 徐昆鹏 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期66-75,共10页
【目的】探索一种适用于已具备林下地形,可协同利用少量实测样地数据、抽样式采集的机载激光雷达(LiDAR)条带数据和区域全覆盖的资源三(ZY3)立体像对数据有效估测区域森林平均高的方法,为提高森林资源调查效率和精度提供技术支撑。【方... 【目的】探索一种适用于已具备林下地形,可协同利用少量实测样地数据、抽样式采集的机载激光雷达(LiDAR)条带数据和区域全覆盖的资源三(ZY3)立体像对数据有效估测区域森林平均高的方法,为提高森林资源调查效率和精度提供技术支撑。【方法】以广西高峰林场2个分场为研究区,2018年获取覆盖整个研究区的机载LiDAR、ZY3立体像对和少量实测样地数据。将LiDAR数据提取的DEM作为历史已存在的林下地形,从全覆盖的LiDAR数据中抽取12条飞行条带的LiDAR数据“模拟”抽样式采集的LiDAR数据,形成“林下地形+LiDAR抽样+ZY3立体像对+样地”数据集;以样地和LiDAR数据提取出LiDAR抽样数据对应的森林平均高为模型建立的参考数据(因变量Y),以ZY3立体像对提取的数字表面模型(DSM)减去数字高程模型(DEM)得到的CHMZY3为自变量(X),采用普通最小二乘(OLS)模型、k-邻近(KNN)模型和回归克里格(RK)模型估测森林平均高,并对其估测效果进行比较评价。【结果】OLS和KNN模型的均方根误差(RMSE)分别为1.88和1.96 m,估测精变(EA)分别为87.18%和86.64%;RK模型估测精度相对较高,RKOLS模型的RMSE=1.84 m,EA=87.42%;RKKNN模型的RMSE=1.86 m,EA=87.32%。【结论】本研究中2类4种模型均可有效估测森林平均高,回归克里格模型(RKOLS、RKKNN)优于非空间模型(OLS、KNN),RKOLS模型估测精度最高;在林下地形已知时,协同利用少量实测样地数据、抽样式采集的机载LiDAR条带数据和区域全覆盖的ZY3立体像对数据能够实现区域森林平均高的高效、高精度估测。 展开更多
关键词 激光雷达 资源三号 森林平均高 回归克里格
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复杂地形区土壤有机质空间变异性分析及制图 被引量：9
10
作者 张欢 高小红 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第5期93-100,共8页
数字土壤制图作为获取土壤属性空间分布的一种新方法,目前已成为土壤科学的研究热点。探究土壤有机质在复杂地形区的空间变异特征及其空间分布制图,可为土地利用合理规划与管理、精准农业及生态环境模拟等提供有价值的数据。复杂地形区... 数字土壤制图作为获取土壤属性空间分布的一种新方法,目前已成为土壤科学的研究热点。探究土壤有机质在复杂地形区的空间变异特征及其空间分布制图,可为土地利用合理规划与管理、精准农业及生态环境模拟等提供有价值的数据。复杂地形区由于其地形起伏大,地貌类型多样以及采样点获取难度大等,对土壤属性制图带来一定的困难,也使得获取的属性空间分布图很难用于实际的使用。基于湟水流域2016年10—11月份采集的0—20 cm的253个土壤表层数据,采用GIS与地统计学相结合的方法,研究协同克里格(COK)、地理加权回归克里格(GWRK)以及结合土地利用类型的均值、中值修正协同克里格4种方法在湟水流域的预测精度并进行比较,旨在探索复杂地形区土壤有机质制图中地统计学方法的适用性。结果表明:(1)4种插值方法对SOM的解释能力均较优,均可用于复杂地形区土壤有机质制图。(2)均值、中值修正协同克里格方法与地理加权回归克里格模型准确度分别为0.905,0.923,0.909,中值修正协同克里格精度最高,未考虑土地利用类型的协同克里格插值精度最低,为0.883。(3)有机质的变异系数为90.90%,存在中等空间变异性;表明其空间变异主要受土壤母质、土壤类型与土地利用管理方式、施肥等共同影响。(4)4种方法预测图表明湟水流域的SOM高值主要分布在大通县西北部、海晏县南部等地,低值主要分布在民和县东南部等地;整体来看研究区SOM含量有利于农业发展。 展开更多
关键词 土壤有机质 协同克里格 地理加权回归克里格 残差 土地利用 复杂地形区 湟水流域
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