一种基于改进克里金法的地面气温质量控制算法 被引量：4

1

作者 叶小岭 沈云培 熊雄 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期614-620,共7页

依据气温间的空间相关性,将地统计学中的普通克里金法(Ordinary Kriging,OK)引入地面气温资料的质量控制。考虑气温在空间上的连续性,提出一种基于高斯模型改进的普通克里金(Improved Ordinary Kriging,IOK)质量控制方法。为评估该方法... 依据气温间的空间相关性,将地统计学中的普通克里金法(Ordinary Kriging,OK)引入地面气温资料的质量控制。考虑气温在空间上的连续性,提出一种基于高斯模型改进的普通克里金(Improved Ordinary Kriging,IOK)质量控制方法。为评估该方法的性能,运用IOK法对江苏省67个台站2008年地面日平均气温资料进行质量控制,并与OK法以及反距离加权法(Inverse Distance Weighted,IDW)进行比较。试验结果表明,IOK法的检验效果优于OK法与IDW法,且稳定性与适用性较高,能有效地标记出气温观测数据中的可疑数据。 展开更多

关键词 地面气温 质量控制 高斯模型 改进的普通克里金法 反距离加权法

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科尔沁沙地土壤碳储量插值计算对比及其影响因素分析

2

作者 张钰清 陈银萍 +3 位作者 程红元 王旭洋 陈云 李玉强 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1979-1990,共12页

准确估算土壤碳储量对碳中和的实现与气候变化应对有着重要意义。本研究以地处我国北方半干旱农牧交错带东端的科尔沁沙地为研究区域,基于310个位点0-100 cm深土壤的有机碳数据,用不同插值方法[反距离权重法(IDW)、普通克里金法(OK)和... 准确估算土壤碳储量对碳中和的实现与气候变化应对有着重要意义。本研究以地处我国北方半干旱农牧交错带东端的科尔沁沙地为研究区域,基于310个位点0-100 cm深土壤的有机碳数据,用不同插值方法[反距离权重法(IDW)、普通克里金法(OK)和回归克里金法(RK)]对土壤有机碳密度(SOCS)进行空间插值并计算区域土壤有机碳储量,使用平均误差(ME)、平均标准化误差(MSE)和均方根误差(RMSE)对插值结果进行评价,结合实测SOCS验证土壤碳储量计算的最优插值方法。结果表明:1)在半干旱沙地SOCS估算中,最终进入回归预测模型的环境变量按影响程度从大到小依次有年积温、降水量、砂土含量和海拔,SOCS与海拔、年积温、降水量和砂土含量存在显著负相关关系;2)不同插值方法计算的区域土壤有机碳储量具有显著差异(P<0.05),基于RK、IDW和OK计算得土壤有机碳储量分别为150.34、158.03和140.11 Tg。与实测值相比,OK低估了土壤有机碳储量,IDW高估了土壤有机碳储量,这种差异凸显了插值方法在区域尺度土壤有机碳储量估算中的重要性;3)基于RK插值的结果最优(ME=0.208,MSE=1.211,RMSE=1.973,R^(2)=0.3706),相比于OK和IDW的插值精度分别提高了6.0%和22.4%。本研究表明在半干旱沙地RK插值仍然适用并且可以提高插值精度,能更加准确地估算土壤有机碳储量。 展开更多

关键词 土壤有机碳储量 反距离权重法 普通克里金法 回归克里金法

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气象要素空间插值方法的比较分析 被引量：110

3

作者 李军龙 张剑 +1 位作者 张丛 陈全功 《草业科学》 CAS CSCD 2006年第8期6-11,共6页

气象要素是草原综合顺序分类中重要的指标,对生态系统中物种的组成、生长、演替更新及干物质的积累有很大的影响。年均温度、年降水量、年积温空间分布的一般规律是随海拔高度和纬度的增加而减少,但不同插值方法所计算出的空间插值之间... 气象要素是草原综合顺序分类中重要的指标,对生态系统中物种的组成、生长、演替更新及干物质的积累有很大的影响。年均温度、年降水量、年积温空间分布的一般规律是随海拔高度和纬度的增加而减少,但不同插值方法所计算出的空间插值之间,却有明显的不同。用ArcMap 8.3地理信息系统软件,对全国及周边地区2 114个气象台(站),1961-1990年30年的年均温度、年积温和年降水量,分别采用样条函数法(Spline)、反距离加权平方法(IDS)和普通克里金法(OK)进行空间插值分析。交叉验证结果表明:当选择合适的站点数目时,3种方法的精度都很高。在克里金法中,除高斯模型精度较低外,球状模型、环状模型、指数模型对同一气象因素插值,其相对平均误差也不大。3种插值方法的比较是,年均温度插值时,OK法优于Spline法,Spline法优于IDS法,相对平均误差分别为7.65%、7.9%和7.95%;年降水量插值时,OK法优于Spline法和IDS法,相对平均误差分别为8.31%、8.76%和8.76%;年积温插值时,OK法优于IDS法,IDS法优于Spline法,相对平均误差分别为5.82%、6.11%和6.13%。 展开更多

关键词 气象要素 空间插值 样条函数法 反距离加权平方法 普通克里金法 年均温度 年积温 年降水量

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青岛城区土壤重金属元素空间分布及其现状评价 被引量：18

4

作者 李姗姗 曹广超 +2 位作者 石平超 蒋刚 袁杰 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期112-117,共6页

采用普通克里金插值法对青岛城区表层土壤中As、Cd等8种重金属元素的空间分布规律进行分析,并用单因子指数法和内梅罗指数法评价土壤重金属元素的累积程度。结果表明:8种重金属元素空间变异各向异性显著,总体上呈现由东北向西南递减的... 采用普通克里金插值法对青岛城区表层土壤中As、Cd等8种重金属元素的空间分布规律进行分析,并用单因子指数法和内梅罗指数法评价土壤重金属元素的累积程度。结果表明:8种重金属元素空间变异各向异性显著,总体上呈现由东北向西南递减的趋势。受重金属影响而明显累积的土壤样点比例较小,为4.7%,土壤环境质量总体上较好。部分位于交通区、工业区和生活区样点的Zn、Hg、Cd、Cr、Cu元素含量超过GB 15618—1995《土壤环境质量标准》三级标准。研究成果可为城市环境规划与管理、城市土壤环境治理与修复等提供参考。 展开更多

关键词 土壤重金属 普通克里金法 内梅罗指数 空间分布

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土壤水分空间插值的克里金平滑效应修正方法 被引量：30

5

作者 杨雨亭 尚松浩 李超 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期208-213,共6页

地统计学的普通克里金法是研究土壤水分空间变异特性和描绘其空间分布的有效方法。但与其它建立在最小二乘标准上的插值方法一样,普通克里金法也存在着平滑效应问题,即估计值的变异程度比实际要小,从而导致估计值往往不能反映出土壤水... 地统计学的普通克里金法是研究土壤水分空间变异特性和描绘其空间分布的有效方法。但与其它建立在最小二乘标准上的插值方法一样,普通克里金法也存在着平滑效应问题,即估计值的变异程度比实际要小,从而导致估计值往往不能反映出土壤水分真实的空间变化特征。结合实际的土壤水分监测数据,采用Yamamoto提出的一套针对普通克里金估计值进行后处理的方法,较好地解决了普通克里金法平滑效应的问题,在保证局部估计值精度的同时,重现了土壤含水率在空间的分布与变化特征。 展开更多

关键词 土壤水分 普通克里金法 平滑效应 插值方差 修正方法

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区域地下水位插值的整体-局部组合方法 被引量：14

6

作者 王春颖 尚松浩 +1 位作者 毛晓敏 Jorge Kazuo Yamamoto 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期63-68,I0001,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 地下水 插值 模型 趋势面分析法 普通克里金法 平滑效应

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卫星重力梯度数据的网格化方法研究 被引量：15

7

作者 刘晓刚 吴晓平 +1 位作者 王宝军 庞振兴 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第6期60-65,共6页

利用模拟的卫星重力梯度数据,对移动平均法、反距离加权平均法、加权移动趋势面法和普通克里金法的网格化效果进行了分析和比较,结果表明:搜索半径的选择,既要考虑到能够包含足够多的信息来反映原始数据的空间分布特性,又要考虑到计算... 利用模拟的卫星重力梯度数据,对移动平均法、反距离加权平均法、加权移动趋势面法和普通克里金法的网格化效果进行了分析和比较,结果表明:搜索半径的选择,既要考虑到能够包含足够多的信息来反映原始数据的空间分布特性,又要考虑到计算速度的要求;离散数据的网格化,必须考虑已知点与待求点之间的距离对网格化结果的影响;从网格化结果的精度、计算速度以及对原始数据的逼近效果来看,反距离加权平均法最适用于离散的卫星重力梯度数据的网格化。 展开更多

关键词 移动平均法 反距离加权平均法 加权移动趋势面法 普通克里金法 网格化

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动态精化的煤层三维建模方法 被引量：13

8

作者 贾庆仁 车德福 +1 位作者 李佳徐 陈凯 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期726-730,共5页

现有的煤层建模方法大都从多源数据中提取点或边界来构建实体模型,对开采过程中煤层动态变化的过程缺乏足够关注.提出一种逐步细化的煤层精细建模方法,首先,对开采边界内进行网格划分后将其转换为三角网,通过全局数据中提取的采样点和... 现有的煤层建模方法大都从多源数据中提取点或边界来构建实体模型,对开采过程中煤层动态变化的过程缺乏足够关注.提出一种逐步细化的煤层精细建模方法,首先,对开采边界内进行网格划分后将其转换为三角网,通过全局数据中提取的采样点和普通克里金法对三角网节点的高程及厚度属性进行插值,之后将其拓展为三棱柱作为初始煤层模型;其次,确认开采数据的影响范围,并对初始模型进行动态修正.在唐山市钱家营煤矿进行应用的结果表明,该方法充分运用了开采数据,使煤层的真实变化能够及时反映在煤层三维模型上,提高模型的精度. 展开更多

关键词 多源数据 煤层建模 普通克里金法 断层模拟 变异函数

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基于地形的大气水汽插值方法比较 被引量：3

9

作者 俞晓莹 许文斌 杨亚夫 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期3542-3547,共6页

对于分辨率差别较大的MERIS水汽产品与ASAR数据,直接利用ONN地形模型进行大气空间插值对局部地形变化较大的区域插值精度不高。针对这一问题,在基于ONN地形水汽空间插值的基础上,提出应用普通Kriging和von Karman Kriging 2种插值模型... 对于分辨率差别较大的MERIS水汽产品与ASAR数据,直接利用ONN地形模型进行大气空间插值对局部地形变化较大的区域插值精度不高。针对这一问题,在基于ONN地形水汽空间插值的基础上,提出应用普通Kriging和von Karman Kriging 2种插值模型对局部大气进行空间插值。为修正Kriging模型引起的局部过度平滑问题,运用这2种Kriging模型的基础上,提出运用Yamamoto修正的Kriging法对区域大气残差进行空间插值。将全局ONN插值结果与局部大气残差估计值相加,得到区域的大气分布状况。对3种不同的插值方法进行交叉验证比较发现:利用ONN地形模型+基于残差的von Karman Kriging方法空间组合插值方法精度,无论是均方根误差ERMSE、平均绝对误差EMAE、平均相对误差EMRE还是平均相位标准偏差都远低于ONN地形模型+基于残差OK的空间组合插值和简单的ONN地形模型的插值误差,而且ONN地形模型和基于残差的von Karman Kriging的空间组合插值方法能进一步克服ONN+基于残差OK模型的区域平滑问题,更符合大气的空间分布特征。 展开更多

关键词 MERIS水汽产品 ONN模型 vonKarman KRIGING模型 普通克里金法

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基于雨量计的城区降雨插值不确定性分析 被引量：3

10

作者 戴培培 靖常峰 杜明义 《人民黄河》 CAS 北大核心 2015年第4期38-42,共5页

以北京市西城区2013年6月23日自动雨量计实测数据为研究样本,采用反距离权重法、普通克里金法、径向基函数法等空间插值方法及交叉验证检验方法,以最小均方根误差为插值精度评价指标,分析了站点数量、站点密度、站点分布差异以及不同插... 以北京市西城区2013年6月23日自动雨量计实测数据为研究样本,采用反距离权重法、普通克里金法、径向基函数法等空间插值方法及交叉验证检验方法,以最小均方根误差为插值精度评价指标,分析了站点数量、站点密度、站点分布差异以及不同插值方法对城区降雨插值精度的影响。结果表明:1在城区插值分析中,站点数量及站网密度对插值精度影响较大,而站点分布影响较小,当雨量站点采样率不低于50%、站点密度选择中度分布时可得到较稳健的插值结果;2普通克里金法更适用于城区降雨空间插值。 展开更多

关键词 反距离权重法 普通克里金法 径向基函数法 不确定性分析 插值分析 降雨 城区

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流域降雨空间插值方法比较 被引量：16

11

作者 邹强 《节水灌溉》 北大核心 2009年第7期12-14,共3页

采用反距离权重法和普通克里金方法对流溪河流域范围内32个雨量站2005、2006年逐时降水量进行空间插值试验分析,流域格网分辨率为1 km×1 km,将插值结果与雨量计自记数据进行综合对比分析,研究结果表明:两种插值方法基本能反映流域... 采用反距离权重法和普通克里金方法对流溪河流域范围内32个雨量站2005、2006年逐时降水量进行空间插值试验分析,流域格网分辨率为1 km×1 km,将插值结果与雨量计自记数据进行综合对比分析,研究结果表明:两种插值方法基本能反映流域降水量的空间分布特征,但普通克里金方法更适合流溪河流域降雨空间插值。有效样本点数据的空间分布很大程度上影响插值精度,流域内雨量站的密度对插值结果影响也非常显著。 展开更多

关键词 空间插值 反距离权重法 普通克里金法 降雨

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陕西省月平均气温空间插值方法研究 被引量：18

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作者 马秀霞 黄领梅 沈冰 《水资源与水工程学报》 CSCD 2017年第5期100-105,共6页

为弥补陕西省气象站点数量有限、空间分布不均等问题,对常用空间插值方法进行比较研究,探寻适宜陕西省气温空间插值方法。根据陕西省内外110个气象站点1981-2010年的月平均温度,选用反距离权重法、普通克里金法与多元线性回归法进行空插... 为弥补陕西省气象站点数量有限、空间分布不均等问题,对常用空间插值方法进行比较研究,探寻适宜陕西省气温空间插值方法。根据陕西省内外110个气象站点1981-2010年的月平均温度,选用反距离权重法、普通克里金法与多元线性回归法进行空插值,利用实际验证法进行精度评估。结果表明,考虑了经度、纬度和高程的多元线性回归法的插值精度最高,普通克里金法次之,反距离权重法精度最低;多元线性回归分析法对陕西省气温插值最为适宜。 展开更多

关键词 月平均气温 空间插值 多元线性回归法 普通克里金法 反距离权重法

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一种离子型稀土矿体渗透性空间分布的计算方法 被引量：1

13

作者 王明照 龙平 +3 位作者 胡世丽 王观石 罗嗣海 洪本根 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第2期280-287,共8页

离子型稀土矿体的渗透性是浸矿剂消耗和稀土浸取率的重要影响因素,合理确定其空间分布成为开采设计的关键。对于大埋深矿体,现有的渗透系数确定方法均存在较大误差。本次选取某一离子型稀土矿体为研究对象,分析了不同颗粒级配、不同孔... 离子型稀土矿体的渗透性是浸矿剂消耗和稀土浸取率的重要影响因素,合理确定其空间分布成为开采设计的关键。对于大埋深矿体,现有的渗透系数确定方法均存在较大误差。本次选取某一离子型稀土矿体为研究对象,分析了不同颗粒级配、不同孔隙比的稀土矿(土)的渗透系数,结果表明d10、不均匀系数和孔隙比与渗透系数的对数均呈线性关系,各参数对斜率影响的变异系数均小于20.0%,说明这3个参数相互之间呈线性相关。建立了渗透系数的计算模型为:k=10^(5.16e+240.97d_(10)+9.72×10^(-3)C_(u)-10.51)。经与试验数据对比,整个矿体渗透系数估算值的平均相对误差为15.1%,相关系数为0.986,表明所建模型较为合理。结合普通克里金法,建立矿体渗透系数空间分布的计算方法,并分析变异函数对计算结果的影响。结果表明,球状模型精度较高,其计算结果的决定系数和变异函数的变程分别为0.931、30.03 m。本研究为离子型稀土矿体的精准开采设计提供技术支持。 展开更多

关键词 离子型稀土矿床 渗透系数 普通克里金法 变异函数

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基于空间插值方法的重庆降水信息展布 被引量：21

14

作者 王国泰 张守平 +2 位作者 杨清伟 魏佳 江志航 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2018年第3期18-23,共6页

不同空间插值方法在不同地区的插值精度不同。为确定重庆市降雨量的空间分布,采用重庆市12个气象站1960-2014年降水数据,运用系数为2、3、4的反距离权重法、普通克里金法、考虑高程的协同克里金法及考虑温度的协同克里金法,按多年平均... 不同空间插值方法在不同地区的插值精度不同。为确定重庆市降雨量的空间分布,采用重庆市12个气象站1960-2014年降水数据,运用系数为2、3、4的反距离权重法、普通克里金法、考虑高程的协同克里金法及考虑温度的协同克里金法,按多年平均、最大3个月及最小3个月不同降水量指标进行分析,并以均方根误差和纳什效率系数进行验证。结果表明,对于三种指标,不同插值方法的优劣从好到差均为考虑高程的协同克里金法、考虑温度的协同克里金法、普通克里金法、系数分别为4、3、2的反距离权重法。对于反距离权重法,系数越大则误差越小。三种降水量指标以多年平均降水量为输入数据的插值结果更加准确。考虑温度的协同克里金法在降水量较小或降水与温度相关性较强时有良好的插值精度。在重庆地表变化幅度较大的地区,考虑高程的协同克里金法更能体现高程变化对降水量的影响。 展开更多

关键词 降水 空间插值 反距离权重法 普通克里金法 协同克里金法 气温 重庆

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省域尺度土壤有机质空间分布的神经网络法预测 被引量：5

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作者 江叶枫 郭熙 +2 位作者 叶英聪 孙凯 饶磊 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期828-835,共8页

土壤有机质空间分布预测方法研究对指导省域尺度下土壤有机质空间插值模型选取和精度优化具有重要意义。以江西省为例,利用BP神经网络模型与普通克里金结合的方法(BPNN-OK)、RBF神经网络模型与普通克里金结合的方法(RBFNN-OK)以及普通... 土壤有机质空间分布预测方法研究对指导省域尺度下土壤有机质空间插值模型选取和精度优化具有重要意义。以江西省为例,利用BP神经网络模型与普通克里金结合的方法(BPNN-OK)、RBF神经网络模型与普通克里金结合的方法(RBFNN-OK)以及普通克里金法(OK)3种方法,预测省域尺度下耕地表层(0~20 cm)土壤有机质的空间分布。16 109个土壤样点随机分成12 887个建模样点,3 222个测试样点。结果表明:在省域尺度下,BPNN-OK法、RBFNN-OK法较OK法在土壤有机质空间预测精度上有较大提升,三者的预测精度为BPNN-OK>RBFNN-OK>OK。BPNN-OK法对土壤有机质预测结果的均方根误差、平均绝对误差、平均相对误差较OK法分别降低28.66%、30.71%、34.76%,RBFNN-OK法较OK法分别降低27.76%、29.74%、33.71%。在省域尺度下,神经网络模型与普通克里金结合的方法能很好地捕捉土壤有机质的复杂空间变异关系。研究结果可指导江西省土壤有机质空间插值模型选取。 展开更多

关键词 土壤有机质预测 BP神经网络模型 RBF神经网络模型 普通克里金法 省域尺度 空间插值 精度

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