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基于RF+OK算法的辽宁省降水量空间预测研究
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作者 潘健 《水利技术监督》 2025年第3期156-158,165,共4页
为优化区域降水量空间插值精度。文章基于气象站点观测降水数据,结合海陆位置、地形要素等变量,新建了RF+OK耦合模型,预测辽宁省降水量空间分布情况。结果表明,RF非线性算法耦合OK外推残差的模型(RF+OK),克服RF模型忽视降水量空间自相... 为优化区域降水量空间插值精度。文章基于气象站点观测降水数据,结合海陆位置、地形要素等变量,新建了RF+OK耦合模型,预测辽宁省降水量空间分布情况。结果表明,RF非线性算法耦合OK外推残差的模型(RF+OK),克服RF模型忽视降水量空间自相关性的缺陷,验证精度较高,能较好地反映区域降雨空间信息。研究结果为区域降雨预测与灾害防治提供支持。 展开更多
关键词 降水量 RF+OK耦合模型 残差信息 空间预测
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基于地理最优相似性的土壤重金属镉含量空间预测 被引量:3
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作者 廖秀英 王波 +3 位作者 余昕 梁继 程辉 田茂军 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2143-2152,共10页
以地理相似性定律为基础,利用野外采集的40个土壤样本数据,结合环境辅助变量构建地理最优相似性(GOS)模型,对研究区域重金属镉含量及其空间分布进行预测研究,并将预测结果与偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林(RF)和通用克里格(UK)模型的... 以地理相似性定律为基础,利用野外采集的40个土壤样本数据,结合环境辅助变量构建地理最优相似性(GOS)模型,对研究区域重金属镉含量及其空间分布进行预测研究,并将预测结果与偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林(RF)和通用克里格(UK)模型的结果进行对比分析。研究结果表明:研究区内土壤样本镉质量分数均值(0.432 mg/kg)比背景值大,接近中度污染水平(污染指数为2.18),区域土壤生态环境受到一定的威胁;GOS预测结果的决定系数为0.668,均方根误差和平均绝对误差分别为0.096和0.080,在4个预测模型中表现最佳;区域重金属Cd质量分数从东北部向西南部递减,高值分布于河流沿岸和人类活动密集区域,反映出人类活动是导致研究区内土壤重金属分异的主要因素。 展开更多
关键词 地理相似性 土壤属性 重金属CD 空间预测
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PSO优化算法在尾矿库空间预测中的应用 被引量:1
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作者 吕世玮 黄德镛 +1 位作者 高聪 贾子月 《有色金属(矿山部分)》 2024年第1期126-132,共7页
由于尾矿库的空间变异特殊性,传统的插值法预测精度不高,误差很大。为解决这一问题,考虑到粒子群算法在求解非线性问题时具有更强的全局搜索能力、并行性和多样性、适应性和自适应性,提出了一种基于粒子群算法优化Kriging模型来拟合尾... 由于尾矿库的空间变异特殊性,传统的插值法预测精度不高,误差很大。为解决这一问题,考虑到粒子群算法在求解非线性问题时具有更强的全局搜索能力、并行性和多样性、适应性和自适应性,提出了一种基于粒子群算法优化Kriging模型来拟合尾矿库内部参数数据的克里格空间预测算法,旨在提高尾矿库内部参数信息的拟合精度,减少误差。为验证改进算法的有效性,采用多种预测评价指标进行分析,并与传统Kriging进行交叉验证分析,确定优化算法的可靠性。结果表明:相比于传统的加权最小二乘法拟合法,采用PSO算法拟合Kriging模型参数时,内摩擦角平均误差率降低了23.36%,黏聚力平均误差率降低了8.45%,证明算法可行和有效。 展开更多
关键词 尾矿库 空间预测:Kriging 粒子群优化 误差分析
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中国土壤温度的空间预测研究 被引量:40
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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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基于协同克里格插值和地理加权回归模型的土壤属性空间预测比较 被引量:48
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作者 郭龙 张海涛 +2 位作者 陈家赢 李锐娟 秦聪 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1037-1042,共6页
选取宜昌市红花套镇作为研究区域,研究土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、碱解氮与土壤属性指标变量之间的关系,选择与预测变量之间具有较高相关性的变量作为辅助变量用以提高预测精度,本文试图将地理加权回归模型应用于土壤属性空间模拟... 选取宜昌市红花套镇作为研究区域,研究土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、碱解氮与土壤属性指标变量之间的关系,选择与预测变量之间具有较高相关性的变量作为辅助变量用以提高预测精度,本文试图将地理加权回归模型应用于土壤属性空间模拟中,以此与协同克里格插值的预测结果进行对照,从而比较它们的预测精度以提出更适合土壤属性预测的模型。结果表明:协同克里格插值和地理加权回归模型对土壤属性的空间模拟均有较高的预测精度,在辅助变量较多的情况下地理加权回归模型具有比协同克里格插值更为简单的算法,并且比较预测值相对误差的范围跨度和标准差以及均方根误差等方面,地理加权回归模型在土壤属性指标预测方面具有更高的预测精度,也具有更大的优势。 展开更多
关键词 协同克里格插值 地理加权回归模型 权函数 土壤属性 空间预测
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基于模糊集理论的土壤重金属污染空间预测 被引量:25
6
作者 檀满枝 陈杰 +2 位作者 徐方明 郑海龙 张学雷 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期389-396,共8页
基于54个土壤表层样品重金属全量浓度实验室测定数据,应用模糊c-均值算法对南京城市边缘带化工园附近20 km2样区内土壤重金属浓度进行了连续分类,对样点土壤的隶属度进行空间普通克里格插值,实现样区土壤重金属浓度和污染状况的空间预... 基于54个土壤表层样品重金属全量浓度实验室测定数据,应用模糊c-均值算法对南京城市边缘带化工园附近20 km2样区内土壤重金属浓度进行了连续分类,对样点土壤的隶属度进行空间普通克里格插值,实现样区土壤重金属浓度和污染状况的空间预测。结果表明,样区土壤中重金属Cu、Zn、Cr、As和Cd的浓度均低于国家土壤环境质量标准,未发生污染;受工业、交通排放的影响,样区左侧和南部Cu、Zn、Cr、As较高,个别区域有Zn、Cr富集现象。Hg为样区主要的土壤重金属污染元素,土壤Hg污染主要发生在蔬菜基地及滁河流经区,较为严重的Hg污染土壤集中分布在样区中部的蔬菜基地。与利用样点测定数据直接插值的空间预测方法相比,基于模糊集理论的土壤污染空间预测方法可获得较好的预测效果。 展开更多
关键词 模糊集理论 模糊C-均值算法 连续分类 空间预测 土壤污染 重金属
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洪水相空间预测 被引量:16
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作者 丁晶 邓育仁 傅军 《成都科技大学学报》 EI CAS CSCD 1995年第4期7-11,共5页
混沌理论不仅为认识洪水变化规律提供了新的观点,同时也为洪水预测方法提供了新的途经。本文简要论述洪水时间序列相空间预测途经的理论背景.基本方法及缺点.
关键词 空间预测 洪水时间序列 洪水 浑沌
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岩体边坡稳定性灰色聚类空间预测方法 被引量:31
8
作者 谢全敏 朱瑞赓 《金属矿山》 CAS 北大核心 1997年第6期1-5,共5页
岩体边坡稳定性受多种因素影响,不同的边坡,各影响因素的影响程度不一。为评价多种因素对边坡稳定性的影响,提出了岩体边坡稳定性灰色聚类空间预测方法。该方法在清江隔河岩水电站进出口边坡稳定性分析中获得了较好的结果。
关键词 岩体 边坡稳定性 灰色聚类 空间预测 影响因素
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区域滑坡空间预测方法研究综述 被引量:21
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作者 王志旺 李端有 王湘桂 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第5期78-85,94,共9页
滑坡具有区域性、群发性、多发性及灾害严重的特点,开展大范围的区域滑坡空间预测评价是实现防灾减灾的有效途径。在区域滑坡空间预测研究方面,还存在预测指标体系的确定方法、预测指标的权重取值及连续数据离散化处理过程中造成的图层... 滑坡具有区域性、群发性、多发性及灾害严重的特点,开展大范围的区域滑坡空间预测评价是实现防灾减灾的有效途径。在区域滑坡空间预测研究方面,还存在预测指标体系的确定方法、预测指标的权重取值及连续数据离散化处理过程中造成的图层信息损失等问题,需要进一步研究解决。分别综述了确定性模型和非确定性模型在滑坡空间预测评价中的应用情况,重点介绍了非确定性模型中的知识驱动模型和数据驱动模型的应用情况及适用条件;并展望了区域滑坡空间预测方法的发展趋势。 展开更多
关键词 区域滑坡 空间预测 确定性模型 知识驱动模型 数据驱动模型
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子空间预测控制算法在主动噪声振动中的应用 被引量:16
10
作者 王建宏 王道波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期129-135,共7页
为解决主动噪声和振动控制中的执行器饱和约束条件问题,在子空间系统辨识的基础上,研究了一种新颖的子空间预测控制方法。该控制方法联合了系统辨识和控制器设计,直接由输入-输出数据得到将来时刻的输出预测值;自动校正系统中的参数,克... 为解决主动噪声和振动控制中的执行器饱和约束条件问题,在子空间系统辨识的基础上,研究了一种新颖的子空间预测控制方法。该控制方法联合了系统辨识和控制器设计,直接由输入-输出数据得到将来时刻的输出预测值;自动校正系统中的参数,克服了传统的模型预测控制中繁琐的系统辨识环节。同时子空间预测控制允许执行器机构出现饱和现象,在考虑由饱和现象导致的约束条件时,利用线性矩阵不等式将约束优化问题转化为无约束优化问题。采用椭球优化算法迭代地产生一系列体积逐渐减小的椭球序列,最终能收敛到一个最优解。在椭球算法的基础上推导了该算法达到收敛时所需要迭代次数的一个上界,这在智能优化算法中是很难求得到的。最后以直升机悬停状态时发生的颤振为例,利用本文中的子空间预测控制和椭球优化算法设计闭环系统的反馈控制器,验证闭环系统的输出响应能较好地跟踪期望值,从而得出本文方法的有效性。 展开更多
关键词 主动噪声和振动控制 空间预测控制 椭球优化算法 线性矩阵不等式 执行器饱和
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试论建筑策划空间预测与评价方法——建筑使用后评价(POE)的前馈 被引量:21
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作者 苏实 庄惟敏 《新建筑》 2011年第3期107-109,共3页
建筑策划中的空间预测与评价是生成设计任务书的重要手段,空间预测将建设目标量化为设计任务书的空间清单,空间评价使空间预测的结果更加合理和科学。为建立空间预测与评价的方法论体系,可以借鉴建筑使用后评价的成果,使之既成为空间预... 建筑策划中的空间预测与评价是生成设计任务书的重要手段,空间预测将建设目标量化为设计任务书的空间清单,空间评价使空间预测的结果更加合理和科学。为建立空间预测与评价的方法论体系,可以借鉴建筑使用后评价的成果,使之既成为空间预测的依据,也成为空间评价方法和程序的借鉴。从使用后评价研究的角度,建筑策划中的空间预测与评价可以视为使用后评价的前馈。 展开更多
关键词 建筑策划 空间预测 空间评价 使用后评价 量化空间
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废杂铜冶炼过程子空间预测控制器的设计 被引量:2
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作者 李英道 叶凌箭 宋执环 《江南大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第4期385-390,共6页
针对废杂铜冶炼过程的非线性时变、动态特性突变显著等特点,提出一种基于机理分析的自适应子空间预测控制方法。该方法将机理分析与数据驱动方法相结合,通过比较预测误差在线更新预测模型,增强了控制器对非线性时变特征的适应能力,使控... 针对废杂铜冶炼过程的非线性时变、动态特性突变显著等特点,提出一种基于机理分析的自适应子空间预测控制方法。该方法将机理分析与数据驱动方法相结合,通过比较预测误差在线更新预测模型,增强了控制器对非线性时变特征的适应能力,使控制器的物理意义更加明确。最后对废杂铜冶炼过程的实际运行数据进行仿真研究,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 工业过程 废杂铜 数据驱动 空间预测控制器
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面向对象的三峡库区新生型滑坡空间预测研究 被引量:3
13
作者 许霄霄 牛瑞卿 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第12期24-29,共6页
三峡水库运行期间,库水位的变动不仅可能诱发老滑坡复活,还会产生新的滑坡(新生型滑坡)。以库首区秭归段岸坡为研究区,采用了面向对象的C5.0决策树分类的预测方法,选取了库水、坡度、工程岩组、斜坡结构和影像纹理等作为评价因子,在遥... 三峡水库运行期间,库水位的变动不仅可能诱发老滑坡复活,还会产生新的滑坡(新生型滑坡)。以库首区秭归段岸坡为研究区,采用了面向对象的C5.0决策树分类的预测方法,选取了库水、坡度、工程岩组、斜坡结构和影像纹理等作为评价因子,在遥感解译和野外调查的基础上,利用遥感、地理信息系统和空间数据挖掘技术,建立了新生型滑坡空间预测模型,生成了新生型滑坡易发性区划图。验证显示:预测结果与实际较为一致,该方法可为新生型滑坡的防治提供科学依据。 展开更多
关键词 三峡库区 新生型滑坡 面向对象 C5 0决策树 空间预测
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故障估计下子空间预测控制的快速梯度算法 被引量:8
14
作者 王建宏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1015-1021,共7页
基于闭环系统观测数据,直接设计估计故障和预测控制器.在施加故障的上下限约束条件下,采用快速梯度算法估计故障.在此基础上,采用子空间预测控制策略求解一个带有线性矩阵不等式约束的优化问题.对于故障估计下子空间预测控制的最优化问... 基于闭环系统观测数据,直接设计估计故障和预测控制器.在施加故障的上下限约束条件下,采用快速梯度算法估计故障.在此基础上,采用子空间预测控制策略求解一个带有线性矩阵不等式约束的优化问题.对于故障估计下子空间预测控制的最优化问题,构造了一组估计序列,以采用快速梯度算法求解.直升机悬停状态仿真实例表明,本文方法是有效的. 展开更多
关键词 故障估计 空间预测控制 快速梯度算法 线性矩阵不等式
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地理权重回归在土壤pH空间预测中的应用 被引量:5
15
作者 王库 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期73-79,F0002,共8页
为高效利用土壤和开展精准农业生产,采用地理权重回归方法对区域土壤pH的空间分布进行预测,以获得比普通线性回归方法更高的预测精度和论证其对其他土壤属性进行预测的可行性。实测样点土壤的pH,然后选用与土壤pH相关程度较高且易于获... 为高效利用土壤和开展精准农业生产,采用地理权重回归方法对区域土壤pH的空间分布进行预测,以获得比普通线性回归方法更高的预测精度和论证其对其他土壤属性进行预测的可行性。实测样点土壤的pH,然后选用与土壤pH相关程度较高且易于获取的环境因子(海拔高程、坡度、归一化植被指数、铁氧化物指数、样点距河流的最近距离、土壤侵蚀强度)来建立与土壤pH的回归方程。因子经过逐步回归及多重共线性检验后,用地理权重回归模型对pH进行预测。通过ME、RMSE及回归决定系数等指标,用验证样点数据对预测效果进行评价。结果表明,地理权重回归模型的预测精度高于普通线性回归模型,能大幅度降低AIC值,显著提高模型的回归决定系数,有效地降低回归的残差值;生成的预测图在空间上过渡自然,制图效果较好;利用地理权重回归法能将环境影响因子纳入模型,并能充分考虑样点的空间位置,适合于具有高度空间变异的土壤属性预测及制图。 展开更多
关键词 土壤PH 地理权重回归法 土壤制图 空间预测
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落石灾害空间预测方法研究 被引量:6
16
作者 王念秦 罗东海 《路基工程》 2009年第3期198-200,共3页
对落石灾害进行准确空间预测,关键是求出落石最后一次与斜坡碰撞后的速度。基于落石的初始运动状态和成因,将落石类型概化为三种运动形式和六种基本破坏类型;结合运动过程可进一步划分,考虑斜坡形态,认为落石运动为坠落、滑落、斜抛、... 对落石灾害进行准确空间预测,关键是求出落石最后一次与斜坡碰撞后的速度。基于落石的初始运动状态和成因,将落石类型概化为三种运动形式和六种基本破坏类型;结合运动过程可进一步划分,考虑斜坡形态,认为落石运动为坠落、滑落、斜抛、滚落和碰撞等状态复杂组合,对碰撞阶段进行详细分析,进而求出落石发生一种或多种运动后的速度,推求崩落距离;最后通过实例计算,验证了该法的合理性,为落石灾害的防治设计提供了依据。 展开更多
关键词 落石灾害 运动过程 崩落距离 空间预测方法
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基于GIS的信息量模型在森林病虫害空间预测中的应用方法研究 被引量:2
17
作者 马菁 《林业调查规划》 2014年第5期40-43,50,共5页
介绍了信息量模型以及信息量模型与GIS的结合,描述了建立森林病虫害空间预测信息量模型的4个步骤:因子的选取、信息量模型的建立及公式计算、信息量结果值的分级、综合信息量图的生成。讨论了基于GIS的信息量模型在森林病虫害空间预测... 介绍了信息量模型以及信息量模型与GIS的结合,描述了建立森林病虫害空间预测信息量模型的4个步骤:因子的选取、信息量模型的建立及公式计算、信息量结果值的分级、综合信息量图的生成。讨论了基于GIS的信息量模型在森林病虫害空间预测中存在的问题和发展前景。 展开更多
关键词 GIS 信息量模型 森林病虫害 空间预测
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故障条件下子空间预测控制的对偶分解
18
作者 王建宏 许莺 +1 位作者 熊朝华 徐波 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期652-660,共9页
研究故障条件下子空间预测控制器的设计问题,在推导输出预测估计值后分析残差矢量的统计分布特性及残差矢量在各个瞬时时刻处的具体形式.针对含有等式和不等式约束条件的预测控制器最优化问题,通过对偶运算将较复杂的约束优化转化为无... 研究故障条件下子空间预测控制器的设计问题,在推导输出预测估计值后分析残差矢量的统计分布特性及残差矢量在各个瞬时时刻处的具体形式.针对含有等式和不等式约束条件的预测控制器最优化问题,通过对偶运算将较复杂的约束优化转化为无约束优化问题,采用最近邻梯度法即可求得基-对偶优化问题的最优解.最后以直升机悬停状态为例,验证控制器设计方法的有效性. 展开更多
关键词 故障 空间预测控制 对偶分解 规范项
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故障估计下子空间预测控制的仿射设计
19
作者 唐得志 王道波 +1 位作者 王建宏 盛守照 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2013年第1期88-95,共8页
基于闭环系统的输入-输出观测数据,无需建立系统和故障的状态空间模型,采用直接设计的方法来估计故障,并设计控制器。对于故障的估计,利用闭环系统中输入-输出关系建立一个参数化的最小二乘问题。在施加故障的上下限约束条件下,采用快... 基于闭环系统的输入-输出观测数据,无需建立系统和故障的状态空间模型,采用直接设计的方法来估计故障,并设计控制器。对于故障的估计,利用闭环系统中输入-输出关系建立一个参数化的最小二乘问题。在施加故障的上下限约束条件下,采用快速梯度算法来估计故障。在故障估计的基础上,引入子空间预测控制的思想,考虑控制输入为仿射形式下如何设计控制器。对于仿射形式中的仿射项和增益项,借助分离性原理,采用相互迭代的最速下降法求解该2类未知参数矢量。为了验证本文方法估计故障和设计控制器,以直升机悬停状态为例说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 故障估计 空间预测控制 仿射控制器 迭代算法
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基于HSI模型的土壤氮素空间预测不确定性的可视化表达
20
作者 檀满枝 陈杰 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期392-397,共6页
任何模型都无法完全准确地再现真实世界,因此各种空间预测始终面临着不确定性的困扰。从20世纪90年代开始,土壤空间预测研究中输出结果的不确定性分析与评价日益受到重视。由于不确定性信息的可视化表达有助于更加直观地揭示与展示真实... 任何模型都无法完全准确地再现真实世界,因此各种空间预测始终面临着不确定性的困扰。从20世纪90年代开始,土壤空间预测研究中输出结果的不确定性分析与评价日益受到重视。由于不确定性信息的可视化表达有助于更加直观地揭示与展示真实世界,因此是一种增强不确定分析与决策支持之间联系的有效途径。本文首先对不确定性可视化表达的主要技术与方法进行了简要论述,进而以北京市城市边缘带样区基于地统计学的土壤表层全氮含量的空间预测作为案例研究,以相对误差表示预测结果的不确定性,应用色调-饱和度-亮度(HSI)色彩模型实现土壤属性预测结果和不确定信息的可视化同步表达。在HSI模型中,色调值被用来表示预测值,白度表示不确定性。在案例研究的全氮预测输出结果中,颜色发白的区域表示预测结果的不确定性较高,需要做进一步补充采样。实际应用过程中发现,二维图例对不确定性的可视化表达效果有一定的限制作用,仍需在二维图例完善或创建新型图例方面开展深入的研究工作。 展开更多
关键词 土壤空间预测 不确定性 可视化表达 HSI模型
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