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[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
周脚根 雷秋良 李勇 张天鹏
[目的]如何准确、高效地实现点源数据向面源数据的空间拓展，是现代数字土壤制图技术实现由中小尺度制图转向大尺度、乃至全球尺度制图所需解决的关键问题之一。[方法]依托前期提出的局部属性相似性加权回归空间插值算法（LASWR），本文构建了一种基于云计算技术Hadoop的分布式空间插值算法（DLASWR），以应对大规模数字土壤制图的海量数据处理需要。DLASWR算法是基于Hadoop的MapReduce框架结构。算法的核心思想在于：（1）将待插值数据集分割成多个子数据集，由单个Map任务使用集中式LASWR算法对一个子数据集进行插值；（2）由Reduce任务归并所有Map任务的插值结果，并作为最终结果输出。[结果]对实际土壤样点属性的空间插值实验结果表明DLASWR算法具有良好的加速性能，与集中式LASWR算法相比显著提高了空间插值的计算效率。[结论] DLASWR算法可为数字土壤制图领域当前应用的空间插值方法由传统的集中式计算拓展成分布式计算提供技术参考。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
史文娇 岳天祥 石晓丽 宋伟
作为土壤变化的时空定量监测方法,土壤属性空间插值方法及其精度是计量土壤学和"数字土壤"领域的重要研究内容。文章首先介绍了土壤属性空间插值的常用方法,包括克立格插值法(Kriging)、反距离权重法(IDW)、样条插值法(Spline)、贝叶斯最大熵(BME)、地理加权回归(GWR)以及高精度曲面建模方法(HASM);其次阐述了土壤属性空间插值精度验证的方法和指标;再次总结了能够提高土壤属性插值精度的6种途径,包括合理选择插值方法、准确设定插值方法参数、合理设计采样数目和密度、注意空间自相关程度和范围的影响、科学安排实验分析顺序以及结合辅助信息进行插值;最后从插值方法的选择、验证指标的选取以及辅...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
杨子清 陈平留 刘健 余坤勇 廖晓丽 游浩辰 缪绿琳
利用ArcGIS 9.3软件,采用Kriging法完成土壤养分有机质和全钾养分的空间插值.结果表明,福建省顺昌县森林土壤的有机质和全钾含量空间上存在中等程度相关.采用Kriging法的Stable和Spherical半变异函数模型表征有机质和全钾含量的空间变异特征效果最好.交叉验证表明:有机质和全钾的插值结果平均误差分别为-0.09和0.00,均方根误差(RMS)分别为16.42和2.68.
[期刊] 草业科学
[作者]
张仁平 张云玲 郭靖 冯琦胜 梁天刚
利用新疆及周边地区的154个气象站点资料,采用反距离权重法(IDW)、普通克里金法(Kriging)、协同克里格法(Cokriging)、贝叶斯法(EBK)和ANUSPLIN软件5种方法,对新疆地区1995-2004年10年间的月降水量空间插值模拟结果进行了交叉检验。结果表明,在新疆地区,5种方法的插值精度表现为ANUSPLIN>Cokriging>EBK>Kriging>IDW,并随月份有所变化,平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)表现为秋冬两季误差低于春夏两季,平均相对误差(MRE)的值在春
关键词：
新疆地区 降水量 空间插值 精度比较
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
章清 张海涛 郭龙 杜佩颖 李林蔚 李锐娟 唐晓霏
以湖北省宜都市红花套镇的柑橘产区为例，选取土壤重金属全铜含量为研究对象，利用Ｐｅａｒｓｏｎ相关系数方法选择与土壤铜含量具有较高相关性的土壤因子（全Ｋ、全Ｃｒ、ＣｅＣ、全ａｌ、全ｎ（Ｐ＜０．０５））作为辅助变量，利用主成分分析（ＰＣａ）对辅助变量进行降维求总得分处理后，与协同克里格插值相结合构建土壤铜含量空间模型（ＣｏＫＰＣａ），同时构建土壤铜含量的普通克里格插值模型（ｏＫ）和以全Ｋ作为辅助变量构建协同克里格插值模型（ＣｏＫＫ），对不同的空间模型进行模拟精度的对比和分析之后提出最优空间模型方法，进一步分析土壤铜含量在研究区域的空间分布特征。结果表明：普通克里格插值（ｏＫ）、协同克里格插值（ＣｏＫ．．．
[期刊] 草业科学
[作者]
张钰清 陈银萍 程红元 王旭洋 陈云 李玉强
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。本文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0-100cm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，基于RK、IDW和OK计算得土壤有机碳储量分别为150.34 Tg、158.03 Tg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，能更加准确的估算土壤有机碳储量。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
梁万栋 王小姣 高志康 喻武 周炼清 万丹
【目的】研究西藏尼洋河流域河谷地带土壤可蚀性K值的空间分布特征,为降低该区域土壤侵蚀风险提供参考。【方法】以位于藏东南尼洋河流域的冻融侵蚀区(海拔>4 200 m)、冻融水力侵蚀交错区(海拔3 800～4 200 m)和水力侵蚀区(海拔<0.01),其中与砂粒、粉粒、黏粒含量的相关系数均较高,分别为-0.98,0.99和0.62。【结论】探明了西藏尼洋河流域河谷地带土壤可蚀性K值的空间分布特征,土壤机械组成是该流域可蚀性K值的主要影响因素。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
罗明 裴韬
由于对地观测技术的迅速发展,空间数据的种类和数量增长迅猛,由空间数据反演得到的各种信息日趋膨胀,这些反演结果中的信息不少以软数据的形式出现。在实际应用中,这些软数据往往与空间插值的目标变量具有一定的相关性,甚至成为控制目标变量空间分布特征的重要因素。然而,由于这些数据通常表示为非数值形式,在计算和处理上存在着一定困难,以致被传统的插值方法所忽视,从而造成信息浪费。近来出现的空间软插值方法是一种利用空间软数据作为辅助信息并以改善插值效果的方法,能够较好的处理并利用软数据所隐含的信息,具有较好的应用发展前景。本文根据空间软数据的特点及其分类,系统综述了空间软插值方法及其应用领域。首先分析了空间数据软硬性质的根本区别,论述了软数据的分类和"硬化"方法,然后介绍空间插值模型中对空间软数据的集成方法和原理,最后对空间软插值方法及其应用研究领域进行了展望。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吴昌广 林德生 周志翔 王鹏程 肖文发 滕明君
三峡库区是一个特殊的地理单元,分析库区降水的时空特征具有重要意义。利用三峡库区及周边46个气象站点资料,分别采用反距离加权法、样条函数法、普通克里金法、协同克里金法等4种空间插值方法,对三峡库区1961~2005年45年间的年平均降水量、月平均降水量进行了空间插值模拟与交叉检验,并对三峡库区降水量的时空分布特征进行了分析。检验结果表明,考虑高程的协同克里金法整体插值效果要优于其他3种插值法。但通过站点误差分析,协同克里金法并非对每一个站点的插值精度都高。研究发现,在剔除其中2个高海拔站点的情况下,可以显著提高协同克里金的空间插值效果。由插值得到的三峡库区降水分布图可知,大部分区域的年平均降水量...
关键词：
三峡库区 降水量 空间插值 时空分布
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
许民 王雁 周兆叶 叶柏生
长江流域地形地貌特征复杂。为了探索适合长江流域的逐月气温数据空间插值方法,在考虑海拔、经纬度、坡度、坡向对气温影响和没有考虑这些地形因子对气温影响的两种情况下,利用流域151个气象站2007年逐月气温与对应的站点地形因子进行回归分析,并与回归直线截距相加产生栅格化的回归气温值,同时对回归多项式的残差分别运用反距离权重法(IDW)、普通克立格法(OK)和样条函数法(SPLINE)气温进行了空间插值,然后将栅格化的回归气温值与残差的插值结果相加得到空间化的逐月气温数据,并利用交叉检验方法对插值精度进行了评估。结果表明:考虑了地形因子影响的3种插值方法的精度都有比较明显的提高,对于普通克立格法,平均...
[期刊] 中国水产科学
[作者]
孙铭帅 陈作志 蔡研聪 张俊 孙志伟
为弥补采样过程中可能存在的缺陷,进而获得更加合理的渔业资源密度分布情况,本研究将空间插值方法与渔业声学技术相结合,利用Echoview渔业声学数据处理系统(Version 6.1)对2014年7月至8月间的北部湾渔业声学调查数据进行预分析,再对实际探测数据进行反距离权重插值(IDW)、普通克里格插值(OK)、简单克里格插值(SK)。通过计算对比几种插值模型的决定系数(R2)、平均误差(ME)、均方根误差(RMSE)等,筛选最优插值模型。结果表明,鱼类密度总体分布较均匀,相对集中的区域较少,分别在中东部沿岸
关键词：
克里格插值 北部湾 决定系数 渔业资源
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
唐政 单秀娟 关丽莎 金显仕 胡芷君 韩青鹏
物种多样性空间分布是生态学研究中的重要内容之一，空间插值法在该领域中应用广泛。本研究以2017年5月东海北部和黄海游泳动物多样性为例，选取种类数(S)、Shannon-Weaver多样性指数(H’)、Pielou均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(d)衡量该海域物种多样性，应用反距离加权法(Inverse distance weighted, IDW)、径向基函数法(Radial basis function, RBF)、局部多项式法(Local polynomial interpolation, LPI)、普通克里格法(Ordinary kriging, OK)和协同克里格法(Ordinary cokriging, COK)对上述4种多样性指数进行插值，通过jackknife检验的方法选择适合每种多样性指数的空间插值法。结果表明，对于4种多样性指数，COK结果均最好，而其他4种方法精度较低，且差别不大。COK预测结果表明，S和d都呈现出东南部高，北部次之，中部最低的格局。H’和J也是中部最低，在南部和北部海域差异不大，其原因需要进一步探究。4种多样性指数在32°N以南海域的高值区范围大致相同。COK可以作为东海北部和黄海游泳动物多样性空间插值的方法。
关键词：
游泳动物 多样性 空间插值 空间分布
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李海东 张波 沈渭寿 张金池 张晓勉 林杰
采用地统计学与GIS相结合的方法,以苏南山丘区邓下小流域为研究区,研究了表层土壤(0~20 cm)的pH值、全氮、全磷和速效钾等4种养分的空间变异特征。结果表明:(1)土壤养分的变异系数大小是全磷>速效钾>全氮>pH值,存在中等程度的空间变异性。土壤pH的半方差函数理论模型为线性模型,全氮、全磷和速效钾均为指数模型。土壤全氮、全磷和速效钾具有强烈的空间相关性,结构性因素是影响其空间变异的主要因素。土壤pH值存在中等的空间相关性,随机因子引起的空间变异性所占比重较大。(2)土壤pH值自北部向东南部总体趋势递减,中部波动较大。全氮条带状分布明显,自北部向东南部递减。全磷含量具有南北部低,中部较高的...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
庞夙 李廷轩 王永东 余海英
【目的】研究县域农田土壤铜含量的空间分布和采样数量,为农田土壤环境质量调查提供帮助。【方法】采用协同克里格方法,以初始的623个土壤铜含量数据及在此基础上随机抽取的560、498和432个数据为目标变量,并以初始的623个土壤有机质含量数据为辅助变量,对四川省双流县农田土壤铜含量进行插值分析,并对不同样点数量下协同克里格法在县域尺度农田土壤铜含量空间分布研究中的适用性进行评价。【结果】相同取样数量下,协同克里格法的均方根误差相对于普通克里格法可降低0.9%～7.77%,预测值和实测值之间的相关系数可提高1.76%至9.76%。利用协同克里格法,在土壤铜含量数据量缩减10%的情况下,其估值精度仍...
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
诸逦莹 刘洪生 张婧雯
以枸杞岛天然海藻场近岸50 m范围内的底栖海藻为研究对象,利用BioSonics回声探测仪采集的回声样本,对未采样区域进行反距离加权插值预测,使用该方法探测评估底栖海藻资源量具有经济、高效的特点。枸杞岛地区的底栖海藻呈斑块状分布,插值预测可有效弥补回声采样难以覆盖全部研究区域的不足,并能由点及面地表现完整研究区域内底栖藻的资源状况;反距离加权插值法"在空间上越靠近就越相似"的预测特点与底栖海藻呈斑块状生长特点的契合性,适用于预测底栖海藻的空间分布情况;赋予反距离加权插值法合适的幂指数可准确高效地预测评估底栖海藻的生长分布情况,本研究中p=5为最佳幂指数。目前回声探测方法和插值预测方法在海藻资源...
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