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[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
徐翔 许瑶 孙青青 谢婷 张化永
复杂山地环境下气候要素的空间插值长期以来是地理科学研究的一大热点和难点问题.该文以中国康滇区为研究区域,以康滇区基准气象站点的分布图和1km精度的数字高程模型为实验数据,借助传统的普通克里格法和反距离加权法以及将海拔高程引为变量的薄板光顺样条插值方法,对多年月平均温度和降水量进行空间插值方法的比较研究.结果表明,康滇区温度的空间分布呈现出明显的地带差异,而降水量的空间分布没有明显的地带差异;均方根误差等统计指标评价薄板光顺样条插值方法的插值精度最高.与普通克里格法和反距离加权法相比,薄板光顺样条插值方法更
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
夏智武 刘鹏举 陈增威 蒋育昊
山地环境气象因子空间分布是生态环境过程模拟的基础，对于提高生态环境保护管理水平具有重要意义。本文基于坡面回归插值模型（ＰＲＩＳＭ）原理，综合考虑海拔、坡向等影响因子，设计开发了山地日气温插值模型。以北京西部山地自动气象站数据与ＤＥＭ数据为基础，采用交叉验证法对该模型插值有效性进行检验，并与常用的反距离权重（ＩＤＷ）插值、克里金（ＫＲＩｇＩｎｇ）插值、样条（ＳＰｌＩｎＥ）函数插值的结果进行比较。研究表明，无论日平均气温，还是日最高气温、日最低气温，本文提出的插值模型的预测结果均优于其他方法。
关键词：
空间插值 山地 PRISM DEM 气温
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
蒋育昊 刘鹏举 夏智武 贾道祥 闫明
基于ＰＲＩＳＭ方法设计开发了山地大气湿度空间插值模型，选取北京西部山区作为试验区域，利用气象科学数据共享平台上３６个台站资料和１∶２５万ＤＥＭ数据生成年、月、日３个时间尺度下大气相对湿度的栅格信息．采取站点交叉验证的方式对插值结果进行精度评估，并与反距离加权、克里金等其他空间插值方法的插值精度进行比较．结果表明：基于ＰＲＩＳＭ模型的大气湿度空间插值模型适合模拟北方山地的大气湿度分布场，年平均相对湿度和月平均相对湿度的插值精度比较高；与考虑空间距离或者空间距离结合海拔的其他插值方法相比，该模型插值精度有了较大提高．
[期刊] 资源科学
[作者]
蔡福 于慧波 矫玲玲 唐凯 明惠青 刘兵
以1961年~2004年东北3省44年172个观测站的四季降水资料为数据源,采用反距离权重(IDW)(方法1)、趋势面模拟+残差内插(方法2)、ANUSPLIN软件插值(方法3)、空间化气候值+年际距平值(方法4)4种空间插值方法,以相同建模站不同检验站、相同检验站不同建模站以及不同检验站不同建模站3种形式分别对多年平均降水,单年丰水年和少水年的冬、夏、年降水数据进行空间插值精度比较,最终得出以下结论:无论是多年还是单年数据,方法3对降水数据空间插值相对误差都是最小的,是一种操作方便,易于批量运算的最优方法。对于每种插值方法,不同时间尺度夏季和年降水空间插值相对误差小于冬季,而夏季和年差异不大...
关键词：
东北地区 降水 空间插值 精度比较
[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] 中国农业资源与区划
[作者]
何鹏 张媛 高文波 蹇东南 林正雨
[目的]探索复杂地形、气候背景下适合当地特点的多年平均气温数据空间插值方法。[方法]在考虑海拔高度、数据源密度和空间化栅格大小等条件影响下,选择5种插值方法对1981—2010年四川省144个气象观测站点多年平均气温观测数据进行了空间插值,并采用预留检验站点和交叉验证两种方法对结果进行评估。[结果]空间化模型插值精度IDWE> OKE> MRM> OK> IDW;不考虑海拔因素时中等密度站点插值精度最高,考虑海拔因素后高密度站点插值精度最高;随着空间化尺度的不断增大,不考虑海拔因素的插值方法误差变化不大,考虑海拔因素的插值方法误差逐渐增大,且在空间栅格尺度大于4 000m后误差快速增加;不同海拔数据源对插值结果有影响,采用3种方法插值的温度差在-0. 98～3. 05℃之间,但绝对温差大于1℃的区域仅占全省面积的0. 76%～1. 52%。[结论](1)空间化模型方法的选择对气温空间化精度影响较大,考虑了海拔等环境影响因素的模型比单纯的空间自相关模型精度更高;(2)数据源(气象站点)数量的减少会导致空间化误差增加,但并不明显;(3)随着栅格尺度逐渐变大,空间化误差逐渐增大,适宜尺度在500～2 000m;(4)气象站点海拔误差会影响气温空间化精度,但从占全省面积来看影响并不显著;(5)复杂地形会影响气温空间化效果,分区拟合精度优于不分区拟合。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘志红 Ti m R.McVicar Tom G.Van Nie 杨勤科 李锐 穆兴民
【目的】介绍ANUSPLIN在黄土高原多沙粗沙区时间序列气象要素的空间插值过程,为相关人员在ANUSPLIN的参数设置、误差分析和协变量要素选择等方面提供参考。【方法】以薄盘样条函数为插值理论,以专用气象数据插值软件ANUSPLIN为实现工具,并引入一个或多个协变量线性子模型,来实现多个气象要素的空间插值。【结果】完成了黄土高原多沙粗沙区时间序列(1980~2000年)多个气象要素月平均数据的栅格化,计算了气象要素随其影响因子变化的关系。【结论】ANUSPLIN以薄盘光滑样条函数为理论基础,引入协变量线性子模型,能较好地提高气象要素空间插值精度,且能反映气象要素随其影响因子变化的比率关系。在大...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
孔锋
全球变暖背景下极端高温热浪频发,已成为严重影响人类健康和社会可持续发展的气象灾害之一。基于BNU-ESM模式的气候工程(G4试验)和非气候工程(RCP4.5)情景下的2020～2099年日值最高气温数据和平均气温数据,采用韦伯分布理论,对比分析了气候工程实施中(2020～2069年)和实施结束后(2070～2099年)的中国极端高温强度区域差异特征。结果表明:(1)两种情景下的对比表明,气候工程并未从根本上改变中国不同重现期的极端高温强度空间高低分异特征。两种情景下的极端高温强度在两个时段均呈青藏高原低,东部和西北高的空间分异特征。(2)两种情景下的对比表明,气候工程在两个研究时段均有助于中国不同重现期极端高温强度的缓解,且实施期间的缓解作用明显高于结束后。(3)气候工程情景下2020～2069年与2070～2099年的对比结果表明,气候工程实施结束后并未引起极端高温的强烈反弹,且气候工程实施期间对极端高温强度的缓解作用明显高于结束后。(4)对比气候工程实施前后中国平均气温变化,结果表明气候工程使得中国平均气温至少降低了1.25℃,有效缓解了全球气候变暖,有利于《巴黎协定》1.5℃温控目标的实现。在当前1.5℃温控目标下,平均气温的降低有助于减少和缓解更多极端高温事件的频次与强度,深化气候工程对极端高温事件影响的认识。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵亮 刘鹏举 周宇飞 石军南 唐小明
山区地形复杂多变,风场随地形而变化,作为影响林火蔓延的主要因素,风场数据的准确程度将直接影响山地林火蔓延预测的结果。选择同时考虑地形起伏变化和距离作为主要因子的风场插值方法,设计并开发实现风场插值功能,并与基于空间距离的传统反距离权重(IDW)插值方法进行了比较研究。通过实验验证表明,所实现的基于地形起伏的风场插值方法对山区风场的模拟更接近实际;利用该方法的插值结果输入林火蔓延模拟,模拟的火场形状与实际范围具有更高的相似度。
关键词：
DEM 风场插值 林火蔓延
[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] 地理科学进展
[作者]
周婷婷 陈文惠
本文以福建省福州市为研究区域,利用MODIS影像数据反演福州市地表温度;同时利用相同时间的福州市及其周边的32个气象站日平均气温数据,结合数字高程模型(DEM)中提取出的地形因子,研究温度与经度、纬度、海拔高度等的相关关系,提出了福州市地形因子与气温相关模型,利用该模型插值得到福州市的地表温度;再利用气温垂直递减规律进行插值得到地表温度。对比3种结果可知,对于气象数据容易获得,气象站点较多且均匀分布在研究区时,利用气象数据插值地表温度较快,但计算结果比实际值略高;对于气象数据不易获得或站点较少时,可以用影像数据来反演地表温度,其精度受提取参数的精度的制约,在参数使用正确情况下比插值方法反演精度高。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
孟庆香 刘国彬 杨勤科
在地统计学和地理信息系统支持下,采用多种插值方法对黄土高原降水量进行了空间插值研究, 并探讨了气象站点密度与布局对插值结果的影响。结果表明,地统计学方法优于传统的反距离加权插值、多项式插值和径向基函数插值方法;考虑高程影响的普通协克里金方法优于一般的克里金方法和简单协克里金方法。通过空间插值得到了黄土高原降水量分布图,由该降水量分布图可知,黄土高原降水量总体呈现西北低、东南高的态势,界限很明显;年均降水量在100-800 mm,主要集中在200-600 mm内,以半湿润-半干旱气候为主。
[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] 中国农业大学学报
[作者]
秦俊桃 冯绍元 霍再林 康绍忠 王凤新
以西北干旱内陆区石羊河流域中游武威盆地为例,分析比较地统计学方法常用的8种空间插值方法在地下水位插值中的应用效果。结果表明:反距离加权法(IDW)插值误差较大,容易出现"牛眼"现象;多项式插值(GPI和LPI)要求资料的全局或局部趋势性很强,导致在对离群值插值时,误差偏大;径向基函数插值(Rspline和Tspline)对数据的要求较高,需要数据变化范围小,否则其插值结果差异很大;普通克里格插值(OK)效果较好,尤其对离群值的处理表现出较明显的优势。其中OK、泛克里格插值(UK)插值较简单克里格插值(SK)插值误差较小,且插值结果较光滑,符合实际地下水位变化趋势。
[期刊] 资源科学
[作者]
蔡福 于贵瑞 祝青林 何洪林 刘新安 李正泉 郭学兵
以国家气象局1971年~2000年30年整编资料中的东北、华中地区1978年、1984年、1990年、1996年4年的1月份、7月份及年平均气温数据为数据源,采用直接插值法(反距离权重法和普通克里格法)、趋势面模拟+残差内插法、空间化气候值+年际距平空间插值方法、空间化气候值+年际距平趋势面模拟+残差内插等4种方法,进行了空间化精度的比较研究。通过平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)以及交叉验证等几种评估标准的比较,认定在具有30年月平均气温栅格数据库作为背景的前提下,采用空间化气候值+年际距平值IDW内插的方法在东北、华中两个地区空间化的误差相对较小,并且其操作方便,是一种对平均气...
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