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[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] 自然资源学报
[作者]
游松财 李军
利用气象站点的气象要素值进行空间内插以获取无气象站点区域的气象要素值是有关陆地表层过程研究中首先要解决的问题。气温是重要的气象要素之一,海拔高度对气温影响非常显著。论文利用美国地质调查局EROS数据中心生产的全球数字高程模型(GTOPO30)和中国地面气象资料分析了气温内插的点误差及其空间扩散的问题。分析表明,由于中国气象站点地理位置(经纬度)存在有±30″的误差,忽视地理位置的误差将导致的气温点误差为-5.3～+8.6℃,而且点气温误差随着空间内插扩散到其它相邻的像元。
关键词：
气温 空间分布 内插 误差
[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] 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] 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] 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] 中国农业科学
[作者]
李春轩 罗毅 包安明 张艳 杨传杰 崔林林
【目的】以新疆玛纳斯河绿洲表层土壤质地数据为例,研究对数比转换方法在成分数据空间插值中的应用。【方法】采用加法、中心化和等角3种不同对数比转换方法,对土壤颗粒含量数据进行转换,针对数据中的零值不能进行对数比转换问题引入了零值替换方法,空间插值采用普通克里格法。【结果】零值替换后土壤颗粒之和仍为100%。基于对数比转换的插值结果满足土壤质地颗粒组成定和100%的要求,而对土壤颗粒单独插值不满足定和100%的要求。插值结果精度评价表明基于等角对数比转换方法的插值结果最优,但3种方法的结果差别甚小。【结论】零值替换方法的引入在不改变成分数据定和的前提下避免了零值不能进行对数比转换。基于对数比转换的普...
[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] 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] 自然资源学报
[作者]
赵安玖 陈昆 郭世刚
叶面积指数(LAI)是森林经营管理的一个重要参数,亦是众多基于土壤、大气和植被相互作用的森林经营管理动态模型的关键输入变量之一,但目前获得大尺度、高空间分辨率的LAI精确估计仍十分困难。以川西南山地常绿阔叶林为研究对象,基于地面调查的83个20 m×20 m样地和SPOT5遥感数据,运用不同的方法,估测了区域森林有效叶面积指数(LAIe)。利用遥感数据作为辅助变量,比较了来自遥感数据的直接辐射关系法(DRR)和地统计学方法协同克里格(CK)、回归克里格(RK)的LAIe空间分布差异。此外,运用反距离权重(IDW)、全局多项式(GPI)、普通克里格(OK)、泛克里格(UK)等方法也对LAIe进行...
[期刊] 资源科学
[作者]
何志明 李月臣 金贤锋 刘贤 何小波
为实现重庆多山、多云雾、少日照等典型地理环境特征下气温的空间分布精细化模拟,本文提出了一套局部回归加地形影响修正的适宜性模型方法。该方法综合地理加权回归模型、Solar Analyst模型、改进的Angtrom-Prescott方程以及多元线性回归,基于气象站观测的气温、相对湿度、日照百分率参数以及辐射站太阳总辐射参数,结合100 m×100 m DEM数据,进行山地起伏地形下气温空间化模拟。其中,气温的地形影响修正通过起伏地形下太阳总辐射的拟合而实现。模型具有较好的模拟精度和稳定性,局部回归项的模拟精度远高于反距离权重插值(IDW)、克里金插值(Kriging),也总体优于传统的基于纬度、经度、海拔高度、日照百分率、相对湿度因子构建的全局多元回归模型;采用55个区域气象站进行单一年份夏季气温模拟精度验证,平均绝对误差为0.59℃,地形影响修正后有38个站误差降低。模型具有较好的时空维度模拟能力,能反映坡度、坡向、地形遮蔽等局地地形因子对气温的影响,具有较强的物理意义。模型与商业化的ArcGIS软件工具相结合,便于推广应用,特别适用于重庆及其周边西南山地太阳辐射低值区。
[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
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