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基于地形高程的云南省降雨量空间插值方法研究 被引量：16
1
作者 虎雄岗 谈树成 +1 位作者 金艳珠 蒋顺德 《热带地理》 北大核心 2012年第4期370-377,共8页
以云南省1961-2010年多年平均降雨量和云南省数字高程模型为基础数据源,通过对降雨数据的分析,将数字高程模型作为影响降雨强度的主要因素,引入到降雨量空间预测的多元地理统计中,并利用协同克里格算法构建降雨强度与地形高程之间的数... 以云南省1961-2010年多年平均降雨量和云南省数字高程模型为基础数据源,通过对降雨数据的分析,将数字高程模型作为影响降雨强度的主要因素,引入到降雨量空间预测的多元地理统计中,并利用协同克里格算法构建降雨强度与地形高程之间的数学关系模型,对云南省年平均降雨数据进行空间插值模拟。插值结果与距离权重法、一阶局部多项式法、二阶局部多项式法、样条函数法、普通克里格法等其他5种空间数据插值方法进行对比与分析,并通过分析各个交叉检验统计量来验证评估数据的误差,从而选取出最优的空间插值方法。结果显示,普通克里格法和协同克里格法对降雨量空间插值的效果和精度高于反距离法、局部多项式法和样条函数法,而协同克里格法由于考虑了地形高程对降雨量的影响,具有更好的插值效果,因而更适合山地降雨数据的空间插值。 展开更多
关键词 空间插值 协同克里格 降雨量 地形高程 云南省 交叉验证
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基于Co-kriging的呼伦贝尔市2018年降水量空间分布特征模拟及插值精度分析 被引量：14
2
作者 任宾宾 王平 +2 位作者 邱绍柱 杜卫红 白絮飞 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期162-171,共10页
因降水发生随机性强、连续性差,获得高精度、高时空分辨率的降水空间数据一直是地球科学等相关领域研究的难点和热点.内蒙古呼伦贝尔市地处温带半湿润、半干旱气候区,降水是该区域关键生态因子和稀缺资源,降水空间模拟具有重要意义.本... 因降水发生随机性强、连续性差,获得高精度、高时空分辨率的降水空间数据一直是地球科学等相关领域研究的难点和热点.内蒙古呼伦贝尔市地处温带半湿润、半干旱气候区,降水是该区域关键生态因子和稀缺资源,降水空间模拟具有重要意义.本研究根据该市16个国家气象站点2018年逐日降水数据,采用协同克里金(Co-kriging)法模拟了年、季降水量空间差异;根据125个检测站点降水量相对误差分析了空间插值精度及其影响因素.结果表明:①降水量空间差异有统计学意义,自东向西,年降水量由750 mm左右逐渐降低至220 mm左右,等降水量线延伸方向与大兴安岭走向基本一致,夏、秋季降水量空间分布与之相似;②降水量空间插值精度年大于季,夏、秋季大于冬、春季,年降水量预测值与实测值之比近于1(p<0.001),平均相对误差MRE较小(11.4%);③年降水量空间插值精度与降水频率呈正相关(p=0.023),与经度、海拔分别呈极显著正、负相关关系(p<0.001),与之相似,越向东,夏、秋季降水量空间插值精度越高,海拔越高,插值精度越低;降水量较少的季节(冬、春、秋季),降水空间插值精度受降水频率影响较大,且由Co-kriging模型导致的“平滑效应”明显;④通过Co-kriging插值法得到的年、夏季降水空间数据可靠,可供站点稀少的类似区域降水空间插值研究借鉴. 展开更多
关键词 呼伦贝尔市 降水量 协同克里金 插值精度 降水频率 宏观地理因子
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结合DEM的短时强降水空间分布特征分析——以广州市为例
3
作者 问楠臻 焦玚 +3 位作者 蔡顺明 朱丽媛 伍瑞林 何耀斌 《气象水文海洋仪器》 2024年第2期63-65,69,共4页
利用广州市2014—2023年316个自动气象站逐时降水数据对近10年短时强降水频次进行统计,引入数字高程模型,运用协同克里金空间插值法,对不同时间尺度的短时强降水频次空间分布特征进行深入分析。结果表明:广州市短时强降水呈现中东部多... 利用广州市2014—2023年316个自动气象站逐时降水数据对近10年短时强降水频次进行统计,引入数字高程模型,运用协同克里金空间插值法,对不同时间尺度的短时强降水频次空间分布特征进行深入分析。结果表明:广州市短时强降水呈现中东部多、西部和南部相对较少的特征,有4个高发中心;前汛期短时强降水频次和范围均高于后汛期;4—6月广州北部和东部山地、丘陵地区短时强降水频发,7—8月呈现局地散发特征,9月中心城区频发;广州中南部地区在早晨至中午最易出现短时强降水,中北部丘陵地带则多发于夜间。 展开更多
关键词 短时强降水 空间分布 数字高程模型 协同克里金
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巴音布鲁克山区暖季人工增水作业区域的合理性分析
4
作者 刁鹏 李刚 +1 位作者 仇会民 艾沙江·卡德 《沙漠与绿洲气象》 2024年第5期166-173,共8页
基于2017—2022年5—9月巴音布鲁克山区18个观测站点的逐日气象资料,利用协同克里金插值法,K-Means聚类分组法,基于降水特征的空间分布,从宏观层面上对人工增水作业布局的合理性开展分析。结果表明:(1)在空间插值中,小雨的相对误差最小... 基于2017—2022年5—9月巴音布鲁克山区18个观测站点的逐日气象资料,利用协同克里金插值法,K-Means聚类分组法,基于降水特征的空间分布,从宏观层面上对人工增水作业布局的合理性开展分析。结果表明:(1)在空间插值中,小雨的相对误差最小,插值精度最高,大到暴雨相反,导致“平滑效应”明显,不确定性较大。(2)暖季月均降水量自西向东呈减少趋势,高值区多位于中部和东北部沿山区域,发生的降水事件以小雨为主,大到暴雨虽然频率低,次数少,但和小雨一样是影响降水量变化的主要量级。(3)现用人工增水作业点的适宜性大多一般,受小雨和中雨月均频率的空间分布影响较大,而在宏观地理上,西部作业点布设的适宜性比东部高。(4)降水空间分布受西风环流和地势影响较大,在作业布局合理性上,西部区域和北部区域最好。(5)根据地理及风向特点,北部地势复杂,适宜选择西低东高的山面建立地面烟炉,西部地势平坦,适宜建立作业方向为NNW或ENE的流动火箭。 展开更多
关键词 人工增水 协同克里金 作业布局 巴音布鲁克
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地理空间信息扩散技术实证研究——以四川省三台县洪水灾害为例 被引量：3
5
作者 黄崇福 张馨文 《灾害学》 CSCD 北大核心 2022年第2期89-101,共13页
插值,是推测地理空间中空白单元处地表现象的重要途径。协同克里金插值(CK)、地理加权回归(GWR)和回传神经网络(BP-ANN)等,在满足相应条件的情况下,都是很好的插值方法,但不具有普适性。在观测单元不多,数据离散性较大的情况下,信息扩... 插值,是推测地理空间中空白单元处地表现象的重要途径。协同克里金插值(CK)、地理加权回归(GWR)和回传神经网络(BP-ANN)等,在满足相应条件的情况下,都是很好的插值方法,但不具有普适性。在观测单元不多,数据离散性较大的情况下,信息扩散技术的插值,比这些模型的效果都好。该文以四川省三台县2018年和2020年发生的两次大洪水,采集的25个村的房屋损失、农业损失和庄稼被淹三类水灾灾情数据组成6个案例,以村庄与河流的距离、GDP和坡度等为自变量,以灾情为因变量,实证了地理空间信息扩散技术用于插值的普适性。信息扩散的自学习离散回归模型(SLDR),预测误差较小,且没有明显的预测误差小于基准误差的情况。CK在所有案例中,均是预测误差小于基准误差,说明插值无效;GWR在5个案例中也出现相同情况。虽然BP-ANN的基准误差很小,但预测误差却比基准误差高出近一个数量级,也远高于其他模型,表明能够高度拟合训练样本的回传神经网络模型,并不适用于复杂地表现象的插值。 展开更多
关键词 空间插值 信息扩散 协同克里金 地理加权回归 神经网络 基准误差 预测误差 三台县
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基于GRACE数据的陆地水储量空间插值方法研究——以科尔沁沙地为例 被引量：1
6
作者 肖涛 韩广 《测绘与空间地理信息》 2016年第12期22-25,共4页
在地统计学函数模型和地理信息系统技术的支持下,本文利用多种插值方法对GRACE重力卫星解算出的水储量数据进行空间插值方法精度研究,并探讨了科尔沁沙地的水储量空间分布特征。结果表明:1)总体上看,地统计学插值方法优于确定性插值法... 在地统计学函数模型和地理信息系统技术的支持下,本文利用多种插值方法对GRACE重力卫星解算出的水储量数据进行空间插值方法精度研究,并探讨了科尔沁沙地的水储量空间分布特征。结果表明:1)总体上看,地统计学插值方法优于确定性插值法的反距离权重插值、径向基插值、全局多项式插值和局部多项式插值;2)在地统计学方法中,仅引入高程数据插值,精度并没有提高,综合考虑高程和降水量的协同克里格插值方法的误差最小,插值精度最好。利用协同克里格插值法插值得到科尔沁沙地的水储量空间分布图,由图可知,科尔沁沙地的水储量呈现由南向北增加的空间分布特征。 展开更多
关键词 科尔沁沙地 水储量 空间插值 协同克里格
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煤矿微生物复垦区灌木林下土壤养分的空间异质性 被引量：20
7
作者 毕银丽 胡晶晶 刘京 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2908-2917,共10页
微生物复垦技术近年来已成为矿区土地复垦新的研究方向,微生物复垦多年后,新的人工生态系统已建立,其灌木林下土壤养分的空间异质性研究成为关注的重点。选择神东大柳塔采煤沉陷地微生物复垦地为研究区,利用经典统计学、地统计学和协同... 微生物复垦技术近年来已成为矿区土地复垦新的研究方向,微生物复垦多年后,新的人工生态系统已建立,其灌木林下土壤养分的空间异质性研究成为关注的重点。选择神东大柳塔采煤沉陷地微生物复垦地为研究区,利用经典统计学、地统计学和协同克里金插值方法,研究采煤沉陷地微生物复垦区灌木林下土壤全氮、有机质和速效磷的空间异质性及其影响因素。结果表明:研究区土壤全氮、有机质和速效磷的含量均值分别为0.50 g/kg,11.93 g/kg,2.24 mg/kg,均呈现出中等强度变异,存在空间自相关性。选择能表征丛枝菌根真菌特性的关键因子土壤菌丝密度,发现土壤菌丝密度与土壤全氮、有机质和速效磷含量呈极显著正相关性。以土壤菌丝密度为协变量的土壤全氮、有机质和速效磷的最优模型分别为高斯模型、球状模型和高斯模型,决定系数分别为0.709,0.757和0.467,均高于单一变量的土壤全氮、有机质和速效磷的决定系数。以菌丝密度为辅助变量的土壤全氮、有机质和速效磷均呈现强空间自相关性,有机质的变程较长,空间连续性较好;土壤全氮空间分布呈块状分布,对空间依赖性较强;土壤速效磷呈不规则斑块状,破碎化程度高。以菌丝密度为辅助变量进行协同克里格插值能够显著提高土壤全氮、有机质和速效磷含量的预测精度。 展开更多
关键词 微生物复垦技术 土壤养分 空间异质性 经典统计学 地统计学 协同克里金插值 采煤沉陷
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基于水分亏缺指数的贵州省水稻干旱特征分析 被引量：5
8
作者 邢愿 贺中华 《作物杂志》 北大核心 2021年第2期191-199,共9页
为探究贵州省水稻生长期的干旱特征,以作物水分亏缺指数作为干旱研究指标,结合协同克里金插值法及趋势分析等方法,利用贵州省31个气象站点逐日气象数据,分析贵州省水稻种植区水稻各生育时期的降水-需水变化特征及不同等级干旱的频率分... 为探究贵州省水稻生长期的干旱特征,以作物水分亏缺指数作为干旱研究指标,结合协同克里金插值法及趋势分析等方法,利用贵州省31个气象站点逐日气象数据,分析贵州省水稻种植区水稻各生育时期的降水-需水变化特征及不同等级干旱的频率分布特征。研究表明:水稻生长期的降水量呈"东增西减"特征分布,各生长期累积降水量为移栽-分蘖期>抽穗-成熟期>播种-秧苗期>拔节-孕穗期,播种-秧苗期降水呈减少趋势,可能会加剧干旱灾害的发生;各生长期累积需水量为抽穗-成熟期>移栽-分蘖期>拔节-孕穗期>播种-秧苗期,播种-秧苗期水稻需水量小于同时期降水量,在播种-秧苗期各等级干旱发生的频率较低,铜仁地区及黔东南地区的东部在拔节-孕穗期和抽穗-成熟期是重旱及特旱的高频发生区。 展开更多
关键词 水分亏缺指数 干旱特征 水稻 协同克里金插值 贵州省
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多种空间插值法在土地质量地球化学评价中对比分析——以四川省叙永县麻城镇和摩尼镇为例 被引量：3
9
作者 徐克全 金立新 +3 位作者 郑勇军 张华 包雨函 时章亮 《物探化探计算技术》 CAS 2021年第5期669-682,共14页
使用R语言的空间统计包,综合采用分层克里金法、多变量协同克里金法和反距离加权平均法,对研究区1:10000土地质量地球化学调查评价项目表层土壤数据进行插值,进而进行土壤养分单指标和土壤质量地球化学综合评价。借鉴土地利用强度分析(L... 使用R语言的空间统计包,综合采用分层克里金法、多变量协同克里金法和反距离加权平均法,对研究区1:10000土地质量地球化学调查评价项目表层土壤数据进行插值,进而进行土壤养分单指标和土壤质量地球化学综合评价。借鉴土地利用强度分析(LULCC)方法,对评价等级进行划分,分析不同插值方法的评价结果等级间的差异度、土壤质量地球化学综合等级类型转变强度和等级增量来源强度。最终探讨发现:“有样”单元赋反距离加权平均值与“无样”单元赋不同方法的插值结果相结合,能避免空间插值计算范围过大,导致的高值或低值数据被平均后较小的评价单元评价等级降低或提高的问题。 展开更多
关键词 分层克里金法 多变量协同克里金法 反距离加权平均分法 土地利用强度分析法
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基于协同智能移动Kriging的襟翼偏角可靠性分析 被引量：2
10
作者 刘磊 腾达 冯蕴雯 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期253-263,共11页
为了有效开展民机襟翼偏角可靠性监测,结合快速存取记录器(quick access recorder, QAR)数据,基于Kriging模型,引入分解协调策略、平衡器优化(equilibrium optimizer, EO)算法和移动最小二乘(moving least square, MLS),提出了一种基于... 为了有效开展民机襟翼偏角可靠性监测,结合快速存取记录器(quick access recorder, QAR)数据,基于Kriging模型,引入分解协调策略、平衡器优化(equilibrium optimizer, EO)算法和移动最小二乘(moving least square, MLS),提出了一种基于协同智能移动Kriging(collaborative intelligent moving Kriging, CIMK)方法。其中,分解协调策略用于处理襟翼左右偏角之间的关系,MLS用于选取有效建模样本并实现Kriging模型待定系数求解,EO算法用于确定MLS最优的紧支撑域半径。针对襟翼左右不对称进行故障原因分析,明确QAR数据中影响襟翼偏角的主要特征参数;结合相关影响参数的QAR数据,运用CIMK实现民机襟翼偏角模型(极限状态函数)的构建;基于构建的CIMK模型,通过Monte Carlo抽样方法进行民机襟翼偏角可靠性及影响性分析;以某型国产民机襟翼偏角为例,对所提出的方法进行可行性分析。研究结果表明:当襟翼偏角为告警许用值3°时,可靠度为0.450 2,影响襟翼偏角的因素重要程度依次为马赫数、左攻角、右攻角等。与RSM、Kriging、SVM和BP-ANN方法对比发现:在建模特性方面,所提方法平均绝对误差精度相对提高了53.02%,51.43%,49.03%和44.04%,平均相对误差精度相对提高了68.36%,66.76%,64.41%和62.64%;建模效率相对于Kriging、SVM和BP-ANN分别提高了50.62%,26.35%和43.01%;在仿真性能方面,当仿真次数为103次时,分析精度分别提高了8.82%,7.25%,6.22%和3.98%。 展开更多
关键词 民机 襟翼偏角 可靠性分析 基于协同智能移动kriging方法 QAR
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