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基于地统计学的福建烟区土壤主要养分空间变异及丰缺分区研究

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基于地统计学的福建烟区土壤主要养分空间变异及丰缺分区研究

作者：贺鹏福建农林大学

学位级别：硕士

本论文以福建三大烟区植烟土壤为研究对象,通过调查采集有代表性的植烟土壤,测定土壤中的有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性镁的含量状况,借助地理信息系统(GIS),全球定位系统(GPS)与地统计学模型(Geo-statist... 详细信息

本论文以福建三大烟区植烟土壤为研究对象,通过调查采集有代表性的植烟土壤,测定土壤中的有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性镁的含量状况,借助地理信息系统(GIS),全球定位系统(GPS)与地统计学模型(Geo-statistic)集成,研究区域耕地土壤主要养分变异函数模型,结合不同土壤肥力状况下的田间施肥效应试验结果,探讨区域烟田土壤主要养分含量的空间分异及丰缺状况,预期为福建烤烟配方施肥提供科学依据。研究结果得出: 1.福建烟区土壤主要养分的变异系数在24%～132%之间,土壤碱解氮的变异系数最低(24%),而土壤交换性镁的变异系数最高(132%),其余各主要养分均为中等程度变异。在分布类型上,有机质含量与碱解氮含量基本呈正态分布,而土壤全氮、土壤全磷、土壤全钾、土壤速效磷、土壤速效钾和土壤交换性镁的分布服从对数正态分布,满足地统计学分析要求。 2.福建烟区土壤各主要养分的空间变异都随分组间距增大而提高,变程最大的土壤养分为土壤全氮,达到138.42km;而变程最小的是土壤全磷,为41.06km。从空间自相关程度来看(块金方差和基台值之比),福建烟区各主要养分除交换性镁比值较大(51.4%),其余各元素在26.2%～35.1%之间。参考区域化变量分级标准(25%＜Co/(Co+C)＜75%),所有元素都属于中等程度空间相关性。运用GS软件进行空间变异分析的结果表明:福建烟区土壤全磷和速效钾采用球状模型拟合,具有最高的拟合度:土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、全钾和交换性镁均采用指数模型拟合最好。根据Arc/Info中的交叉验证统计结果表明:福建烟区土壤有机质、土壤全氮、碱解氮、交换性镁和全磷采用普通克里格(OK)方法插值精度最高;土壤速效磷最优克里格插值方法为析取克里格法(DK),土壤全钾插值应采用泛克里格方法(UK)。 3.福建烟区土壤有机质缺乏分区面积为1373.94 hm、潜在缺乏分区面积为6.07万hm、中等水平分区面积为40.32万hm、丰富分区面积为9.75万hm,分别占福建烟区耕地总面积的0.24%、10.79%、71.65%和17.32%。在空间分布上总体呈现自西北向东南逐渐减小的趋势,其中光泽县、武夷山市、建阳市和政和县等烟区土壤有机质含量比较高;而大田县、新罗区、尤溪县和漳平市等烟区土壤有机质含量相对较低,大田县烟区土壤有机质平均含量最低。 4.福建烟区土壤全氮缺乏分区面积为2144.72 hm、潜在缺乏分区面积为19.28万hm、中等水平分区面积为33.02万hm、丰富分区的面积分别为3.76万hm,分别占福建烟区耕地总面积的0.38%、34.25%、58.68%和6.68%。全省烟区土壤碱解氮缺乏分区面积为8.35万hm、潜在缺乏分区面积为29.64万hm、中等水平分区面积为17.38万hm、丰富分区面积为8944.57hm,分别占福建烟区耕地总面积的14.84%、52.68%、30.89%和1.59%。对于有机质、氮素含量较丰富的植烟土壤应控制氮肥用量,以提高烟叶产值和内在质量。 5.福建烟区土壤全磷缺乏、潜在缺乏、中等、丰富分区的面积分别为1132.09hm、11.83万hm、35.07万hm、9.26万hm,分别占福建烟区耕地总面积的0.20%、21.03%、62.32%和16.45%。全省烟区土壤速效磷缺乏、潜在缺乏、中等、丰富分区面积分别为2076.45hm、10.03万hm、32.05万hm、13.98万hm,分别占福建烟区耕地总面积的0.37%、17.83%、56.96%、和24.85%。福建烟区土壤有效磷素含量总体比较丰富。 6.福建烟区土壤全钾缺乏、潜在缺乏、中等和丰富分区的面积分别为8.71万hm、35.74万hm、11.50万hm和3242.44 hm,分别占福建烟区耕地总面积的和15.48%、63.51%、20.43%和0.58%。全省烟区土壤速效钾缺乏、潜在缺乏、中等和丰富分区的面积分别为6.26万hm、36.38万hm、13.60万hm和245.64 hm,分别占福建烟区耕地总面积的11.13%、64.65%、24.17%和0.04%。福建烟区土壤钾素资源普遍缺乏,应充分重视钾肥的施用。 7.福建烟区土壤交换性镁缺乏、潜在缺乏、中等和丰富分区的面积分别为2842.33 hm、37.54万hm、6.00万hm和12.44万hm,分别占福建烟区耕地总面积的0.51%、66.72%、10.67%和22.11%。烟区耕地土壤交换性镁含量处于中下水平,存在大面积潜在缺乏地区。在肥料施用上,应合理施用白云石粉,在调节土壤酸碱度的同时,补充土壤镁的含量。 8.根据不同肥力植烟土壤的田间试验结果表明,在没有施用有机肥的情况下,碱解氮含量为168.37 mg/kg(中等)的

关键词：植烟土壤空间变异克里格丰缺分区推荐施肥

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地统计学在沅江市城镇地价研究中的应用

地统计学在沅江市城镇地价研究中的应用

作者：龚黎君湖南师范大学

学位级别：硕士

城镇土地价格是土地价值和权益的具体表现,是最灵敏反映土地供求关系的“晴雨表”,是调节土地利用方式的重要手段,是土地市场的核心。本文针对我国目前的城镇土地估价理论与方法的不足,提出采用地统计学方法进行城镇土地估价研究。首先... 详细信息

城镇土地价格是土地价值和权益的具体表现,是最灵敏反映土地供求关系的“晴雨表”,是调节土地利用方式的重要手段,是土地市场的核心。本文针对我国目前的城镇土地估价理论与方法的不足,提出采用地统计学方法进行城镇土地估价研究。首先指出目前城镇土地估价的理论忽视了地价数据的空间特性,基准地价确定过程中采用的算术平均方法回避了地价数据的空间相关,并在此基础上引出解决这些理论缺陷和方法不足的地统计学理论。然后简要阐述了城镇地价数据的空间性,城镇地价是一个受到了多种因素综合影响的、能够综合反映城镇土地优劣和城镇综合发展水平的指标。而这些因素在城镇空间分布上存在差异性,因此对于城镇地价这一具有空间分布特点的空间数据的空间变异分析、空间格局分析,地统计学方法具有独特的优越性。由此奠定了地价数据分析适用于地统计学理论的必要性,也即确立了本文研究的立论基础。之后系统总结了地统计学基本理论,并回顾了地统计学在城镇地价研究中的应用现状。最后以沅江市中心城区商业用地土地定级及基准地价评估为例,通过地价数据的空间自相关分析,地价数据的半变异函数分析,地价数据的克里格插值,商业用地土地定级及基准地价的确定,地价的空间分布分析,证实了地统计学理论运用于城镇地价研究的可靠性。

关键词：城镇地价地统计学克里格

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锅炉受热面灰污的监测研究

锅炉受热面灰污的监测研究

作者：杨慎宝华北电力大学

学位级别：硕士

燃煤电站锅炉运行中，受热面不可避免地都会存在不同程度的积灰问题，积灰严重后将严重影响电站锅炉的经济性、安全性，所以合理有效的吹灰措施是确保火力发电厂安全经济平稳运行的一个重要方式。而实现优化吹灰，首先就是要对锅炉受热... 详细信息

燃煤电站锅炉运行中，受热面不可避免地都会存在不同程度的积灰问题，积灰严重后将严重影响电站锅炉的经济性、安全性，所以合理有效的吹灰措施是确保火力发电厂安全经济平稳运行的一个重要方式。而实现优化吹灰，首先就是要对锅炉受热面积灰进行实时准确的监测。针对目前的一些监测手段，本文进行了一些简要的介绍。现有的软测量建模方法主要分为参数回归法和非参数回归法。近年来，非线性预测控制方法运用较多的是基于人工神经网络的建模方法。但该方法普遍存在结构复杂、求解运算量大、训练难、训练结果经常出现偏差等问题。对此，本文提出了一种新的基于数据对数据的非线性监测手段—克里格估计模型。该模型与人工神经网络相比，克里格模型是一种非参数回归建模方法，无需历史数据以及无需对模型进行训练，只需对实时数据进行添加即可实现自适应动态预测与监控。除此之外，该方法还具有不存在函数结构的选择问题，无需反复训练，可实现精确插值，适用性广，能对估计结果作出量化评价等优点。通过跟人工神经网络进行比对分析，表明了该模型在监测锅炉受热面积灰方面优异的内插性能和外推性能，经实际应用，完全能够用于锅炉受热面积灰的实时在线监测。对电站锅炉的灰污监测提供了一种新的方法，是一种有益的尝试。

关键词：克里格锅炉受热面灰污监测

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基于管件液压成形技术的汽车结构轻量化研究

基于管件液压成形技术的汽车结构轻量化研究

作者：徐鸣涛南昌大学

学位级别：硕士

近年来,随着汽车节能减排的要求提出,针对汽车轻量化设计的方法也越来越多。实现轻量化的两条重要路径分别为应用新型轻质材料和采用先进制造技术。其中,采用管件液压成形技术制造的零件具有质量轻、刚度和强度高、耐撞性能好、节省材... 详细信息

近年来,随着汽车节能减排的要求提出,针对汽车轻量化设计的方法也越来越多。实现轻量化的两条重要路径分别为应用新型轻质材料和采用先进制造技术。其中,采用管件液压成形技术制造的零件具有质量轻、刚度和强度高、耐撞性能好、节省材料、加工工序少、生产成本低等诸多优点,目前在全球汽车制造领域得到广泛的应用。虽然管件液压成形技术相比传统制造技术优势明显,但在国内该技术的研究还处于起步阶段,针对管件液压成形件的设计和制造缺乏足够的研发经验,目前采用管件液压成形件的产品较少。因此,基于管件液压成形技术的产品设计研究迫在眉睫,意义重大。汽车吸能盒是整车重要的缓冲吸能结构,保护车体不受损坏和乘员安全的重要被动安全结构。本文以某SUV车型的前吸能盒作为研究对象,设计管件液压成形吸能盒替代原始冲压吸能盒。本文主要工作内容如下:1.基于RCAR正面低速碰撞工况,采用数值模拟软件建立整车碰撞模型,对碰撞结果进行分析,评定吸能盒性能指标。2.建立基于RCAR正面碰撞工况等效处理的原始吸能盒落锤冲击试验有限元模型。与整车碰撞的吸能盒变形和载荷曲线对比分析,得出采用落锤冲击简化模型替代整车模型具有较好的精度和提高计算效率。3.基于原始吸能盒结构设计管件液压吸能盒,采用基于RCAR工况等效的落锤冲击模型建立吸能盒尺寸形状参数化设计模型,应用序列二次规划方法(SQP)求解最优值,最终获得了即减轻了质量又提高了碰撞性能的改型吸能盒。4.对改型设计的吸能盒进行成形可行性分析,确定其合格的加载区间。分析加载路径对成形质量的影响,得出加载路径影响成形件的壁厚分布和最小壁厚。选取加载路径上的关键控制参数作为设计变量,采用哈默斯雷采样进行实验设计,使用克里格方法建立近似模型,最后利用自适应响应面法对加载路径控制参数进行优化。降低了吸能盒最小壁厚减薄率,提高了成形质量。

关键词：管件液压成形吸能盒序列二次规划哈默斯雷采样克里格自适应响应面法

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GNSS区域电离层TEC监测及应用

GNSS区域电离层TEC监测及应用

作者：王军中国测绘科学研究院

学位级别：硕士

电离层是日地空间环境的重要组成部分,一方面电离层延迟是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)用户导航、定位的主要误差源,另一方面利用GNSS求解电离层总电子含量(Total Electron Content, TEC)已经成为监测电离层... 详细信息

电离层是日地空间环境的重要组成部分,一方面电离层延迟是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)用户导航、定位的主要误差源,另一方面利用GNSS求解电离层总电子含量(Total Electron Content, TEC)已经成为监测电离层活动的主要技术。本文利用中国境内国际GNSS服务中心(International GNSS Service, IGS)跟踪站实测数据,对区域内TEC进行计算和监测,研究电离层活动程度不同时期TEC变化规律与统计特征。在数据处理方法上,选择地质统计学常用的克里格法,通过实验结果比较,证明该方法比多项式拟合方法精度更高。本文的主要研究成果如下:1.采用GNSS双频观测数据,通过载波相位平滑码计算TEC的算法与程序实现,达到实时或近实时计算TEC的要求。其中,包括利用电离层残差法探测周跳,穿刺点轨迹分布和卡尔曼滤波计算系统仪器偏差的子算法实现。2.详细介绍了NeQuick电离层模型,该模型拟作为伽利略系统电离层延迟改正模型,对该模型的研究能帮助更好的理解伽利略系统。为此,本文利用该模型计算了北京和武汉的TEC,并且与国内给出的参考值进行比较,得出了该模型在武汉地区的应用比北京更为精确的结论。3.介绍了IONEX格式,并利用该文件得到北京地区上空TEC的周日、季节、年变化,通过功率谱估计得出了GIM模型中周日变化信号明显强于其他周期变化信号。4.通过比较不同时期电离层活动程度大小TEC时间序列、RTEC(Rate of TEC)和RTECI(RTEC Index),得出TEC的变化规律与特征,提出可用RTECI来代替Kp指数描述电离层活动程度。研究不同时期的自相关函数,得出其变化规律,并进行统计分析,得到电离层活动程度大小不同,其对应的相关时间也会不同。供用户采用参考站电离层延迟改正模型的时延要求参考。5.将地质统计学理论和克里格法引进到GNSS计算电离层TEC领域,研究了如何拟合计算变异函数模型及参数。通过实例计算,验证了利用克里格法计算的TEC精度高于拟合多项式法。此外,还比较了不同方法绘制的TEC地图,分析表明利用克里格法绘制的TEC地图分辨率高于GIM模型,且比反距离加权绘制的TEC地图更为平滑。最后,通过计算和绘制利用克里格法得到的估值误差,发现其分布规律呈明显环带状。

关键词：全球导航卫星系统电离层克里格总电子含量自相关函数卡尔曼滤波变异函数

县域农用地标准样地体系构建与耕地质量监控研究 ——以广东潮安县为例

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县域农用地标准样地体系构建与耕地质量监控研究 ——以广东潮安...

作者：沈斌强南京农业大学

学位级别：硕士

耕地是农业生产不可替代的最基本生产资料,是人类赖以生存和发展的生命线。耕地面积的大小和质量的高低,直接关系到一个地区的经济建设、社会发展和人民生活水平的提高。随着我国工业化和城市化的进行,耕地一方面要确保国家的粮食安全,... 详细信息

耕地是农业生产不可替代的最基本生产资料,是人类赖以生存和发展的生命线。耕地面积的大小和质量的高低,直接关系到一个地区的经济建设、社会发展和人民生活水平的提高。随着我国工业化和城市化的进行,耕地一方面要确保国家的粮食安全,保障广大农民的就业机会,维护社会稳定;另一方面还要提供城市化以及第二、第三产业发展的空间。因此,切实保护耕地质量,对保障我国未来粮食安全,国民经济持续、健康和稳定发展具有全局性、长远性和决定性的影响。在国家要求对耕地数量管理到数量与质量管理并进的背景下,本文立足于农用地分等成果,提出通过建立标准样地体系,借助GIS软件的空间插值分析功能,实现对县域内耕地的粮食综合生产能力和生态质量进行动态监测和控制。提出了耕地质量动态监测与控制的新方法,并以广东潮安县为例进行实证分析。论文主要包括以下四个部分;第一部分介绍了有关耕地质量动态监测与控制的相关概念与理论。明确了本文所研究的耕地质量的范畴,主要包括耕地的粮食综合生产能力(自然质量与利用质量的综合反映)和耕地的生态质量。将插值分析方法引入耕地质量评价中,提出了通过建立标准样地体系,并借助GIS软件的空间插值分析功能,实现对县域内耕地质量的评价、监测和控制。第二部分为标准样地设置与标准样地体系构建的理论研究。明确本研究中标准样地的内涵与作用,标准样地是在一定的栽培管理技术条件下,代表区域内主要土壤地带及耕作制度,能反映区域内耕地质量变化的代表性地块,其质量不一定是最优但具有典型性,并能为评价整个区域内耕地质量服务。提出标准样地的设置原则和方法,运用简单随机抽样和判断抽样相结合的方法来设置标准样地。第三部分从理论上探讨如何运用GIS软件地统计模块的空间插值分析功能对标准样地体系进行插值分析,来评价区域内耕地的质量,并对耕地质量进行动态监测与控制。主要包括三方面的内容;(1)区域范围内耕地质量的评价;(2)耕地质量的动态监测;(3)根据耕地质量的变化分析原因并提出对策,达到对耕地质量控制与保护的目标。第四部分为耕地质量监控研究的实证分析。在广东潮安县农用地分等成果的基础上,将潮安县划分成山地丘陵区和平原区来分别研究。首先,以水田为基础建立标准样地体系,运用克里格插值法对农用地利用等指数进行插值分析,插值成果与农用地分等结果非常接近,并将插值成果作为耕地的“基准质量”。其次,对2005年标准样地的利用等指数进行更新,并插值分析,得到2005年的耕地质量。考虑到农用地利用等指数的计算并未考虑生态环境因素,对2005年潮安县耕地受污染状况进行计算分析,并根据受污染的程度对插值成果进行污染修正,得到2005年潮安县耕地综合质量。最后将2005年耕地质量与“基准质量”相比较,分析耕地质量的动态变化情况与原因,并提出相关解决对策。结果表明,通过建立标准样地体系,借助GIS软件的空间插值分析功能,能够对县域范围内耕地质量进行监控。

关键词：标准样地耕地质量插值分析克里格监测与控制广东潮安

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基于温度数据的太阳辐射空间模拟

基于温度数据的太阳辐射空间模拟

作者：周明厚西南大学

学位级别：硕士

太阳辐射是地球生命发生发展的决定因素之一,是大气运动唯一的能量来源。太阳辐射数据也是农业、林业、资源环境、生态等研究的重要基础数据。由于中国太阳辐射观测站点较少,因此需要利用已有的常规气象监测数据来模拟计算太阳辐射。现... 详细信息

太阳辐射是地球生命发生发展的决定因素之一,是大气运动唯一的能量来源。太阳辐射数据也是农业、林业、资源环境、生态等研究的重要基础数据。由于中国太阳辐射观测站点较少,因此需要利用已有的常规气象监测数据来模拟计算太阳辐射。现有的太阳辐射估算研究多集中于利用日照和云量参数来估算,相比日照和云量,温度参数更易获取。本文将研究利用温度数据来估算空间化太阳辐射,为作物模拟、土壤水分蒸发蒸腾等模型提供基础数据,并为农业气候区划、区域气候变化及环境管理服务。归纳起来,主要研究成果如下： (1)气象要素特征分析川黔地区(以成都、贵阳、重庆、遵义、南充为代表的5个站点)1971～2000年常年平均总辐射量在3200-3500 MJ·m-2·a-1范围内,是中国境内的低值区域。30年来年总辐射的变化总体呈下降趋势,同全国趋势一样,在80年代出现最低值,90年代末略有上升。五个站点之间比较得出,年太阳总辐射水平从高到低依次是：贵阳、南充、成都、遵义和重庆。各站点平均温度处于逐年上升趋势,且从1990年开始气温上升趋势加快,30年来平均升高了0.43℃。太阳总辐射与温度数据的相关分析表明,月均总辐射与月平均气温、最高气温、最低气温均达到显著性相关;其中月太阳总辐射与月最高气温的相关性最高,平均相关系数达到0.88;月太阳总辐射和月最低温度相关系数较之其他两项要低,但也达到0.784。气温日较差与总辐射的相关分析表明,气温日变化幅度越大(小)反映了地面对太阳总辐射接收的越多(少)。 (2)基于温度的太阳辐射模型建立选取4个基于月最高(低)温、日较差等温度数据的月均太阳总辐射估算模型,通过分析得到最终适合的模型在各站点平均拟合决定系数R2为0.91,均方根误差RMSE为1.484 MJ·m-2·d-1,为4个模型中最佳结果,同时也得到模型的几个系数的区域估算公式。 (3)区域温度数据空间化研究使用三种不同空间插值方法(普通克里格、协同克里格、回归克里格)对重庆范围内月最高、最低气温空间分布做出预测,结果表明：三种方法均能反应温度数据大致趋势上的空间分布,但在地形起伏变化较大的山区范围回归克里格较其他两种方法更能体现温度随高度的变化,插值结果更加精细,1、4、7、10各个月份的插值结果都是如此。因此,预测结果精度从高到低依次是：回归克里格,协同克里格,普通克里格。 (4)太阳辐射空间分布通过以重庆市为例,利用选定的太阳辐射模型进行估算,得到重庆市2000年各月空间化的重庆市太阳总辐射。结果显示：整体上太阳总辐射的分布受天文辐射的影响比较明显。在重庆东南部和东北部的山区范围内太阳总辐射显示出受海拔影响作用明显。拟合结果可对研究区范围内缺少太阳辐射资料的地区提供参考依据,同时本文研究的基于温度的太阳辐射模型也为总辐射估算方法提出一种新思路和做出探讨。

关键词：太阳辐射空间化温度克里格

Probabilistic Seismic Demand Analysis of a RC Building under Model Uncertainties

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Probabilistic Seismic Demand Analysis of a RC Building under...

作者： Dina Davina MC Donald 北京交通大学

学位级别：硕士

在建筑物的地震易损性分析中,人们常采用基于概率的抗震需求谱来进行,而云分析是常用的一种方法。在云分析方法中,统计模型用来预测建筑物在地面地震强度下的需求。这些模型的地震破坏参数(EDP s)等数据,通过建筑物在一组不同烈度(IM)... 详细信息

在建筑物的地震易损性分析中,人们常采用基于概率的抗震需求谱来进行,而云分析是常用的一种方法。在云分析方法中,统计模型用来预测建筑物在地面地震强度下的需求。这些模型的地震破坏参数(EDP s)等数据,通过建筑物在一组不同烈度(IM)地震动下的动态或静态非线性分析获得。统计模型得到了任意强度IM下的地震损伤指数(EDP),并给出不同记录间的差异。本论文通过在动力非线性分析中考虑记录间的差异及参数的不确定性,提出一种扩展的云分析方法。案例研究通过一个三跨四层的钢筋混凝土建筑,满足欧洲抗震规范的设计。采用的EDP为楼层最大层间位移,此指标可由Opensees软件计算获得。参数不确定性主要考虑了混凝土轴心抗压强度变化C30/37以及S450钢材的屈服强度变化。采用蒙特卡洛方法研究从模型参数到EDP指标间的不确定性,并采用常用的克里格替代模型来大幅减少动力非线性分析的计算成本。对比考虑这些参数不确定性及不考虑参数不确定性的云分析结果,可以得到基于性能的抗震设计中较感兴趣的易损性结果。

关键词：云分析克里格不确定性量化 OpenSees

统计学在基准地价研究中的应用——以湖南省沅江市城区为例

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衡阳师范学院学报 2009年第6期30卷 109-115页

作者：龚黎君谢炳庚中国人民大学土地管理系北京100872 湖南师范大学资源与环境科学学院湖南长沙410081

针对我国目前的城镇土地估价理论与方法的不足,提出采用地统计学方法进行城镇土地估价研究。以沅江市中心城区商业用地为例,通过地价数据的空间自相关分析,地价数据的半变异函数分析,地价数据的克里格插值,商业用地土地定级及基准地价... 详细信息

针对我国目前的城镇土地估价理论与方法的不足,提出采用地统计学方法进行城镇土地估价研究。以沅江市中心城区商业用地为例,通过地价数据的空间自相关分析,地价数据的半变异函数分析,地价数据的克里格插值,商业用地土地定级及基准地价的确定,地价的空间分布分析等,证实了地统计学理论运用于城镇地价研究的可靠性。

关键词：地统计学城镇地价克里格沅江市