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基于数据同化的地下水埋深插值研究

农业机械学报 2017年第4期48卷 206-214页

作者：马欢岳德鹏 YANG Di 于强张启斌黄元北京林业大学精准林业北京市重点实验室北京100083 佛罗里达大学地理系盖恩斯维尔32611

以西北干旱区典型县域磴口县为研究区,以2015年8月份40个地下水采样点的样品数据为基础,引入集合卡尔曼滤波(En KF)数据同化将其优化作为主变量,以蒸散发量反演结果以及归一化植被指数(NDVI)数据为协变量,进行协同克里金插值,同时与未... 详细信息

以西北干旱区典型县域磴口县为研究区,以2015年8月份40个地下水采样点的样品数据为基础,引入集合卡尔曼滤波(En KF)数据同化将其优化作为主变量,以蒸散发量反演结果以及归一化植被指数(NDVI)数据为协变量,进行协同克里金插值,同时与未采用同化的协同克里金插值结果以及经同化采用普通克里金插值结果进行交叉验证。结果表明:三者在较大空间尺度上对地下水埋深空间分布趋势的模拟基本一致,南部沙漠地区整体较高,在空间分布上表现为明显的地理规律性。同化后的数据进行协同克里金插值的结果改善最显著,平均误差、均方根误差、平均标准误差均优于未同化插值结果,其中平均误差仅为0.270 5 m。与普通克里金插值方法相比,协同克里金插值考虑蒸散发与NDVI的协同作用,精度明显提高,平均误差减小0.409 7 m,均方根误差减小0.078 4 m,平均标准误差减小1.016 7 m。

关键词：地下水埋深干旱区数据同化协同克里金法插值

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野外空间采样的渐进式策略

武汉大学学报（信息科学版） 2008年第5期33卷 441-445页

作者：张景雄 Michael F Goodchild 武汉大学遥感信息工程学院武汉市430079 加利福尼亚大学圣芭芭拉分校地理学系美国CA93106-4060USA

介绍了有关地统计学(geostatistics)的基本理论,论述了顾及样本点位之间空间依赖性的空间采样方案的设计。基于总体上极大限度地降低克里金方差的思想,阐述了一个快速确立采样点位的序贯算法和块段克里金方法。由于野外作业的计算环境所... 详细信息

介绍了有关地统计学(geostatistics)的基本理论,论述了顾及样本点位之间空间依赖性的空间采样方案的设计。基于总体上极大限度地降低克里金方差的思想,阐述了一个快速确立采样点位的序贯算法和块段克里金方法。由于野外作业的计算环境所限,数值方法和启发式搜索相结合的策略才是开发实用系统的明智选择。以假想数据为例,验证了所提算法的有效性。

关键词：空间采样协变量块段克里金法协同克里金法

贵州高原1960-2016年降水变化特征及重心转移分析

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地球信息科学学报 2018年第10期20卷 1432-1442页

作者：赵志龙罗娅余军林罗旭琴杨月燕贵州师范大学地理与环境科学学院贵阳550001

利用贵州高原34个气象站1960-2016年共57 a的降水资料,基于协同克里金法、Mann-Kendall趋势检验法、气候倾向率、重心模型等方法分析了贵州高原降水在不同时间尺度下的时空分布规律以及降水重心的转移趋势。结果表明:(1)贵州高原多年平... 详细信息

利用贵州高原34个气象站1960-2016年共57 a的降水资料,基于协同克里金法、Mann-Kendall趋势检验法、气候倾向率、重心模型等方法分析了贵州高原降水在不同时间尺度下的时空分布规律以及降水重心的转移趋势。结果表明:(1)贵州高原多年平均降水量呈现南多北少特征。在南部与东部存在3个多雨中心,分别位于西南暖湿气流的北上通道(兴义-安顺一带)、苗岭山脉的迎风坡(都匀-独山一带)以及武陵山脉的迎风坡(铜仁-松桃一带);少雨区位于乌蒙山脉背风坡的威宁-毕节一带。(2) 1960-2016年降水量年代变化呈现出波动性,2010s的降水变异性最大,1990s的降水变异性最小;年际变化较为剧烈,呈不显著减少的趋势,在空间上呈现中部西部减少、东部增加的趋势;降水季节差异显著,春季、秋季降水显著减少,夏季、冬季的降水不明显增加;各月降水变化情况不同,1、3月降水增加最明显,4月降水下降最明显。(3)降水重心呈西南-东北向分布,有明显的东移趋势。贵州高原降水量的减少可能与西南季风的减弱有关。研究结果对贵州地区水资源配置及洪涝灾害预防具有重要意义。

关键词：贵州高原降水量协同克里金法 Mann-Kendall法降水重心

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基于空间插值方法的重庆降水信息展布

南水北调与水利科技 2018年第3期16卷 18-23页

作者：王国泰张守平杨清伟魏佳江志航重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心重庆400074

不同空间插值方法在不同地区的插值精度不同。为确定重庆市降雨量的空间分布,采用重庆市12个气象站1960-2014年降水数据,运用系数为2、3、4的反距离权重法、普通克里金法、考虑高程的协同克里金法及考虑温度的协同克里金法,按多年平均... 详细信息

不同空间插值方法在不同地区的插值精度不同。为确定重庆市降雨量的空间分布,采用重庆市12个气象站1960-2014年降水数据,运用系数为2、3、4的反距离权重法、普通克里金法、考虑高程的协同克里金法及考虑温度的协同克里金法,按多年平均、最大3个月及最小3个月不同降水量指标进行分析,并以均方根误差和纳什效率系数进行验证。结果表明,对于三种指标,不同插值方法的优劣从好到差均为考虑高程的协同克里金法、考虑温度的协同克里金法、普通克里金法、系数分别为4、3、2的反距离权重法。对于反距离权重法,系数越大则误差越小。三种降水量指标以多年平均降水量为输入数据的插值结果更加准确。考虑温度的协同克里金法在降水量较小或降水与温度相关性较强时有良好的插值精度。在重庆地表变化幅度较大的地区,考虑高程的协同克里金法更能体现高程变化对降水量的影响。

关键词：降水空间插值反距离权重法普通克里金法协同克里金法气温重庆

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河南省冬小麦年均需水量空间插值研究

灌溉排水学报 2012年第3期31卷 107-110页

作者：胡杰华马孝义尹京川王峥西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

解决冬小麦的需水信息通常采用水量的空间插值方法,而在众多空间插值方法中,没有绝对最优的空间插值方法,只有特定条件下的最优方法。对河南省的25个灌溉站点的冬小麦年均需水量数据,采用4种空间插值方法对各站点冬小麦年均需水量进行研... 详细信息

解决冬小麦的需水信息通常采用水量的空间插值方法,而在众多空间插值方法中,没有绝对最优的空间插值方法,只有特定条件下的最优方法。对河南省的25个灌溉站点的冬小麦年均需水量数据,采用4种空间插值方法对各站点冬小麦年均需水量进行研究,综合分析得到,4种插值方法都能很好地反映25个站点的冬小麦年均需水量,无明显的系统误差,比较而言,整体多项式插值法最优。

关键词：冬小麦需水量距离倒数权重插值整体多项式法普通克里金法协同克里金法

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气象要素空间插值图像处理系统的研究与实现

计算机技术与发展 2019年第8期29卷 179-184页

作者：杨雪徐晓莉宋智江蕾四川省气象探测数据中心四川成都610072 高原与盆地旱涝灾害四川省重点实验室四川成都610072

针对全国气象部门推进省级气象数据支撑环境建设,构建省级统一气象数据加工处理流水线的目标需求,研发了省级气象要素插值图像产品处理系统。提出了省级各类气象要素插值图像产品加工处理流程的整合思路,建立了统一的图像产品数据加工... 详细信息

针对全国气象部门推进省级气象数据支撑环境建设,构建省级统一气象数据加工处理流水线的目标需求,研发了省级气象要素插值图像产品处理系统。提出了省级各类气象要素插值图像产品加工处理流程的整合思路,建立了统一的图像产品数据加工处理流水线,设计了系统的总体架构、插值算法和基于GP服务制作图像产品的方案。采用MVC框架、Quartz调度器和jQueryGridPlugin等技术框架对系统功能进行了实现,面向全省用户提供了各类气象要素插值图像产品的存储管理、共享展示和应用服务。系统采用了较为先进的技术和成熟的框架,生成产品在“四川省气象业务内网”中投入业务使用,投入使用后得到专业用户的肯定。有效提高了气象预报预测和服务业务的工作质量和效率,对推进气象业务的规范化、标准化,推进气象业务综合改革和气象现代化建设具有重要意义,并且对各类气象产品的加工处理有较好的参考作用。

关键词：气象要素插值图像 GP服务协同克里金法

基于协同克里金方法的环境温度分布对装配式小箱梁桥影响分析

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公路交通技术 2021年第5期37卷 50-55页

作者：杜元蔡定鹏范旭涛江苏高速公路工程养护技术有限公司南京211106 河海大学土木与交通学院南京210098

为研究区域环境温度分布及其对装配式小箱梁桥梯度温度影响,以江苏地区为例,采用协同克里金法在考虑高程的条件下对2016年和2017年全国2339个气象台站的逐日气温数据进行了不同气温分布插值分析,同时通过装配式小箱梁桥温度场实测试验验... 详细信息

为研究区域环境温度分布及其对装配式小箱梁桥梯度温度影响,以江苏地区为例,采用协同克里金法在考虑高程的条件下对2016年和2017年全国2339个气象台站的逐日气温数据进行了不同气温分布插值分析,同时通过装配式小箱梁桥温度场实测试验验证,分析了环境温度与箱梁内梯度温度之间的关系。结果表明:1)江苏省内冬季平均气温南北地区的最大差异为5℃左右,日极值温差的南北地区差异为3.5℃;2)环境最高气温与箱梁梯度温度高低的相关性最高,据此,可通过环境日最高温度大致预测不同地区箱梁内梯度温度最大值。

关键词：环境温度分布装配式小箱梁桥江苏地区协同克里金法空间插值

GIS空间插值方法在内蒙古气温插值中的应用

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内蒙古气象 2013年第3期 11-14页

作者：于凤鸣卓义姜春龙安莉娟内蒙古气候中心内蒙古呼和浩特010051 内蒙古大学环境与资源学院内蒙古呼和浩特010021 扎兰屯气象局内蒙古扎兰屯162650

文章对GIS软件中几种常见插值方法的原理进行了详述,剖析了插值过程中参数设置对插值结果产生的影响。以内蒙古多年平均气温插值为例,对比了各种插值方法的优劣,结果表明:普通克里金法的插值结果最能反映内蒙古多年平均气温的分布特征,... 详细信息

文章对GIS软件中几种常见插值方法的原理进行了详述,剖析了插值过程中参数设置对插值结果产生的影响。以内蒙古多年平均气温插值为例,对比了各种插值方法的优劣,结果表明:普通克里金法的插值结果最能反映内蒙古多年平均气温的分布特征,均方根误差为1.138℃;反距离权重法可反映基本特征但等值线不够平滑、局部有"牛眼"现象,均方根误差为1.260℃;趋势面法不能反映基本特征,均方根误差为1.425℃;使用协同克里金法,将高程作为协同因子对普通克里金算法进行改善,未取得明显效果。

关键词： GIS 空间插值普通克里金法协同克里金法