摘要：采用双层规划描述了普通克里金法中理论变异函数模型参数求解问题.针对传统变异函数模型参数求解过程中容易受人为不确定性因素影响的问题,建立了以交叉验证统计结果最优和个体样本满足最优无偏线性估计为目标的双层规划模型,并给出了相应的求解方法.该方法根据交叉验证结果优化调整上层系统随机给定的变异函数模型参数,可以减少变异函数模型参数求解过程中人为不确定等因素的影响,从而可以获得合理的理论变异函数模型参数和较好的空间插值结果最后,以土壤pH值为例,通过与加权最小二乘法比较验证了采用该方法的有效性和合理性.

摘要：将三维开源几何内核Open CASCADE和基于地质统计学的普通克里金(Ordinary Kriging)插值算法从底层相结合,设计了在CAD几何操作核心之上加入地质统计学插值算法的三维水文地质建模软件开发架构。利用Open CASCADE的三维图形渲染、可视化交互、编辑等功能和普通克里金的地质统计学插值功能,以Visual Studio为开发工具,以C++和Python为开发语言,SQLite作为地质数据库设计并开发了Hydrogeo3D矿井水文地质建模软件,从而实现了建模过程局部细节可编辑的功能。

摘要：不同采样设计会对土壤呼吸空间变异特征的预测精度产生重要影响。本研究选取黄淮海平原北部潮土区1 km×1 km夏玉米样地,在7×7单元规则格网(样点间距167 m)、完全随机(样点平均间距433 m)以及3×3单元规则格网+完全随机(样点平均间距405 m)3种布点方式的基础上,保持样本总量(49)不变,以占总样点2%~14%的短距离样点(样点间距4 m)随机替换原方案相应样点个数的方法优化布点方式,应用普通克里金法插值,以均方根误差(RMSE)和确定系数(R2)作为验证指标,检验基于3种布点方式设置的短距离样点对土壤呼吸空间变异预测精度的影响。结果表明:研究区土壤呼吸平均速率为2.65μmol·m 2·s 1,空间分布均呈西高东低,表现出中等程度变异。采样设计对土壤呼吸空间分布的预测精度影响显著,基于3种布点方式设置短距离样点可提高预测精度7%~13%。无短距离样点替换时,规则格网+完全随机的布点方式最优,比完全随机布点和规则格网布点的空间插值预测精度分别提高10%和22%;设置短距离样点替换后,在最优布点方式(规则格网+完全随机)中,对土壤呼吸空间变异的预测精度可再提高4%~7%,其中短距离样点个数占样本总量10%对土壤呼吸空间变异预测精度的提高最为明显。研究发现,基于相同的样本数量设置短距离样点可增加区域范围内样点密度,提高土壤呼吸空间变异预测精度及试验结果的可靠性。因此,在黄淮海平原北部潮土区100 hm2尺度的夏玉米样地中,规则格网+完全随机+10%短距离样点的布点方式是预测土壤呼吸空间变异最适宜的采样布点方式。

摘要：基于2014年湖南省慈利县森林资源二类调查的结果,利用生物量换算因子连续函数法以及不同森林类型的碳含量,求得慈利县森林碳储量,并利用地统计学中普通克里金(Kriging)插值的方法,基于最优的半变异函数绘制湖南省慈利县森林碳密度分布专题图。结果表明,在6种常用的半变异函数中,指数模型作为半变异函数的预测精度较高,决定系数(R^(2))为0.756,残差平方和(SSR)为0.0007,很好地反映了研究区森林碳密度的空间结构特征,结果显示慈利县的中北部、西南部和东部的碳密度较高,大于18.84 t·hm^(-2),其余地方的碳密度较低,小于15.77 t·hm^(-2)。插值结果显示,碳密度在11.19~14.33 t·hm^(-2)的面积最大,达到慈利县总面积的22%;其次为18.84~21.98 t·hm^(-2),达到全县总面积的16.35%;碳密度在14.33~15.77 t·hm^(-2)以及17.40~18.84 t·hm^(-2)的面积较少,分别占到全县总面积的13.54%和11.58%;碳密度大于28.83 t·hm^(-2)的面积最少,仅占1.76%。可见慈利县主要林分的碳密度还是处于较低水平,林分质量差,不能有效地发挥森林固碳功能,需要开展科学经营改善林分结构与树种组成,实现固碳能力的提升。研究湖南省慈利县森林植被碳储量、碳密度及其地理空间区域分布特征,为慈利县森林碳汇经营、林业碳汇核算和政府科学决策提供科学依据。

摘要：介绍了普通克里金方法的基本原理,分析了岩体波速的空间变异特征,统计了岩体波速的概率分布特点,应用GOCAD软件对岩体波速进行三维空间插值,得到岩体波速的空间连续表达。研究表明岩体波速具有空间变异的特征,波速空间依赖性中等偏弱。三维可视化模型将岩体波速的空间分布可视化表达出来,以岩体波速三维可视化模型进行工程地质分析,使得地质解释可视化、定量化,提高了地质判断的准确性。

摘要：介绍了地统计学和克里金法对水深数据进行分析的方法和原理,结合工程实践,分析了水深值在沿垂直河道方向具有的空间自相关性,根据半变异函数模型,建立了水下趋势面模型,预测了未采样区域的水深值,并对结果进行了检核。实例分析结果表明:地统计学和克里金法在研究水深数据的空间格局和预测未知采样数据方面具有较强的优势,并能建立满足后续专业应用需求的水下趋势面模型。