評(píng)價(jià)土壤肥力狀況其及空間變異性是土地整理區(qū)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需解決的問題之一。本文采用多元統(tǒng)計(jì)、gis與地統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合的方法研究了土壤肥力質(zhì)量空間變異特征及其影響因素。結(jié)果表明：土壤肥力指標(biāo)權(quán)重在0.0038~0.2576之間,對(duì)土壤肥力影響較大的是有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮,相對(duì)較弱的為土壤ph、全鉀和速效鉀。土壤綜合肥力指數(shù)（ifi）在0.076和0.693之間,均值為0.281,屬于較差等級(jí),變異系數(shù)屬于中等變異。研究區(qū)25.47%土樣的ifi為差等級(jí),59.91%土樣為較差等級(jí),12.74%土樣為中等,僅1.89%土樣品為良好等級(jí)。ifi變異函數(shù)以指數(shù)模型擬合效果最佳;塊金系數(shù)（c0/（c0＋c））為0.940,空間相關(guān)性較弱,受自然因素影響小;變程為180m,空間分布特征較為復(fù)雜。ifi為0.23~0.33的分布面積達(dá)80.52%的區(qū)域,土壤肥力質(zhì)量偏低,空間異質(zhì)性主要受有機(jī)質(zhì)控制,而速效鉀對(duì)其無影響。

目前對(duì)降水量空間插值方法的研究很多,針對(duì)反距離權(quán)重插值、樣條函數(shù)插值、普通克里金插值在降水量空間插值中的缺陷,提出引入月平均總云量影響因子的協(xié)同克里金插值方法。并以內(nèi)蒙古降水量數(shù)據(jù)為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,引入月平均總云量影響因子的協(xié)同克里金插值在精度和擬合度方面得到改善。

以湖南煙區(qū)的耕層土壤(0~20cm)中有機(jī)質(zhì)為研究對(duì)象,利用地統(tǒng)計(jì)與gis技術(shù)相結(jié)合的方法研究了該地區(qū)土壤中有機(jī)質(zhì)的空間分布特征。土壤有機(jī)質(zhì)含量符合正態(tài)分布。應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)的計(jì)算和最適合模型的擬合,得出土壤有機(jī)質(zhì)最好的理論模型為指數(shù)模型。在經(jīng)過不同趨勢(shì)階數(shù)土壤有機(jī)質(zhì)克立格(kriging)插值誤差的綜合比較的基礎(chǔ)上,結(jié)果表明趨勢(shì)效應(yīng)參數(shù)宜選取0階。隨后用普通克立格估值方法繪制了土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布圖。土壤有機(jī)質(zhì)存在明顯的趨勢(shì)效應(yīng),表現(xiàn)為從西北到東南逐漸升高的趨勢(shì)。

空間插值方法廣泛應(yīng)用于氣象數(shù)據(jù)產(chǎn)品的制作,其精度與氣象要素的空間變異特征、氣象觀測(cè)站分布和插值方法選擇有關(guān)。選擇美國(guó)得州599個(gè)地面觀測(cè)站30年平均降雨量記錄,設(shè)計(jì)了27個(gè)觀測(cè)站樣本方案,選擇全年、1月和8月數(shù)據(jù),利用空間統(tǒng)計(jì)、空間自相關(guān)、半變異函數(shù)等方法探索降雨量的空間變異特征,并采用5種常規(guī)方法進(jìn)行空間插值,比較和解釋插值結(jié)果,在此基礎(chǔ)上討論基于知識(shí)的氣象要素空間插值方法。案例研究發(fā)現(xiàn):①降雨量地面觀測(cè)數(shù)據(jù)通常具有明顯的空間趨勢(shì)、較強(qiáng)的空間自相關(guān)特征和較穩(wěn)定的空間變異規(guī)律,但針對(duì)不同時(shí)段或采樣方案,其空間自相關(guān)強(qiáng)度和半變異函數(shù)模型會(huì)有一定的差異。②增加氣象觀測(cè)站數(shù),空間插值誤差有減小的趨勢(shì);但觀測(cè)站數(shù)目達(dá)到一定數(shù)值后,增加觀測(cè)站數(shù),插值精度提高并不明顯。③在觀測(cè)站較少時(shí),不同插值方法間的精度差異較大,而在觀測(cè)站充足的情況下,其差異有減小的趨勢(shì)。④探討氣象要素與地理環(huán)境要素之間的關(guān)系,獲得定量化的先驗(yàn)知識(shí),開發(fā)基于知識(shí)的空間插值模型,是高精度氣象要素插值的關(guān)鍵;線性加權(quán)回歸和地理加權(quán)回歸方法的初步試驗(yàn)驗(yàn)證了這一思路的有效性。

在我國(guó)東南6省(市)選擇代表性區(qū)域(自然村),采用asi和地統(tǒng)計(jì)學(xué)等方法對(duì)耕作土壤的ph值、有機(jī)質(zhì)、有效氮、磷和鉀的空間變異性與合理取樣數(shù)量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,①ph值和有機(jī)質(zhì)是相對(duì)穩(wěn)定的土壤屬性,在整個(gè)研究區(qū)域其變異較小,近似于正態(tài)分布;施肥元素的變異則較大,表現(xiàn)出明顯的負(fù)偏峰分布特征。②盡管某些土壤屬性或大量元素的總體變異性相似,但在各研究區(qū)域,其實(shí)際半方差結(jié)構(gòu)并不相同。③對(duì)于明顯偏峰分布的土壤養(yǎng)分來說,建議采用最適分配法確定合理取樣數(shù)量。純隨機(jī)合理取樣數(shù)量可在一定程度作為參考。

[目的]通過耕地土壤全氮的空間變異特性研究,可以更好地調(diào)整耕地管理措施、合理施用氮肥、減少資源浪費(fèi)。[方法]利用rbf(radialbasisfunction,徑向基函數(shù))神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)插值法對(duì)區(qū)域土壤全氮進(jìn)行空間插值,同時(shí)與普通克里格法進(jìn)行比較。[結(jié)果]rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)插值法在擬合能力和插值能力方面要明顯優(yōu)于普通克里格法。[結(jié)論]rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法具有很好的應(yīng)用前景。

為提高層狀地層空間數(shù)據(jù)插值的計(jì)算速度和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)載平衡,在采用動(dòng)態(tài)調(diào)整并行粒度策略的基礎(chǔ)上開發(fā)混合粒度的并行kriging插值算法.在此算法中,根據(jù)cpu與地層層數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系動(dòng)態(tài)調(diào)整并行計(jì)算的粒度,優(yōu)先使用粗粒度的并行計(jì)算策略,同時(shí)利用中粒度并行算法平衡負(fù)載.基于windows2000操作系統(tǒng)搭建了pc機(jī)群并行環(huán)境,大量的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明該方法具有良好的可擴(kuò)展性和并行計(jì)算效率.

毛烏素沙地南緣沙漠化臨界區(qū)域是沙地-草地景觀界面的關(guān)鍵部位,研究該區(qū)域土壤養(yǎng)分的空間格局和生態(tài)學(xué)過程,對(duì)于土地沙漠化的機(jī)理研究具有重要的意義。采用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)與地統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合的方法,通過半變異函數(shù)及其模型、克里格局部插值估計(jì)、空間分布圖等研究了毛烏素沙地南緣沙漠化臨界區(qū)域土壤養(yǎng)分的空間異質(zhì)性特征。結(jié)果表明:研究區(qū)土壤速效鉀含量符合球狀模型,全氮和速效磷含量符合指數(shù)模型;速效鉀含量具有強(qiáng)空間自相關(guān)性,其結(jié)構(gòu)方差比為0.882,而全氮和速效磷含量表現(xiàn)為中等程度的空間自相關(guān)性,其結(jié)構(gòu)方差比分別為0.501和0.514;3種土壤養(yǎng)分空間自相關(guān)距離存在差異,其中全氮和速效鉀的變程均為511m,而速效磷的變程為143m;3種土壤養(yǎng)分的分布格局呈現(xiàn)明顯的空間規(guī)律性,從牛枝子群落到黑沙蒿群落,速效鉀和速效磷含量先降低后升高,與研究區(qū)的界面變化過程一致,而全氮含量逐漸降低,與研究區(qū)的植被覆蓋度變化一致;3種土壤養(yǎng)分的標(biāo)準(zhǔn)差都較小,kriging插值結(jié)果比較可靠。

根據(jù)最近鄰域法和反向距離法的基本原理,利用空間卷積算法,采用結(jié)合中國(guó)大陸氣象站點(diǎn)位置的截?cái)喔咚篂V波算子作為距離權(quán)重方程,給出一種適合中國(guó)陸地區(qū)域的地面氣溫插值方法,并以300多個(gè)地面站記錄的氣溫為例,使用交叉驗(yàn)證法分析了給定插值方法的誤差分布,結(jié)果表明該插值方法比其他插值方法所得誤差較小,能夠很好地用于氣象站點(diǎn)氣象觀測(cè)記錄缺失的插補(bǔ)及其空間尺度的擴(kuò)大化。

以城市為單元模擬建立城市大氣覆蓋面模型,以小區(qū)為單元研究風(fēng)環(huán)境與空氣環(huán)境.獲取城市建筑物空間坐標(biāo),利用二次曲面方程建立城市覆蓋面模型.以新增建筑物為研究對(duì)象,對(duì)其空間位置進(jìn)行插值分析,將其納入城市小區(qū)建筑群構(gòu)成新的小區(qū)環(huán)境,籍此對(duì)其進(jìn)行風(fēng)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)分析,模擬建筑物的尺度、間距、空間組合與朝向定位等參數(shù),輔助城市小區(qū)風(fēng)環(huán)境規(guī)劃與優(yōu)化.圖5,表2,參10.

地礦工程體系化與品位計(jì)算中需要應(yīng)用空間插值方法。目前的插值方法有多種,但僅有少量適用于分布復(fù)雜的地礦工程,對(duì)此,根據(jù)空間數(shù)據(jù)插值的目的,指出了一般數(shù)學(xué)插值方法在地礦工程中應(yīng)用的局限性,對(duì)shepard法,四面體法和克立格法3種空間插值方法在地礦工程中應(yīng)用的適用性進(jìn)行了詳細(xì)分析,可為開展地礦工程插值研究提供選擇的依據(jù)。

針對(duì)積雪觀測(cè)站點(diǎn)稀少的問題,提出一種考慮海拔影響,能夠融合modis積雪面積產(chǎn)品和站點(diǎn)觀測(cè)的雪深空間插值方法,該方法利用去云后modis積雪面積產(chǎn)品構(gòu)建的無積雪"虛擬站點(diǎn)"彌補(bǔ)站點(diǎn)分布不均勻和稀少的不足,利用泛協(xié)克里金插值方法考慮海拔對(duì)雪深的影響。利用北疆地區(qū)50個(gè)氣象站點(diǎn)的逐日雪深觀測(cè)資料、逐日modis積雪面積產(chǎn)品和amsr-e被動(dòng)微波雪水當(dāng)量和雪深產(chǎn)品,對(duì)普通克里金、泛克里金、普通協(xié)克里金和泛協(xié)克里金插值結(jié)果進(jìn)行了比較研究。研究結(jié)果表明:積雪覆蓋范圍較大時(shí),站點(diǎn)雪深與海拔之間相關(guān)系數(shù)較大,利用泛協(xié)克里金插值結(jié)果精度高且穩(wěn)定;否則利用普通克里金插值精度較高且穩(wěn)定。通過增加"虛擬站點(diǎn)",能夠提高雪深插值精度,并在一定程度上修正了克里金插值中存在的平滑效應(yīng)。

在鉆孔分布合理的條件下,利用鉆孔數(shù)據(jù)對(duì)地層進(jìn)行插值重構(gòu)是正確認(rèn)識(shí)地質(zhì)構(gòu)造的重要手段,選取合理、有效的插值方法是保證空間地質(zhì)建模質(zhì)量的根本。通過對(duì)最小二乘法、三角剖分法和克里金法等幾種常用插值重構(gòu)方法的闡述和數(shù)值實(shí)驗(yàn),對(duì)云南中部地區(qū)地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,在253個(gè)鉆孔中隨機(jī)抽取90余個(gè)樣本點(diǎn)進(jìn)行了比較:三角剖分插值算法及最小二乘距離加權(quán)插值算法是全局插值擬合方法,當(dāng)增加、修改和刪除數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)均需重新計(jì)算權(quán)函數(shù)或線性方程組的解,算法的穩(wěn)定性和效率都明顯下降,可在不追求精度時(shí)選用;而克里金插值法是局部插值方法,適用于精度要求較高的場(chǎng)合。

論述了基于柵格gis土壤侵蝕地形因子的計(jì)算方法和流程,在arcgis柵格模塊中利用aml開發(fā)了通用土壤流失方程地形因子的計(jì)算程序,并給出了程序核心部分的編碼。實(shí)際應(yīng)用表明,計(jì)算結(jié)果的精度依賴于數(shù)據(jù)源的精度。

在密集井群條件下,利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)對(duì)地層曲面和三維儲(chǔ)層屬性進(jìn)行插值重構(gòu)是正確認(rèn)識(shí)地質(zhì)構(gòu)造和油藏表征的重要手段,確定性插值是對(duì)油藏構(gòu)造和屬性建模的手段之一,選取合理的插值方法是保證重構(gòu)質(zhì)量的根本。為此,對(duì)三角剖分、距離反比和克里金等幾種常用插值重構(gòu)方法進(jìn)行了闡述和數(shù)值實(shí)驗(yàn),對(duì)某地區(qū)地溫場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,在100個(gè)井點(diǎn)中隨機(jī)抽取25個(gè)樣本點(diǎn)進(jìn)行了比較,認(rèn)為在不太追求精度時(shí)可選用普通距離反比或三角剖分方法,而克里金和徑向基函數(shù)插值方法適用于精度要求較高的場(chǎng)合。

針對(duì)電動(dòng)空調(diào)功率模塊損耗計(jì)算困難,散熱設(shè)計(jì)依據(jù)不足的問題,分析了其產(chǎn)熱和散熱的機(jī)理,提出了基于空間插值算法的實(shí)際損耗值計(jì)算方法,建立了熱量從功率模塊傳導(dǎo)至冷媒的數(shù)學(xué)模型,提出了降低熱阻的兩種途徑,通過有限元軟件對(duì)不同導(dǎo)熱系數(shù)和基座厚度條件下的功率模塊溫度分布狀況進(jìn)行了熱仿真分析,利用實(shí)驗(yàn)對(duì)理論分析和仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明提出的兩種提高散熱效率的方法能夠改善功率模塊的散熱性能。

針對(duì)南水北調(diào)西線工程水源區(qū)水文循環(huán)模擬,對(duì)流域降水空間插值方法進(jìn)行了研究。針對(duì)西線工程水源區(qū)地形及降水監(jiān)測(cè)臺(tái)站分布特點(diǎn),計(jì)算了海拔、經(jīng)度、緯度、坡度、ndvi值等地理信息與月降水量的相關(guān)關(guān)系,相關(guān)性依次為海拔>經(jīng)度、緯度>ndvi值>坡度。分析發(fā)現(xiàn)海拔、經(jīng)度、緯度與降水的關(guān)系反映出水源區(qū)降水西北少東南多的整體趨勢(shì),只有ndvi值對(duì)局地降水有較強(qiáng)指示作用。因此,提出了基于ndvi值的梯度距離平方反比法。該方法計(jì)算結(jié)果在水量平衡方面與全國(guó)水資源規(guī)劃成果誤差不大,在降水空間格局方面基本反映了山區(qū)降水特征,說明方法比較可靠。

本文對(duì)比研究了超聲提取、索氏提取和振蕩提取3種前處理方法結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用分析技術(shù)對(duì)焦化類工業(yè)污染場(chǎng)地土壤中多環(huán)芳烴測(cè)定結(jié)果的影響。結(jié)果表明:采用超聲提取-氣質(zhì)聯(lián)用法對(duì)焦化工業(yè)污染場(chǎng)地土壤中多環(huán)芳烴進(jìn)行測(cè)定,不僅對(duì)多環(huán)芳烴提取率高、操作簡(jiǎn)單省時(shí),而且此方法對(duì)土壤中的蒽、芴的提取效果較好。

本文對(duì)比研究了超聲提取、索氏提取和振蕩提取3種前處理方法結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用分析技術(shù)對(duì)焦化類工業(yè)污染場(chǎng)地土壤中多環(huán)芳烴測(cè)定結(jié)果的影響。結(jié)果表明：采用超聲提取-氣質(zhì)聯(lián)用法對(duì)焦化工業(yè)污染場(chǎng)地土壤中多環(huán)芳烴進(jìn)行測(cè)定,不僅對(duì)多環(huán)芳烴提取率高、操作簡(jiǎn)單省時(shí),而且此方法對(duì)土壤中的蒽、芴的提取效果較好。

地理現(xiàn)象三維空間場(chǎng)的分布具有各向異性特征,如何利用有限的采樣數(shù)據(jù)直接對(duì)具有各向異性特征的三維地理現(xiàn)象進(jìn)行可靠的三維空間場(chǎng)插值重建是三維空間分析的重要問題。徑向基函數(shù)(radialbasisfunction,rbf)是一種精確性插值方法,具有形式簡(jiǎn)單和不受維度限制等優(yōu)點(diǎn),適合于地理現(xiàn)象三維空間場(chǎng)的重建。但rbf具

為了給煤礦沉陷耕地的復(fù)墾治理提供理論依據(jù)，以山東省兗州礦區(qū)為例，對(duì)沉陷耕地不同下沉位置不同土層的土壤進(jìn)行了測(cè)定和分析，揭示了開采沉陷對(duì)耕地土壤化學(xué)特性影響的空間變化規(guī)律。結(jié)果表明，開采沉陷顯著影響耕地表層土壤的化學(xué)特性；沉陷耕地上中坡１．５ｍ結(jié)合處土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分下降的幅度最大，并在坡底積聚，同時(shí)坡底土壤有鹽漬化趨勢(shì)；在土壤化學(xué)特性中，受開采沉陷影響最大的是土壤鹽分，其次是土壤全氮和有機(jī)質(zhì)，再次是土壤速效磷和速效鉀，而土壤酸堿性受其影響較小。

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市人口數(shù)量不斷增加，城市交通與環(huán)境正在全面改造，土地信息變得瞬息萬變。而gis技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在處理資源以及土地可持續(xù)發(fā)展和管理空間數(shù)據(jù)方面有著不可替代的重作用。本文對(duì)gis空間分析在土地管理工作中的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討，以供相關(guān)人士參考與交流。