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为了分析云南元谋干热河谷典型冲沟插值误差的空间分布特征,采用反距离加权（inverse distance weighting,IDW）、局部多项式（local polynomial interpolation,LPI）、张力样条（spline with tension,ST）、析取克里格（disjunctive Kriging,DK）以及不规则三角网（triangulated irregular network,TIN）模型方法对高程采样点进行插值,用交叉验证法、相对差系数及沟谷线差异衡量其插值精度。遴选高程误差大于1 m的误差点,用变异系数（coefficient of variation,CV）、全局Moran指数和Getis-Ord Gi*指数分析其空间格局特征。结果表明:TIN和DK精度较高,IDW精度最低;高程误差均呈聚集分布,聚集程度TIN > LPI > DK > ST > IDW;高程误差均呈空间正自相关,TIN模型插值误差的自相关程度最高;误差热点位于坡度大的区域。 相似文献
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线性最小方差估计用于SAR干涉图大气延迟改正 总被引：1，自引：0，他引：1
将线性最小方差估计（linear minimum mean square error,LMMSE）引入SAR干涉图大气延迟改正,并用模拟实验比较了地势平坦地区LMMSE与以往常用于SAR干涉图大气延迟改正的距离权倒数法（inverse distance weighted averaging,IDWA）和普通克里格算法（ordinary Kriging,KRG）的插值效果。同时,还比较了地势起伏较大地区,考虑了高差因素的LMMSE和KRG算法、未考虑高差因素的LMMSE、KRG算法以及IDWA的插值效果。研究结果表明,对于地势平坦地区,在各种精度情况下,当已知点呈随机分布时,点数越少,LMMSE的插值效果的优势越明显;对于地势起伏较大地区,考虑了高差因素的LMMSE的插值效果最佳。 相似文献
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基于不同插值方法的PM1污染物浓度研究 总被引：4，自引：0，他引：4
随着GIS和计算机技术的不断发展,窄间数据插值应用越来越广,本文基于PM1污染物浓度数据,阐述了反距离加权插值法（IDW）,普通克里格插值法（Kriging）和样条函数插值（SPLINE）三种空间插值方法的数学含义,并指山了各自的特点。在IDW插值图像中,在权重不同的情况下,变化比较大的地方出现在采样点属性值变化剧烈和频繁的区域。SPLINE（规则样条）是基于生成具有连续的二阶导数和最小平方曲率的插值方法。Kriging比其他二种方法灵活,参数限制更多。但不管用哪一种插值方法,空间插值不能代替观测数据,在有一定数量的观测数据的基础上,插值结果才会更逼近真实值。 相似文献
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社会经济的发展伴随而来的环境污染问题日渐得到人们的重视.针对中南地区4省1区(河南省、湖北省、湖南省、广东省和广西壮族自治区)春节期间PM2.5的变化情况,结合该区域所属及其相邻探空站获取的大气可降水量PWV数据以及气象监测站获取的风速数据,通过反距离加权插值得到中南4省1区春节期间的PWV和风速值,综合考虑CO、SO2、O3和NO2等大气污染物以及PWV、风速和DEM高程值建立该地区春节期间的地理加权回归(GWR)、地理加权回归克里金(GWRK)以及地理加权回归规则样条(GWRCRS)插值模型,并运用3种模型对中南地区4省1区2017、2018年春节假期期间进行PM2.5浓度估算.研究结果显示,GWRK和GWRCRS模型的估算效果较GWR模型更优,而GWRCRS模型估算精度最高,对中南地区4省1区春节期间的PM2.5监测预警具有一定的实用性参考价值. 相似文献
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利用时空Kriging进行气温插值研究 总被引：4，自引：0，他引：4
以黑龙江省近37a的月均气温数据为研究对象,介绍了一类积分式时空协方差(变异)函数模型进行时空Kriging插值。针对月均气温呈现出的明显季节变化,对各站点的气温进行去季节项处理,并在此基础上建立时空变异函数。将空间维的普通Kriging插值扩展至时空维,同时考虑空间和时间相关性对研究变量进行时空估计,并将估计结果与空间Kriging插值效果进行了比较。结果表明,时空插值效果理想,插值精度较空间Kriging更高。 相似文献
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大气水汽含量在时间和空间上波动所造成的雷达信号不确定性延迟,是影响雷达干涉测量精度的主要因素之一.将高精度地基GPS可降水汽值用于SAR影像大气延迟的改正,需要采用合适的插值方法对GPS观测值进行空间插值.常规的逆距离权(inverse distance weighted,IDW)倒数和克里格(Kriging)等空间插值方法,由于未考虑地形对大气延迟的影响,其应用效果不理想.为此,提出了一种改进的Kriging插值方法,该方法充分考虑了高程和距离对大气插值的影响.对香港地区GPS水汽观测建立的区域水汽改正模型实验结果表明,改进的Kriging方法具有明显的优越性,可以进一步推广用于建立多影响因素的拟合插值模型. 相似文献
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由于重力观测网点位分布不均匀,密度不够,在精细刻画区域重力场变化时受到很大限制,因此需采用合理的插值算法。文中介绍Kriging插值算法和变异函数理论模型的基础上,结合陕西地区2011—2012年离散重力变化数据,利用最小二乘法得到各个理论变异函数模型的拟合参数,并将实验变异函数模型用于Kriging插值算法,同时综合考虑交叉验证精度统计、插值精度统计结果,以此来研究Kriging插值算法的适用性,研究结果表明:基于最小二乘法获得的球形模型、指数模型拟合参数精度高,高斯模型、对数模型精度最差;基于球形模型、指数模型的实验变异函数用于Kriging插值算法得到的插值结果精度最高、图像平滑自然、异常区明显,是一种适合陕西地区重力离散数据进行插值计算的有效算法。 相似文献
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《测绘与空间地理信息》2020,(5)
气温是重要的气象要素之一,空间插值为离散的气温数据转换为连续的空间曲面提供了有效方法,从而可以提供每个栅格上的气温要素资料。本研究在Arc GIS软件支持下,分别利用反距离权重法、张力样条函数法和普通克里格插值法对2010年全国660个气象台站观测的年平均气温进行空间插值,并利用交叉验证法对插值精度进行了验证。结果表明:既考虑了距离又考虑了已知样本点空间位置及与待插值点的空间方位关系的普通克里格插值精度明显优于反距离权重法和张力样条函数插值法。本研究结果对全国气象要素的空间插值应用具有一定参考意义。 相似文献
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高精度降水场是水文、气象以及环境分析的重要数据支撑,直接影响相关服务的准确性。传统降水分布模拟大多依赖站点空间维的驱动因素,而忽略了降水时序变化特征对其空间分布的影响。使用2015—2017年中国湖北省83个国家气象观测站点和28个省级观测站点近3 a月平均累积降水资料,通过相关性分析,引入站点降水时序理论变差函数模型的拱高值(C)和块金值(C0)作为影响因素,使用地理加权回归(geographically weighted regression, GWR)建立湖北省月平均降水分布模型。结果表明:（1）各站点降水的时序变差函数曲线与降水的季节性基本吻合。站点时序理论变差函数模型中,有25.3%能够在4个月内达到平稳,36.14%在6个月内达到平稳。（2）站点降水时序理论变差函数模型的C和C0与逐年12月平均累积降水在0.01水平（双侧）上显著相关,平均相关系数分别为0.745和0.526,大于地理位置和高程对降水的影响。（3）引入C和C0 有助于提升GWR模型的整体拟合优度和插值精度。对比仅使用经纬度的GWR模型和引入时序理论变差函数特征的GWR模型,3 a平均整体拟合优度从0.852提升至0.912。验证集站点插值精度评价显示,3 a绝对误差、均方根误差和平均绝对百分误差下降幅度均大于60%。因此,引入时序理论变差函数特征的时空GWR模型能够获得较高精度的降水模拟结果,更适合具有丰富历史降水资料地区的降水空间分布估算。 相似文献
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结合机载LiDAR数据,提出了一种改进的GLAS光斑点冠层高度地形校正模型,以校正后的GLAS光斑点作为输入样本,结合MODIS遥感影像,利用支持向量回归（SVR）的方法对研究区森林冠层高度进行分生态区估测,并利用野外调查数据和机载LiDAR冠层高度结果对估测结果进行验证。结果显示:研究区的坡度等级直接影响GLAS光斑点森林冠层高度估测精度,改进的地形校正模型可以较好的减小坡度对GLAS光斑点森林冠层高度估测的影响,模型精度RMSE稳定在3.25~3.48 m;不同生态分区的SVR模型估测精度较为稳定,其RMSE=6.41~7.56 m;与算数平均高相比,样地的Lorey's高与制图结果拟合最好,不同生态分区平均估测精度为80.3%。机载LiDAR冠层高度结果的验证平均精度为79.5%,和Lorey's高验证结果呈现较好的一致性。 相似文献
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传统基于遥感的气温反演方法往往使用全局模型,从而忽略了气温分布及其时空影响异质性,特别是在较大区域尺度的研究中存在不足。针对长江经济带区域,引入时空地理加权神经网络模型,建立一种高精度的气温估计方法。通过在广义回归网络模型中建立局部模型来顾及时空异质性的影响,融合遥感数据、同化数据、站点数据,获取面域分布的近地表气温信息。采用基于站点的十折交叉验证方法对模型性能进行评估,结果表明,时空地理加权神经网络有效提高了气温估计的精度（均方根误差为1.899℃,平均绝对误差（mean absolute error,MAE）为1.310℃,相关系数为0.976）,与多元线性回归和传统的全局神经网络方法相比,MAE值分别降低了1.112℃和0.378℃。气温空间分布制图结果显示,该方法结果能很好地反映长江经济带气温空间上的差异和不同季节的特征信息,具有实际应用价值。 相似文献
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为了解廉州湾东岸海滩修复前后海岸地形的变化规律,本文以分析沙滩测量特性为前提,对修复沙滩特定剖面进行变形监测;并运用高程-距离绘制剖面图,同时对潮下带进行水下地形测量;应用GIS建立DEM,对比等高线,还重点分析了台风对沙滩地形的影响。结果表明,修复沙滩经过2年的时间,海岸线向陆域方向移动,滩肩变窄;0 m等高线向海方向移动20 m,-0.5 m等高线向海方向移动30 m;台风对沙滩的侵蚀是直接性的,且形成垂直断面;台风过后经历0.5年时间沙滩基本处于平衡状态。 相似文献
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Water depth estimation using optical remote sensing offers a reliable and efficient means of mapping coastal zones. Here, we aim to find a suitable model for fast and practical bathymetry of an estuary using Indian Remote Sensing Satellite (IRS) Linear Imaging Self Scanning Sensor (LISS-3) images. The study examines three different models; (1) least square regression model, (2) spectral band-ratio method and (3) multi-tidal bathymetry model. The findings are supported with in situ observed depth values and statistical estimates. Although the least square regression model has provided best results with root mean square error (RMSE) of 0.4 m, it requires a large number of observed data points for absolute depth estimation. Spectral band-ratio and multi-tidal model provides results with RMSEs 2.1 and 0.9 m, respectively. The present investigation demonstrates that multi-date imagery exploitation at disparate tide levels is the best estimation technique for recursive shallow water bathymetry where in situ observation is not possible. 相似文献
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ABSTRACTClimatic factors such as rainfall and temperature play a vital role in the growth characteristics of vegetation. While the relationship between climate and vegetation growth can be accurately predicted in instances where vegetation is homogenous, this becomes complex to determine in heterogeneous vegetation environments. The aim of this paper was to study the relationship between remotely-sensed monthly vegetation indices (i.e. Normalized Difference Vegetation Index and Enhanced Vegetation Index) and climatic variables (temperature and precipitation) using time-series analysis at the biome-level. Specifically, the autoregressive distributed lag model (ARDL1 and ARDL2, corresponding respectively to one month and two month lags) and the Koyck-transformed distributed lag model were used to build regression models. All three models estimated NDVI and EVI fairly accurately in all biomes (Relative Root-Mean-Squared-Error (RMSE): 12.0–26.4%). Biomes characterized by relative homogeneity (Grassland, Savanna, Indian Ocean Coastal Belt and Forest Biomes) achieved the most accurate estimates due to the dominance of a few species. Comparisons of lag size (one month compared to two months) generally showed similarities (Akaike Information Criterion (AIC), Bayesian Information Criterion (BIC) and log-likelihood) with quite high comparability in certain biomes – this indicates the utility of the ARDL1 and ARDL2 model, depending on the availability of appropriate data. These findings demonstrate the variation in estimation linked to the biome, and thus the validity of biome-level correlation of climatic data and vegetation indices. 相似文献
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《地理信息系统科学与遥感》2013,50(6):915-932
Soil organic matter (SOM) is an important component of soils, and knowing the spatial distribution and variation of SOM is the premise for sustainably utilizing soils. The objective of this study was to compare geographically weighted regression (GWR) with regression kriging (RK) for estimating the spatial distribution of SOM using field-sample data in SOM and auxiliary data in correlated environmental variables (e.g., elevation, slope, ferrous minerals index, and Normalized Difference Vegetation Index). Results showed that GWR was a relatively better method and could provide promising results for SOM prediction in comparison with RK. The map interpolated by GWR showed similar spatial patterns influenced by environmental variables and the nonapparent effect of data outliers, but with higher accuracies, compared to that interpolated by RK. 相似文献
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草地地上生物量高精度曲面建模 总被引：3，自引：0，他引：3
草地生物量的大区域精确估算对全球变化研究和草地资源的合理利用具有重要作用。为提高草地生物量的空间模拟精度,发展了草地地上生物量的高精度曲面建模方法HASM-GB(High Accuracy Surface Modeling for Grassland Biomass),基于内蒙古草地地上生物量野外调查资料和同时期的遥感影像数据,采用HASM-GB方法对内蒙古自治区草原地上生物量空间分布进行了模拟。通过野外实测数据采用修正的Jackknifing方法对HASM-GB方法模拟结果进行了验证,结果表明模拟结果与实测数据之间具有较低的均方根误差(28.03 g/m2)和较好的相关性,相关系数为0.62。将HASM-GB方法与遥感生物量回归模型、普通克里金和回归克里金3种方法进行了精度对比,结果表明与其他3种方法相比,HASM-GB方法的模拟结果具有相对较低的平均误差、平均绝对误差、均方根误差和与测定值较高的相关系数。通过对地上生物量空间分布格局模拟结果的分析可知,由于植被指数-生物量回归模型属于非空间方法,其模拟精度很大程度上取决于主、辅变量间的相关性水平,易受植被指数数据误差的影响。普通克里金不能考虑辅助变量的作用。HASM-GB方法能够充分考虑生物量采样点和辅助变量的空间变异信息和邻域样本的空间结构特征从而提高模拟精度,其对草地地上生物量的曲面模拟能力高于回归克里金。结果表明HASM-GB可以作为模拟草地地上生物量空间分布相对有效的方法。 相似文献
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基于Landsat TM的城市热岛效应与地表特征参数稳健关系模型 总被引：6，自引：0，他引：6
首先,利用Landsat TM热红外影像结合地面气象观测资料反演地面温度,揭示了济南市夏季城市热岛效应| 然后,基于稳
健的LTS与最小二乘回归（LS）分析探讨了城乡地面热辐射与地表特征参数的线性变化趋势,认为植被指数（NDVI、SAVI和TCG）、
湿度指数（NDMI和TCW）以及近红外反照率与地表温度的变化趋势相反,亮度指数（NDBI和TCB）和可见光反照率与地表温度的变化
趋势一致,而短光波段反照率与地表温度不存在明显相关趋势。研究结果表明,NDMI能很好地解释地表温度变化,且最为稳健;
其次是NDVI、SAVI、TCG和NDBI,它们对地表温度的解释程度高且稳健性较强; 可见光反照率虽能较好解释地表温度,但其稳健性
较差; 近红外反照率、TCW和TCB对地表温度的解释程度和稳健性相对较低。 相似文献
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Dheera Kalota 《国际地球制图》2017,32(10):1105-1119
In the present study, relationship between Land surface temperature and selected indices, vegetation index (VARI), built-up index (BUI) and elevation (DEM) is investigated. Ordinary least square method and geographically weighted regression are used to analyse the spatial correlation between the indices with surface temperature. Subsequently, temporal trends (2001–2015) in surface temperature and vegetation are explored after every two years of interval. LANDSAT image and ASTER DEM are used to extract LST and additional indices. The selected variables (Built-up, vegetation and topography) explain 69% of the variation in surface temperature. The OLS and GWR revealed that topography and vegetation are the significant factor of LST in Manipur State. Topography being a constant parameter, its effect is constant over time. The changing scenario of vegetation is significantly contributing to LST. The surface temperature over a period of 15 years show increasing trend and is negatively and strongly correlated to vegetation cover. 相似文献
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利用快鸟影像提取绵阳市绿地斑块,TM影像反演地表温度。根据Kriging算法绘制等温线,以等温线分布图为基础精确确定降温边界、降温范围及边界温度,并对绿地斑块平均温度与面积、周长等指标的关系进行回归分析。研究结果显示:斑块平均温度与其面积、周长、形状指数无相关性,与植被覆盖度存在显著负相关关系,确定性系数超过0.5;每个斑块空间降温效果差异显著,等温线密集的地方降温速度快,稀疏的地方降温速度慢;统计降温边界温度、降温幅度和降温范围3个指标,降温边界温度最大值与最小值相差2.6℃;降温幅度集中在0.5~1.5℃之间,平均降温幅度值为0.97℃;最大降温范围值为113m,最小值为15m,平均值为60m。降温范围、降温幅度与面积、周长等指标无显著相关性。 相似文献