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1.
日照百分率作为研究日照时数及太阳辐射等的重要因素之一,其模拟结果的好坏,直接关系到相关领域的研究应用。而高精度曲面建模方法（HASM）是近几年发展起来的用于生态建模的高精度曲面模拟方法。首先对现有的HASM进行改进,给出建立在完整理论基础之上、精度更高的曲面建模方法,并记为HASM.MOD;以高斯合成曲面为数值试验对象,验证HASM与HASM.MOD的模拟精度;最后,根据全国1951-2010 年752 个气象站点的月平均日照百分率数据,运用HASM.MOD研究近60 年月平均日照百分率的分布状况,同时比较了HASM.MOD、HASM、Kriging 和IDW法的插值精度。数值试验和实例验证结果表明,HASM.MOD的模拟精度最高。用该方法所提供的日照百分率数据可作为基础地理数据供相关研究应用。 相似文献
2.
空间软数据及其插值方法研究进展 总被引：7，自引：0，他引：7
由于对地观测技术的迅速发展,空间数据的种类和数量增长迅猛,由空间数据反演得到的各种信息日趋膨胀,这些反演结果中的信息不少以软数据的形式出现。在实际应用中,这些软数据往往与空间插值的目标变量具有一定的相关性,甚至成为控制目标变量空间分布特征的重要因素。然而,由于这些数据通常表示为非数值形式,在计算和处理上存在着一定困难,以致被传统的插值方法所忽视,从而造成信息浪费。近来出现的空间软插值方法是一种利用空间软数据作为辅助信息并以改善插值效果的方法,能够较好的处理并利用软数据所隐含的信息,具有较好的应用发展前景。本文根据空间软数据的特点及其分类,系统综述了空间软插值方法及其应用领域。首先分析了空间数据软硬性质的根本区别,论述了软数据的分类和“硬化”方法,然后介绍空间插值模型中对空间软数据的集成方法和原理,最后对空间软插值方法及其应用研究领域进行了展望。 相似文献
3.
基于空间异质分区的残差IDW插值方法 总被引：1，自引：0，他引：1
《地理与地理信息科学》2015,(5)
空间插值可以利用已有观测数据修补缺失的观测数据,也可以利用离散数据构建连续的表面数据,但现有的空间插值方法没有充分考虑空间数据的异质性。该文提出一种基于空间异质分区的残差反距离加权插值方法(RRIDW)。首先根据采样点属性值对研究区域进行空间异质分区;为了进一步去除不同子区域内的空间趋势,对每个子区域计算趋势面,进而计算得到采样点属性值的异质分区残差,利用属性值残差进行反距离加权插值;最后结合趋势计算得到待求点处的空间插值结果。实验采用两组实际PM2.5浓度数据和降雨量数据,运用交叉验证方法对RRIDW方法与其他常用空间插值方法进行对比分析,验证了该方法的优越性和可行性。 相似文献
4.
基于地学信息的土壤属性高精度曲面建模 总被引：5，自引：1，他引：4
目前土壤属性的曲面建模面临两大问题,一是缺乏足够多的采样点进行模拟,二是采样点的土壤属性与环境变量间存在非线性关系。高精度曲面建模(HASM)方法在如何融合地学信息对土壤属性进行空间插值,尚需深入研究。本文提出高精度曲面建模与地学信息相结合的土壤属性空间插值方法(High accuracy surface modeling for soil properties, HASM-SP),分别基于研究区的土壤类型、土地利用类型和母岩类型,模拟了江西省典型红壤丘陵区土壤的速效磷(AP)、锂(Li)、pH、碱解氮(AN)、全钾(K) 和铬(Cr) 6 种土壤属性的空间分布。将HASM-SP与普通克立格(OK)、OK与地学信息相结合的方法(OK-Geo) 和分层克立格(SK) 相对比,结果表明：结合地学信息可以使插值方法(HASM-SP和OK-Geo) 模拟结果的平均误差更趋近于0;相对于其他3 种方法,HASM-SP具有较小的平均绝对误差和均方根误差。从模拟的空间分布图上来看,HASM-SP获得了由于地学要素类型突变导致的土壤属性空间变异的细节信息。因此,基于地学信息的土壤属性高精度曲面建模方法(HASM-SP) 与传统插值方法相比,不仅提高了土壤属性空间分布的模拟精度,还能更好地刻画突变边界处土壤属性的空间变异,使土壤属性分布图更好地符合地学规律和实际情况。HASM-SP的提出对于丰富土壤属性的高精度曲面建模理论具有重要意义,并为土壤管理、精准农业的实施以及区域环境规划等提供科学依据。 相似文献
5.
空间插值方法的适用性分析初探 总被引：2，自引：0，他引：2
《地理与地理信息科学》2017,(6)
空间插值是地学研究中的基本内容,也是GIS空间分析中的主要方法之一。如何科学、有效地选择适合于特定问题的插值模型显得尤为重要。为解决此问题,该文以ArcGIS提供的常用空间插值模型为研究对象,采用理论模型研究和试验对比的方式,按照各种插值模型的预测能力、先决条件、复杂程度、输出精度和处理速度等进行分类,对每种内插类型的适用性应用场景进行详细阐述。研究发现,针对同一应用场景,采用不同的内插方法产生的结果具有明显的差异,各类插值模型所关注问题的侧重点也各不相同。这进一步表明,按照插值的各种特征对常用内插方法进行分类,有助于在具体的问题中选用更为适合的内插方法,可为插值模型的科学应用提供参考。 相似文献
6.
利用1951-2010年中国711个气象观测站的月降水资料,对多年季平均降水根据中国农业气候类型进行分区模拟。针对中国降水特点,首先分析了影响各分区降水的地理、地形因素及局部地形因素,利用多项式回归和逐步回归的方法对各分区降水进行了趋势拟合;在此基础上,采用改进的高精度曲面建模(HASM)方法,对各模拟区域去掉趋势后的残差进行迭代修正,并比较验证了模拟效果。同时,为保证HASM在边界附近的模拟精度,根据区域内站点间的距离,对每一分区设置一个缓冲区,将HASM实际插值区域扩展为缓冲区内的部分。模拟结果表明:HASM方法的模拟精度在不同区域不同季节内均比经典的插值方法模拟精度高。利用上述方法分析了同一季节各分区降水的分布特点,并模拟了不同季节内多年平均降水的空间分布状况,模拟结果符合我国降水的实际分布特点。 相似文献
7.
一种基于超曲面样条函数的三维空间插值方法 总被引：1，自引：0，他引：1
将二维曲面样条函数插值法进一步引申,提出一种基于超曲面样条函数进行三维空间插值的新方法,介绍超曲面样条函数的构造方法,给出利用该方法进行三维空间插值的数值实现过程。最后以插值形成三维空间规则数据场为例,证明利用超曲面样条函数法进行三维空间插值的可行性和准确性。 相似文献
8.
中国太阳总辐射的气候学计算法研究(英文) 总被引：2，自引：0，他引：2
Angstrom-Prescott公式的气候学计算法是应用较广的太阳辐射模拟方法,其系数一般通过线性回归确定。近年来,许多研究显示该系数存在明显的空间变异性,常见的解决方法是将研究区划分子区域逐个拟合。本研究采用1961-2010时段日照时数与太阳辐射站点资料,以天文辐射为起始值,基于地理加权回归得到全国尺度连续变化的Angstrom-Prescott系数。通过高精度曲面建模方法(HASM)构建的日照时数资料和天文辐射曲面,得到国家尺度太阳辐射曲面。空间非平稳和误差比较检验等结果表明,系数存在显著的空间非平稳性;与已有研究相比,本研究的模拟方法效果较好。 相似文献
9.
《地理与地理信息科学》2017,(3)
三维地籍空间拓扑关系是三维空间拓扑关系在地籍领域的应用,随着三维地籍的发展和地籍数据应用范围的拓展,三维地籍空间拓扑关系的重要性日益凸显。该文在总结地籍空间拓扑关系和三维空间拓扑关系研究现状的基础上,讨论了三维地籍空间建模对象和空间数据特征,并以此为基础分析总结了三维地籍空间拓扑关系的特征,提出了三维地籍空间拓扑关系类型分类方法。依据地籍对象几何维度的不同,将三维地籍空间拓扑关系划分为10个类别,对每个类别中拓扑关系进行详细划分后得到82种三维地籍空间拓扑关系类型。三维地籍空间拓扑关系分类研究成果可以为三维地籍空间拓扑关系分析与计算、地籍宗地更新、地籍空间数据拓扑一致性检验等提供研究基础。 相似文献
10.
SOA体系结构是目前构建Web数据集成系统的理想结构,服务发现是其中一个重要的研究问题。传统的服务发现方法基于关键字匹配技术实现,缺乏对具有空间约束的空间Web服务的支持,使服务执行的整个过程受到影响。该文基于空间数据服务的尺度和范围约束,提出一种计算空间Web服务相关性的模型,并实现两种基于空间索引结构的服务发现算法。实验结果表明,该方法能明显提高服务发现的查准率。 相似文献
11.
12.
High accuracy surface modeling(HASM) is a method which can be applied to soil property interpolation.In this paper,we present a method of HASM combined geographic information for soil property interpolation(HASM-SP) to improve the accuracy.Based on soil types,land use types and parent rocks,HASM-SP was applied to interpolate soil available P,Li,pH,alkali-hydrolyzable N,total K and Cr in a typical red soil hilly region.To evaluate the performance of HASM-SP,we compared its performance with that of ordinary kriging(OK),ordinary kriging combined geographic information(OK-Geo) and stratified kriging(SK).The results showed that the methods combined with geographic information including HASM-SP and OK-Geo obtained a lower estimation bias.HASM-SP also showed less MAEs and RMSEs when it was compared with the other three methods(OK-Geo,OK and SK).Much more details were presented in the HASM-SP maps for soil properties due to the combination of different types of geographic information which gave abrupt boundary for the spatial varia-tion of soil properties.Therefore,HASM-SP can not only reduce prediction errors but also can be accordant with the distribution of geographic information,which make the spatial simula-tion of soil property more reasonable.HASM-SP has not only enriched the theory of high accuracy surface modeling of soil property,but also provided a scientific method for the ap-plication in resource management and environment planning. 相似文献
13.
We developed a method for high-accuracy surface modeling (HASM) in terms of the fundamental theorem of surfaces, which has theoretically found a solution for error problems. However, the computing speed of HASM was too slow to be widely applied in practice. Thus, adjustment computation of HASM (HASM-AC) is developed in this article. For comparatively testing HASM-AC accuracy, a mathematical surface is first selected so that the true value is able to be predetermined to avoid uncontrollable data errors. The numerical test indicates that HASM-AC has the highest accuracy and its accuracy is 20.67, 15.67, and 14.67 times higher than the inverse distance weighting (IDW), kriging, and spline, respectively. Then, a 0.4 km × 0.5 km rectangular area is used to test the effects of different spatial resolutions and sampling intervals on accuracy. This real-world test demonstrates that HASM-AC accuracy increases at a much better and stable pace as the spatial resolution becomes finer and sampling intervals get shorter, compared to the classic methods. Finally, the computing speed is tested in an area with 6000 × 6000 grid cells where Qinghai, Gansu, and Sichuan provinces meet. The computing speed of HASM-AC is 11, 8, and 563 times faster than IDW, spline, and kriging, respectively, which makes HASM-AC able to process data in a huge size and make real-time visualization realizable. In short, HASM-AC performs best in both the numerical and real-world tests. 相似文献
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Surface modeling of DEMs based on a sequential adjustment method 总被引：1，自引：0，他引：1
Chuanfa Chen Yanyan Li Tianxiang Yue 《International journal of geographical information science》2013,27(7):1272-1291
A sequential adjustment (SA) method is employed to decrease the computational cost of high-accuracy surface modeling (HASM), and the SA of HASM (HASM-SA) is being developed. A mathematical surface was used to comparatively analyze the computing speed of SA and the classical iterative solvers provided by MATLAB 7.7 for solving the system of linear equations of HASM. Results indicate that SA is much faster than the classical iterative solvers. The computing time of HASM-SA is determined by not only the total number of grid cells but also the number of sampling points in the computational domain. A real-world example of surface modeling of digital elevation models (DEMs) with various resolutions shows that HASM-SA is averagely more accurate and much faster than the commonly used interpolation methods, such as inverse distance weighting (IDW), kriging, and three versions of spline, namely regularized spline (RSpline), thin-plate spline (TPS), and ANUDEM in terms of root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), and mean error (ME). In particular, the ME of HASM-SA at different spatial resolutions is averagely smaller than those of IDW, kriging, RSpline, TPS, and ANUDEM by 85%, 83%, 83%, 53%, and 19%, respectively. The high speed and high accuracy of HASM-SA can be due to the absence of matrix inversion computation, combined with the perfect fundamental theorem of HASM. 相似文献
15.
土壤粒径（砂粒、粉粒和黏粒）是各种陆表过程和生态系统服务评估等模型的关键参数。作为一种土壤成分数据,土壤粒径的空间预测方法有和为1（或100%）等特殊要求,其空间分布精度受预测方法影响较大。本文针对土壤粒径相较于其他土壤属性的特殊性,提出了土壤粒径空间预测方法框架,综述了土壤粒径数据变换、空间插值和精度验证等系列方法,总结了提升土壤粒径空间预测精度的各种途径,包括通过有效的数据变换改善数据分布、结合数据分布特点选择合适的预测方法、结合辅助变量提升制图精度和分布合理性、使用混合模型提升插值精度、使用多成分联合模拟模型提升预测的系统性等。最后,提出了今后土壤粒径空间预测方法研究的未来方向,包括从考虑数据变换原理和机制角度改善数据分布、发展多成分联合模拟模型和高精度曲面建模方法,以及引入土壤粒径函数曲线并与随机模拟结合等。 相似文献
16.
国内外城市空间扩展研究评析 总被引：10，自引：2，他引：8
城市空间扩展是城市化过程的重要标志, 而城市土地利用变化又是城市空间扩展最为直接的表现形式。随着全球城市化的推进, 城市空间扩展已成为国内外城市发展研究中的热点领域。国外城市空间扩展研究发端于20 世纪60 年代的计量地理革命, 中国城市空间扩展的研究自80 年代中期开始;2000 年以来, 伴随中国城市化的快速发展, 城市空间扩展问题日益突出, 城市空间扩展研究逐渐成为热点, 有关研究成果更是大量涌现。本文根据国内外城市空间扩展研究内容的变化, 运用文献资料法和对比分析法, 从扩展形态、扩展模式、动力机制、模拟预测、效应与调控5 个方面对城市空间扩展研究进行了系统总结与梳理。在国外与国内比较研究与综合分类基础上, 重点评析现阶段国内相关研究的特点和不足, 并对中国未来城市空间扩展的研究趋势进行了展望。 相似文献
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基于站点观测数据的气温空间化方法评述 总被引：1，自引：0，他引：1
基于统计学的插值方法是地理学、生态学领域研究气温空间化的主要方法之一,对获取精细化气温数据进行生态模拟具有重要意义。结合国内外气温空间插值的主要研究成果,对常用气温空间化方法进行了归纳、对比,探讨各种方法的适用性和不足之处,从而为涉及气温空间化的具体研究提供一定的参考,并探讨了各类方法优化的方向。不同方法的对比分析结果表明:各种气温空间化方法各有所长,在具体的应用中都取得过较好的效果,但并不存在普适性的方法,在实际应用时必须针对研究区域具体的地理特征进行方法适用性验证或对各类方法中的具体参数进行改进,才能实现区域气温的空间最优化模拟。根据气温场的物理分布特征,结合GIS技术,考虑地形等更多的相关因子以提高气温分布微观细节的模拟精度是未来重要的发展趋势。 相似文献