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三工河流域山地—绿洲—荒漠系统降水空间变异性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
山地—绿洲—沙漠系统（MODS）是中国内陆干旱区最基本、也最典型的地理景观格局,以天山北麓中段、准噶尔盆地南缘的三工河流域为典型区,设置降雨量监测网,获取2007-2014年5-8月份降雨量数据,利用（旋转）经验正交函数分解（REOF/EOF）、分形理论及克里金法（Kriging）等方法探讨流域尺度干旱内陆区MODS多地貌单元复合情况下降水的空间结构型及异质性特征,为深入了解MODS生态系统植被演变规律及其恢复提供借鉴。主要结论为：依据第一特征向量（对总体方差贡献82.4%）0~30 km、30~70 km及70~150 km的3个荷载区段,将研究区划分为山地区、绿洲区及沙漠区;其夏季降水场以“整体一致”型为主,表现为降水一致全流域整体增加,且增幅自山地—绿洲—荒漠依次减小。山地区半变异函数曲线符合高斯模型,绿洲区符合球状模型变程为15.3 km,荒漠区5月、6月及其它时段分别符合高斯模型、指数模型及球状模型,变程58.6 km比山地和绿洲大。随机因素引起的空间异质性占0.01%~9.57%;绿洲区降水空间变异性最大,山地次之沙漠区最小;6月份降水空间异质性最显著,8月最小;在南北方向（0°）和东南—西北方向（135°）变异性最强。 相似文献
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克拉玛依地区土壤速效微量养分空间变异特征 总被引：10，自引：5，他引：10
用地统计学方法研究了克拉玛依地区土壤速效微量养分的空间变异特征 ,并绘制了微量养分空间分布图。结果表明 :土壤速效微量养分在整个研究区内均表现出中等变异水平 ,其变异性大小表现为 :速效Mo >速效B >速效Mn >速效Zn。除速效硼外 ,其它微量元素都表现出很强的空间结构性 ,速效Zn、Mn变程较短 ,分别为 8.7km和 5 .2km ,速效Mo、B变程较长 ,分别为 4 1km和 6 6 .4km。基于半方差函数模型 ,用普通克里格法对研究区土壤速效微量养分进行了克里格插值 ,结果表明 :速效Zn在研究区内普遍缺乏 ,速效B、速效Mn含量较丰富 ,而速效Mo含量在整个研究区表现出明显的差异性。 相似文献
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基于MODIS数据的无定河流域蒸散模拟 总被引：9，自引：0，他引：9
利用黄土高原无定河流域水文气象资料、MODIS数据及GIS背景信息,应用分布式生态水文模型（VIP模型）,按250m空间分辨率模拟了该流域水量平衡各分量的时空分布。结果表明:20002003年无定河流域年蒸散量分别为300 mm、397 mm、460 mm和443 mm;流域蒸散有明显的由南向北,由东到西的梯度递减特征,降水量和地表植被覆盖度的差异是其空间变异的主要因素;蒸腾与蒸发空间分异显著,但两者的变化相互补偿,降低了蒸散的空间变异性。整个流域平均而言,不同植被类型间的年蒸散总量差异不明显。白家川等9个子流域年蒸散量的模拟结果与水量平衡法估计结果具有较好的一致性。 相似文献
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基于HJ-1号卫星数据的太湖悬浮物浓度空间分布和变异研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以太湖为研究区,利用环境1号卫星第4波段建立的线性模型反演了太湖悬浮物浓度,得到2009年全年太湖悬浮物质量浓度空间分布特征。通过等间距的布点和地统计学的相关原理,揭示太湖悬浮物浓度的空间变异特征。结果表明:2009年太湖悬浮物浓度值比较高,大都集中在30~50mg/L和50~70mg/L,高值区从西北太湖或西南太湖区域逐渐向湖心扩散,最终在湖心形成大面积区域。通过地统计学分析发现,太湖悬浮物具有块金效应和强烈的空间相关性,其中6月份的变程最小,为9.2km,而2009年其他月份的变程都大于20km。 相似文献
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河北省遵化平原土壤养分的时空变异特征——变异函数与Kriging插值分析 总被引：60，自引：2，他引：58
运用地统计学 ,结合 GIS研究了 2 0年前后河北省遵化县 (市 )土壤表层 ( 0～ 2 0 cm)速效钾、速效磷和有机质 3种养分的时空变异规律。配对样本的 t检验以及 kriging插值的结果表明 ,1 999年土壤速效钾、速效磷和有机质的含量比 1 980年有一定提高。 3种养分的空间分布特征也不同程度地发生了变化。有机质的空间分布特征变化较大 ,其块金值 ( Nugget)与基台值( Sill)之比从 1 980年的 60 %下降到 1 999年的 32 .3% ,变程也由 4.8km变为 2 .7km。速效钾和速效磷的块金值与基台值之比也有一定变化 ,但变程没有太大改变。人类的施肥、耕作措施的改变及土地利用变化是引起土壤养分变化的主要原因。 相似文献
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无定河流域全新世中期人类聚落选址的空间分析及地貌环境意义 总被引：1，自引：1，他引：0
以无定河流域的数字高程模型为主要研究对象,利用地理信息系统软件进行空间分析,与陕西北部无定河流域龙山时期遗址的分布位置叠置和聚类分析,讨论聚落选址与地貌类型、距河流水平距离、河网等级等6个地形地貌因子之间的关系。结果发现,全新世中期无定河流域人类在聚落选址时,对水文条件、地貌和地面坡度条件有较强的倾向性,而对地面朝向无明显倾向性。选址时选择地形地貌影响因子的优先顺序为:地貌类型、遗址距河流距离、遗址处地面坡度、遗址处河流等级、遗址处地面朝向。 相似文献
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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
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降雨量地面观测数据空间探索与插值方法探讨 总被引：14，自引：2，他引：12
空间插值方法广泛应用于气象数据产品的制作,其精度与气象要素的空间变异特征、气象观测站分布和插值方法选择有关。选择美国得州599个地面观测站30年平均降雨量记录,设计了27个观测站样本方案,选择全年、1月和8月数据,利用空间统计、空间自相关、半变异函数等方法探索降雨量的空间变异特征,并采用5种常规方法进行空间插值,比较和解释插值结果,在此基础上讨论基于知识的气象要素空间插值方法。案例研究发现:①降雨量地面观测数据通常具有明显的空间趋势、较强的空间自相关特征和较稳定的空间变异规律,但针对不同时段或采样方案,其空间自相关强度和半变异函数模型会有一定的差异。②增加气象观测站数,空间插值误差有减小的趋势;但观测站数目达到一定数值后,增加观测站数,插值精度提高并不明显。③在观测站较少时,不同插值方法间的精度差异较大,而在观测站充足的情况下,其差异有减小的趋势。④探讨气象要素与地理环境要素之间的关系,获得定量化的先验知识,开发基于知识的空间插值模型,是高精度气象要素插值的关键;线性加权回归和地理加权回归方法的初步试验验证了这一思路的有效性。 相似文献
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东江流域近50年径流系数时空变化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
基于东江流域1964-2012 年降雨、蒸发和径流等气象水文资料,采用线性倾向估计、M-K趋势检验及变化幅度和变化弹性等多种方法,结合ArcGIS自相关等空间统计分析技术,分析了东江流域径流系数的时空变化特征及其对降雨、蒸发和地表植被等影响因素的空间对应关系。结果表明：近50 年来,东江流域年径流系数均呈上升趋势,且随着流域空间尺度的增大而增加,总体形成“南北低、中间高”的空间分布格局;径流系数变化幅度及变化弹性在20 世纪90年代之后显著增加。径流系数变化幅度热度指数高值区大致位于东源及其以北地区。相较于蒸发和地表植被覆盖,流域降雨变化趋势与径流系数及其变动幅度热度指数的空间分布格局具有较好的一致性。本文可为识别变化环境下流域来水过程变异提供科学参考依据。 相似文献
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对连江流域35个气象站1980―2013年逐日雨量数据进行整理,利用日雨量、月雨量和年雨量方法计算得出RA、RB、RC,通过有效系数M检验得出最优R值;然后利用反距离加权、张力样条函数和普通克里金进行空间插值,通过检验确定最准确的插值方法,最后对其进行插值分析。结果表明：基于月降雨量的计算方法和反距离加权插值法更加适合于连江流域降雨侵蚀力的计算和估算;连江流域降雨侵蚀力时空变化明显,降雨侵蚀力变化与年际降水量变化基本一致;中上游高大山脉存在的地区,多年平均降雨侵蚀力明显高于其他地区;下游多年平均降雨量丰富,其多年平均降雨侵蚀也较严重。 相似文献
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中国土壤土层厚度的空间变异性特征 总被引：98，自引：5，他引：98
以全国第二次土壤普查的1627个土壤剖面资料为基础,在地质统计学和地理信息系统的支持下,以变异函数为基本工具初步分析中国土壤土层厚度的空间变异特征,并应用普通克里格法进行最优无偏线性插值,制作出分辨率为30km×30km的中国土壤土层厚度的空间分布图。结果表明:中国土壤土层厚度具有较好的可迁性和空间结构性特点,实验变异函数值的变化趋势基本上随着距离的增加逐渐上升,拟合变程在680km以上,土壤厚度的相关性可大于680km,土层厚度具有明显的块状或连续分布的特点 相似文献
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利用黑河流域13个气象站建站至2012年3—5月降水量资料和黑河莺落峡水文站流量资料,分析了黑河流域春季降水的基本气候特征;通过EOF、REOF、Morlet小波变换等方法,对黑河流域春季降水的时空特性进行了研究;用Mann-Kendall检验法检验黑河流域春季降水序列是否存在突变现象.结果表明:黑河流域春季降水空间分布极不均匀,其空间分布特征是南部为多雨区、北部为少雨区.黑河流域春季降水在第一空间尺度上为全区一致,在第二空间尺度上可分为2个自然气候区,在第三空间尺度上可分为3个自然气候区.从年代际变化来看,21世纪最初10年是近半个世纪来降水最多的10年,20世纪70年代是降水最少的10年;黑河流域春季降水的年际变率十分显著,降水最多的年份是最少年份的6倍多.1961—2012年间河西走廊春季降水发生了明显的突变:2001年出现了一次趋于增多的突变.最显著的周期是4年的短周期、14年和22年的长周期.黑河流域春季各月降水与黑河流量均呈正相关,尤其是春季各月降水滞后1个月的相关和5月份降水的同期相关性显著;春季气温与黑河流量也均呈正相关,特别是春季各月气温的同期相关和3月气温滞后1个月的相关性显著,说明黑河流量的增加取决于前期降水量的增加和同期气候的明显变暖. 相似文献
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太湖流域典型地区土壤全氮的空间变异特征 总被引：37，自引：5，他引：32
在地理信息系统的支持下 ,运用地统计学方法分析了太湖流域典型地区耕层土壤全氮的空间变异特征 ,并在此基础上利用BlockKriging法绘制了土壤全氮的空间分布图。结果表明 ,研究区域土壤全氮具有明显的空间自相关性 ,自相关距离在 16km左右。在 4 0km步长变化范围内 ,土壤全氮的空间变异表现为明显的各向同性特征 ,超出此范围 ,各向异性趋向明显。Kriging插值结果表明 ,土壤全氮含量在江阴和宜兴境内要高于锡山和武进境内 ,且高值斑块区主要分布在地势低洼的圩田区。 相似文献
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古尔班通古特沙漠南缘主要土壤化学特征的空间异质性 总被引：4，自引：2，他引：2
运用半方差分析和Kriging插值研究了古尔班通古特沙漠南缘典型沙垄至垄间地浅层土壤(0～30 cm)pH值、电导率、有机质及全N含量的空间变异特征。结果表明,土壤pH值、有机质及全N含量服从正态分布,电导率符合对数正态分布。半方差分析结果显示,土壤pH值、电导率符合球状模型,而有机质、全N含量符合高斯模型。除全N具有中等空间相关性外,其余的都具有强空间相关性。用Kriging插值法对未测点的参数含量进行最优估计,绘制含量分布图,从而更直观地反映研究区土壤参数空间变异特征。 相似文献
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Several alternative estimation and interpolation methods for making annual precipitation maps of Asturias are analysed. The
data series in this study corresponds to the year 2003. There exists an evident relationship between precipitation and altitude,
with a high correlation coefficient of 0.70, that reflects the hillside effect; that is, the increase in the amount of precipitation
in more mountainous areas. The direct spatial variability of precipitation and of altitude and the cross variability of precipitation–altitude
are defined by two exponential variogram models: one with a short-range structure (15–30 km) that reflects the control exerted
by the lesser, local mountain ranges over the amount of precipitation; and another with a long-range structure (80 km) that
supposes the influence over precipitation of the major mountainous alignments of the inland areas of the Cantabrian Mountain
Range (Cordillera Cantábrica) situated between 60 and 90 km from the coastline. These variogram models had to be validated for coregionalization by the
Pardo-Igúzquiza and Dowd method so as to be able to make the cokriging map. The geometric estimation methods employed were
triangulation and inverse distance. The geostatistical estimation methods developed were simple kriging, ordinary kriging,
kriging with a trend model (universal kriging), lognormal kriging, and cokriging. In all of these methods, a 3 × 3 km2 grid was selected with a total of 2580 points to estimate, a circular search window of 60 km, and a relatively small number
of samples with the aim of highlighting the local features and variations on isohyet maps. The kriging methods were implemented
using the WinGslib software, incorporating two specific programs, Prog2 and Fichsurf, so as to be able then to make isohyet
maps using the Surfer software. All the methods employed, apart from triangulation, rendered realistic maps with good fits
to the values of the original data (precipitation) of the sample maps. The problem with triangulation lies not in the reliability
of the estimates but in the fact that it gives rise to contrived maps because of the tendency of isohyets to present abundant
triangular facets. The reliability of the methods was based on cross-validation analysis and on evaluation of the different
types of errors, both in their values and in their graphical representations. Substantial differences were not found in the
values of the errors that might discriminate some methods from others in an evident way. Bearing the aforesaid in mind, should
we have to make an evaluation of the different estimation methods in decreasing order of acceptance, this would be: kriging
with a trend model, inverse distance, cokriging, lognormal kriging, ordinary kriging, simple kriging, and triangulation. The
application of other estimation methods such as colocated cokriging, kriging with an external drift, and kriging of variable
local means (residual kriging) is dependent on the availability of a digital model of the terrain with an altitude grid of
the region. 相似文献
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Aparecido Ribeiro de Andrade Jonas Teixeira Nery Bruno Henrique Costa Toledo 《Singapore journal of tropical geography》2023,44(1):95-111
The analysis of rainfall as an environmental factor that influences landscape dynamics is an important and ongoing topic of discussion. This discussion can be centred on the discovery of impacts caused by the increase or decrease in rainfall frequency and intensity. From this perspective, this study sought to analyse the rainfall variability in the Iguaçu River basin, located in the State of Paraná, southern Brazil. The main objective was focused on the temporal-spatial rainfall distribution in the study area and its interaction with landscape dynamics (different land uses). Precipitation data for the period 1988−2018 were obtained from the ‘Águas Paraná’ Institute. To calculate the Concentration Index−CI values of the study area, data analysis was performed using the ‘R’ software with Climatol and Precindicon subroutines of the software, and analysis of Landsat 8 satellite images through ArcGIS. The results indicated that there was a well-defined spatial variability in the study area, as the CIs defined higher rainfall concentrations upstream from the river basin and lower rainfall concentrations downstream—implying that these processes may be strongly associated with land use. 相似文献