地理信息系统中不同空间插值方法的比较研究

对黑龙江省2010年32个气象站点的年降雨量数据分别利用距离倒数插值、样条插值和克里格插值等方法进行插值,得到不同方法下黑龙江省范围内的降雨量空间分布数据。对不同方法得到的插值结果进行对比分析,采用平均误差、平均绝对误差、平均相对误差、平均绝对相对误差、系统误差等指标进行优度检验,比较各个插值方法的优劣性。结果表明,样条插值所得到降雨量的最大值与最小值与原始降雨量数据最为接近,反距离插值所得到的降雨量的最大值与最小值与原始降雨量数据相差最大。各种插值结果没有显著的差异,样条插值相对于其他两种插值方法误差较小,并且简单易行。

黑龙江省气象因子插值优化及与落叶松NPP相关性分析

【目的】通过比较不同插值方法模拟黑龙江省气象因子,利用最佳插值结果,探寻落叶松样地气象因子与森林植被净初级生产力(NPP)的关系,为黑龙江省落叶松林的生产经营和管理提供科学参考。【方法】以黑龙江省2010年生长季(5—9月)气象因子(日平均气温、日降水量)及1 521块落叶松林固定样地数据为数据源,分别使用反距离加权(IDW)、普通克里金(OK)、多元线性回归(MLR)和混合插值法(包括回归反距离加权(RIDW)和回归克里金(RK))5种插值方法对生长季月均气温和月均降水量进行插值及比较,以最佳插值方法得到黑龙江省2010年生长季月均气温和月均降水量空间分布。根据东北地区树种生物量异速模型估算落叶松样地单位面积森林地上生物量(AGB)和净初级生产力,并与样地气象因子进行相关性分析。【结果】5种插值方法中RK的生长季月均气温和月均降水量均方根误差(RMSE)分别为0.420和10.110,均优于其他插值方法。生长季月均气温由南至北降低的同时落叶松NPP随之降低,月均降水量自西向东增大,落叶松NPP随之升高。生长季月均气温、月均降水与NPP的Pearson相关系数分别为0.221和0.241,二者P值都小于0.01,呈极显著相关。【结论】考虑地形因子和多元回归模型结果残差的RK方法可以更好地模拟黑龙江省生长季月均气温和月均降水量。生长季落叶松NPP在经、纬度方向上分布趋势与气温、降水量相同,且落叶松NPP与生长季月均气温和月均降水量均有一定相关性,其中与降水量相关性更为明显。