城市污泥与猪粪混合堆肥过程中湿度空间变异

对城市污泥与猪粪混合堆肥过程中堆体内湿度的空间变异性进行了研究 ,利用克里格法对湿度进行最优插值 .结果发现 :不同堆肥期湿度半变异函数在堆体水平方向上用对数函数拟合效果较好 ,在垂直方向上用线性函数拟合效果较好 .升温期、降温期和腐熟期各剖面的等湿线呈不同的分布特征 ,高温期呈较规则的“拱形”分布 .升温期、高温期及腐熟期 ,仓门附近的湿度变化较大 ,降温期堆体中轴线附近的湿度变化较大 .升温期堆体湿度最佳 ,从高温期开始 ,堆体中下部出现高湿区 ,且不断缩小 ;同时 ,堆体的顶部和两侧壁出现低湿区 ,且向堆体的中下部扩大 .由升温期到降温期 ,湿度空间变异不断增大 ,但腐熟期开始减小 .最后讨论了形成湿度空间变异的原因 ,并提出相应提高堆肥效率和质量的措施 .

土壤渗透参数空间变异性的试验研究

通过野外布点试验 ,应用Guelph渗透仪测得了各点的土壤饱和渗透系数Kfs 和土壤特性参数α。对试验结果分析表明 ,Kfs和α两参数具有较大的空间变异性 ,并服从对数正态分布。应用指数解析模型模拟了lnKfs和lnα两空间随机变量的半方差函数 ,拟合模型所得到的方差与实验结果的统计值基本接近 ,两参数的相关距离分别为 6m和 10m。

估值站网抽象规划

在没有测点实测值的情况下，如何布置测点，才能使得二阶平稳随机场上的最大估值方差极小化，本文就此建立了新的理论公式，提出了布置测点的新方法．这一方法也能有效地处理已有的测点测值。

基于地统计分析的中国省域交通运输系统碳排放时空特征研究

以30省域为研究单元,基于能源消耗测算了中国省域2003—2014年交通运输系统的碳排放量,探究了中国省域交通运输系统碳排放的时空分布特征及演变规律。结果表明:中国交通运输系统碳排放量持续快速增长,空间上表现为东高西低,南北方向呈"倒U"型的特征,且区域间相对差异逐渐减小。新疆、青海、甘肃这3省均为冷点地区,热点地区主要分布于东部沿海,历年交通运输系统碳排放重心基本位于河南省南部偏东地区,呈现东北-西南的方向格局,并向正北转变。不同时期交通运输系统碳排放数据变异的随机成分不同,且结构化差异呈减弱态势,而整体空间效应范围不断增大,溢出效应逐渐增强。

太岳山植物群落土壤养分空间异质性及其对植被分布的影响

以山西省太岳山国家级自然保护区为研究对象,采用地统计学方法中的关键函数——半方差函数分析太岳山南端土壤养分的空间异质性,并采取典范对应分析(Canonical Correspondence analysis,CCA)对该区植被群落与土壤养分之间的相关关系进行研究.结果表明,该区土壤pH值、全氮(TN),全磷(TP)、有机质(SOM)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、水解性氮(AN)等指标均表现为中等程度的变异,其中,除速效钾外,其余6个土壤因子均在该地区呈现极强的空间自相关性.CCA分析结果表明,植被群落与土壤因子之间存在显著的相关关系,土壤因子的空间异质性可能会影响群落的树种组成和群落构建,体现了生态系统中不同物种对土壤资源利用的生态位分化.

基于限制类型与空间异质性的耕地质量监测样点布设

以武山县为例,探讨县域尺度的耕地质量监测样点布设方法,选择影响耕地质量的4个主要因素,计算其限制系数,并按照限制系数的高低划分6个耕地限制类型;采用半变异函数分析国家自然等指数的变异特征并结合耕地限制类型分区得到监测样点44个;通过克里格法验证表明所布设样点准确、可靠,满足监测需求。该研究方法很大程度上提高了监测样点的代表性和准确性,为耕地质量监测的管理和实施工作提供了参考。

太原市土壤重金属分布特征及生态风险评价

对太原市周边地区进行土壤样品采集,并测定了土壤样品中5种重金属(Cr、Cd、Pb、As和Hg)的含量,利用统计学方法、半方差函数和地理信息技术(ArcGIS)分析了5种重金属在研究区的分布特征,并利用内梅罗综合污染指数评价研究区的污染现状。结果显示,5种重金属在研究区均表现为不同程度的污染,均值都大于山西省土壤背景值,其中,Cd的均值甚至大于国家土壤质量二级标准;半方差函数分析结果表明,Cr、Cd、Pb和Hg在研究区的累积受一定程度人为活动的影响,而As则主要受自然因素的影响;研究区西南部为Cr、Cd、Pb和Hg的主要富集地区,研究区北部则是Cr的主要富集地区;污染评价结果表明,研究区污染情况较为严重,已达到重度污染,主要贡献因子为Hg元素。

服役桥梁构件随机场参数估计及估计方法比较分析

为了估计服役钢筋混凝土结构材料性能和结构尺寸参数的波动系数,以3片服役36 a的RC梁为研究对象,首先对样本梁的保护层厚度和混凝土抗压强度进行了测量,运用普通Kriging法对实测结果进行了空间插值以获取更多的有效数据。其次,采用自相关函数(ACF)法和半变异函数(SVF)法对保护层厚度和混凝土抗压强度的波动系数进行了估计。然后,基于246根锈蚀钢筋不同位置的点蚀系数实测值,得到钢筋锈蚀不均匀系数的波动性质,且基于一维随机场理论对梁进行离散,根据不同估计方法得到的相关系数将随机变量转化为空间相关变量,得到各个离散单元的参数值,进而得到各离散梁单元和整梁的抗弯承载能力。最后,结合锈蚀梁的理论弯矩值与承载力试验结果,对上述两种估计方法进行了比较分析。结果表明:由SVF法得到的混凝土抗压强度和保护层厚度的波动系数均值分别为2. 242和2. 467,均大于由ACF法得到的对应值,且混凝土抗压强度的波动范围随着波动系数值的增加而减小;同一锈蚀钢筋表面蚀坑之间的分布并未存在很强的相关性;基于SVF法估计得到的理论弯矩值较基于ACF法估计得到的对应值与试验结果更为接近,且前者的平均相对误差为6. 52%,比后者的对应值低33. 19%,说明与ACF法相比,SVF法更能精确估计参数的波动性质。

基于地统计分析的安徽县域经济空间差异研究

以安徽省各县域人均GDP为研究指标,综合运用空间自相关、克里格空间插值、空间变异函数等方法,结合ArcGIS9.3及GeoDA软件对安徽省县域经济的空间差异进行研究。结果表明:县域经济自2002年开始出现微弱的空间集聚态势,人均GDP自西向东有逐渐增加,从北向南有先增加后减少的趋势。局部空间自相关分析发现,HH区主要位于皖江城市带中个别县域,LL区主要位于西北地区,LH区与HL区大部分交错分布在中部地区。皖江城市带地区为县域经济发展的核心,西北地区逐渐沦为县域经济发展的"洼地"。冷点地区主要分布在皖西北地区,热点地区分布在皖中及中部偏东地区。空间变异分析发现安徽省县域经济的发展受区域中心地区影响力度逐渐增大。总体上县域经济发展差异增大,区域资源禀赋与交通区位、发展政策、中心城市发展状况是引起空间差异的主要原因。

南疆果园滴灌条件下土壤盐分的空间异质性分析——以农十四师224团典型地块为例

土壤盐渍化是制约干旱半干旱地区农业生产的主要障碍因子之一,在新疆,尤其是南疆,盐渍化更为严重。系统认识和掌握盐渍土的空间变异特征对于治理改良盐渍土和土壤盐渍动态变化研究具有重要意义。基于区域变量理论,在GIS和地统计学技术支持下,通过地统计学的半变异函数和Kriging空间插值,以南疆和田地区农十四师224团为研究区,定量分析了试验区内不同层次土壤盐分的空间变异特征。结果表明：140~180 cm土层土壤盐分含量半方差函数的理论分布模型属于指数模型,其它各层属于球状模型;各土层含盐量在一定的区域范围内具有空间结构特征,都呈中等强度空间自相关性;由kriging插值可知,各土层含盐量的空间分布主要表现为条带状伴有斑块状分布。总体来说,试验区土壤盐渍化与次生盐渍化的防治是近期农业管理中所必须考虑的重要因素。

综合利用抗差拟合和Kriging逼近的地壳变形分析方法

在地壳形变监测中,由于观测点相对较少,形变分析时常出现观测资料缺乏以及分布不均匀的情况,需要对某些未测点进行推估。考虑到同一区域变形一方面呈现一定的趋势性变化,另一方面又表现出局部的、随机的和不规则的特性,本文在基于可靠函数模型拟合的基础上,利用Kriging统计方法对区域未测点的变形量进行推估。顾及到观测数据中可能含有异常误差,不论是函数模型逼近,还是Kriging推估中半变异函数的拟合都将会受到影响,本文采用抗差估计的方法来抵制异常数据的影响。最后根据某实测地震网监测数据,通过实例验证该方法在未测点变形量估算中的有效性。

中国区域VTEC模型Kriging算法研究

为了对区域电离层延迟进行实时模型化,利用中国区域GPS实测资料,基于球冠谐函数模型、低阶球谐函数模型、多项式模型和Kriging内插方法,构建了电离层延迟模型。重点讨论了电离层垂直总电子含量(vertical total electron content,VTEC)的空间变异性、相关性的统计计算和Kriging内插估计方法,实现了中国区域VTEC格网实时建模。验证结果表明,高纬度地区VTEC拟合精度优于低纬度地区,Kriging内插估计和多项式模型结果的拟合内符合精度明显优于球冠谐函数模型和低阶球谐函数模型。但多项式拟合的格网,其方差则存在明显的边际效应,拟合区域中央精度较高,区域边缘地带精度明显下降;Kriging算法估计的格网点VTEC方差更符合实际情况,穿刺点多的地方,格网点精度较高。

基于地统计的新疆阜康绿洲地下水埋深空间异质性

基于新疆阜康市1993—2015年地下水位埋深的实地观测数据,采用地统计学方法,利用SPSS、GS+和Arc GIS软件,对阜康市绿洲区地下水埋深进行半变异函数分析和Kriging空间插值分析。结果表明:(1)阜康市绿洲区地下水埋深具有很强的空间相关性,地下水位的变化主要是由结构因素引起的,受随机因素影响较小;(2)阜康市绿洲地下水埋深呈现为从西北向东南逐渐加深的趋势,并且1993—2015年地下水埋深呈现为普遍下降的趋势,其中地下水埋深小于8 m的区域缩减的最为明显,主要集中于人类活动的绿洲地带,因此,人类活动对地下水埋深的影响强烈。