农田土壤水分和盐分空间分布的指示克立格分析评价

运用非参数地质统计学的多元指示克立格法,结合单元指示克立格法,对黄河河套灌区55 hm2的盐渍化土地上两个比较关键时期的土壤水分和盐分进行空间分布的分析,给出了同一时期土壤水盐和不同时期土壤盐分满足一定标准的综合概率图,并借助该案例详细介绍了多元指示克立格的原理、步骤及应用范围。指示克立格方法为不同尺度(从农田到区域)上水土资源质量的评价提供了新的方法,能为水土资源的现代决策管理提供指导。

环渤海低平原区土壤盐渍化风险的多元指示克立格评价

为定量评价制约环渤海低平原水土资源合理高效利用的盐渍化问题，综合运用非参数地质统计学的单元和多元指示克立格法（Indicator Kriging Method）对该区表层土壤（0～20cm）全盐量、地下水位埋深和矿化度进行空间变异性分析，并给出满足一定阈值条件的概率分布图。结果表明，采用指示克立格方法能够获得较为稳健的变异函数并可通过球状、指数模型进行拟合。环渤海低平原地下水矿化度大于2g／L、水位埋深小于3m以及土壤盐分含量大于lg／kg的概率分布呈一致性，自内陆平原廊坊-衡水-邢台-邯郸一线向东部滨海平原天津-沧州-东营-滨州一线依次增大，在东营和滨州的黄河三角洲地区尤为明显。盐渍化与次生盐渍化发生概率从内陆到滨海增大，土壤盐渍化的高概率区集中在黄河三角洲和天津、德州的小部分区域，其中受地下水位埋深影响下的盐渍化与次生盐化发生概率偏大。比较分析发现，在信息描述上多元指示克立格法更加有效。

基于多元指示克立格方法的土壤盐分空间分布评价

以内蒙古河套灌区农田为例,分别运用单元指示克立格和多元指示克立格对河套灌区中游约0.8万hm2农田0~20 cm、20~40 cm深度内的土壤盐分的空间变异性进行了评价,并绘制了基于设定阈值土壤电导率概率分布图。结果表明：各层土壤盐分均不符合正态分布且存在特异值,但采用指示克立格方法可以获得较为稳健的变异函数;受结构性因素影响,各层土壤盐分的指示半方差均表现为强空间自相关性。依据综合概率分布图对土地资源利用的风险性进行了评价,对评价区域土地资源质量的决策管理提供了指导。

析取克立格方法分析

非线性空间信息统计学主要包括对数正态克立格、指示克立格、析取克立格、条件期望等理论方法。通过源代码和运行结果对各种克立格方法在数据特点、时间复杂度等方面进行了比较。DK估计较普通克立格更有效。首先,DK考虑到了Z(x)的二维概率分布,充分应用有效信息,克服了线性克立格的前提条件太少,导致数值离散性大时,估计不够准确的缺点;其次,DK利用区域化变量的非线性组合估计,所以可以方便地得到变量的任意函数的估计结果,在局部可回采储量等方面比线性方法更容易、结果更准确。

泛克立格法在渗透系数随机场离散中的应用及存在的问题

在分析各种随机场离散方法优缺点的基础上,提出用泛克立格方法对渗透系数随机场进行离散.编制了KRING.FOR程序对渗透系数随机场的离散效果进行了验证,结果表明在实测点所包围区域内部用最小二乘法所求解得到的权系数而进行的克立格估值计算是符合工程要求的.并针对程序调试过程中及计算结果分析中所出现的问题,提出了相应的解决对策.

克立格组件及其开发

本文通过分析克立格法的研究现状,把组件技术引进到矿床体视化的研究中,论述开发克立格组件的必要性以及组件要实现的功能,详细介绍了开发克立格组件的具体步骤,最后结合首钢水厂铁矿的地质资料数据重点研究了变异函数拟合以及计算机智能选择克立格法进行估值的问题。

克立格方法在个旧矿区芦塘坝10-9号矿体储量计算中的应用

在矿山生产实际中,准确估计矿体品位空间分布规律和总体储量有利于提高矿山生产效率,降低生产成本。文章采用对数克立格(Log Kriging)法和距离反比法以个旧锡矿芦塘坝10-9号矿体为研究对象计算储量,其结果分别与地质块段法计算的储量进行了对比,并探讨了前两种计算方法的影响因素及其产生误差的根本原因。

北京东郊污灌土壤重金属含量的克立格插值及重金属污染评价

由于污灌方式、土壤质地等因素的影响，污灌土壤的污染程度可能具有较明显的空间差异。因此，传统的土壤环境质量评价方法难以准确反映土壤的环境质量。本文应用克立格方法对北京东郊污灌土壤表层重金属含量进行了分析，并在此基础上进行了单因子和多因子评价。结果显示，采样区的土壤属于轻度污染或无污染。由于污灌口分布、污泥施用等多种因素的影响，不同地块土壤受到的污染程度不同，形成一定的空间差异。

电磁感应仪用于土壤盐分空间变异性的指示克立格分析评价

运用磁感式大地电导率仪EM38及其移动测定系统,结合非参数地质统计学的单元指示克立格方法,对黄河三角洲地区200 hm2典型地块上两个比较关键季节的土壤盐分进行空间变异性的分析,给出了同一区域不同时段土壤盐分满足一定标准的条件概率图。结果表明,土壤表观电导率与盐分呈极显著相关性;各时段土壤表观电导率均呈近似的对数正态分布,且存在特异值;各时段土壤表观电导率的指示半方差均较符合球状套合模型;结构性因素导致秋季时段土壤盐分的空间变异性呈各向同性;随机性因素使春季时段土壤盐分的各向异性增强,尤其在南北、东西方向。由不同季节时段土壤盐分风险概率图看出,研究区土壤盐渍化程度总体较高,旱季条件下土壤盐分的表聚型是导致该现象最主要因素。电磁感应仪与指示克立格方法的结合运用为不同尺度(从农田到区域)上土壤调查与质量评价提供了新的途径,并为农业水土资源的决策管理提供指导。

环渤海低平原水土盐分与水位埋深的空间变异及协同克立格估值

针对环渤海低平原水土盐分和水位埋深,通过选取0~20cm深度内的127个代表性土样进行土壤全盐量测定,并对130个水井的水位埋深及128个地下水样的矿化度进行测定。综合运用普通克立格（Ordinary Kriging）与协同克立格（CoKriging）方法与GIS技术研究水土盐分及水位埋深的空间分布状况。结果表明,土壤盐分和地下水矿化度的变异系数分别为0.91和0.87,属于中等空间变异强度,而水位埋深的变异系数为1.06,属于强变异强度。单变量空间相关程度均属于中等,交互变量的空间相关性较强,其空间自相距离（135.6~223.2km）高于单变量（40.6~144.8km）。Kriging与CoKriging分析表明,环渤海低平原土壤盐分与地下水矿化度分布规律基本一致,而与水位埋深相反。即土壤盐分和地下水矿化度自内陆平原向东部滨海平原逐渐增加,不同地面高程上存在分布差异,并随着高程的降低呈增加的趋势。盐分含量以唐山—天津—沧州—东营—滨州一线较高,矿化度以天津、沧州部分地区居高,水位在黄河三角洲较浅。通过CoKriging插值的均方根误差与Kriging相比减少了0.29%~4.78%,而预测值与实测值的相关系数提高了2.03%~20.58%。

时空多元协同克立格的理论研究

本文结合地质统计学的最新成果，在空间协同区域化理论的基础上，对时空域中多元信息的协同克立格（ＳＴＣＯＫ）理论进行了较为详细的研究。主要研究内容有：（１）ＳＴＣＯＫ中的互变异函数与互协方差函数；（２）ＳＴＣＯＫ方程组及求解估值权因子的三种方法：①传统普通协同克立格法（ＳＴＴＯＣＯＫ），②标准普通协同克立格法（ＳＴＳＯＣＯＫ），③简单协同克立格法（ＳＴＳＣＯＫ）；（３）排列协同克立格（ＳＴＣＯＬＣＯＫ）；（４）指示协同克立格（ＳＴＩＫＣＯＫ）。

用协同指示克立格预测储层物性参数——以胜利油田罗家砂四上砾岩为例

指示克立格是一种非参数统计方法，它能在不舍弃特异值的条件下进行有效的空间估计。协同克立格以协同区域化变量为研究对象，充分考虑了变量的空间相关性和变量间的统计相关性，有着单变量克立格法无可比拟的优点。因而，本文提出协同指示克立格法这一方法，在指示克立格中考虑多变量的空间相关性和变量间的统计相关性，使指示克立格与协同克立格相互补充，模拟现实，提高预测精度。并以胜利油田罗家砂四上砾岩为例进行参数预测，结果表明该方法预测精度明显高于普通克立格、协同克立格和指示克立格。

时空域中的指示克立格理论研究

对时空域内的指示克立格进行了较全面的研究，主要研究内容有：（１） 时空域内的指示克立格（ＳＴＩＫ） 变换；（２） 指示二阶距；（３）单元指示克立格（ＳＴＩＫ）：①简单指示克立格（ＳＴＳＩＫ） ，②普通指示克立格（ＳＴＯＩＫ） ，③中值指示克立格（ＳＴＭＩＫ）；（４）多元指示克立格：①指示协同克立格（ＳＴＣＯＩＫ），②主分量指示克立格（ＳＴＰＣＩＫ）

协同克立格和标化植被指数在广东省登革热分布特征研究中的应用

目的 探索用标化植被指数 (NDVI)预测登革热 (denguefever,DF)流行和媒介种群的空间分布的可行性。方法 收集广东省 1995年各市县DF发病资料、同期的伊蚊媒介监测资料及广东省县界数字化地图。用ERDAS8.5软件从卫星图像中提取各监测点NDVI。用ArcGIS8.1空间分析软件进行协同克立格 (Co Kriging)分析。 结果 DF流行、种群媒介及NDVI三者的空间分布呈现地域一致性 ;从Co Kriging可见 ,用NDVI对DF发病和BI进行局部估计作图时 ,也呈现了一致性。用NDVI对DF发病、BI同时替代进行三者协同时也取得了一致性的效果。分布图的交叉核验时 ,DF发病、媒介和NDVI的平均预测误差 (MPE)接近于 0 ,估计的方差 (RMSE)与平均标准误 (ASE)都较小 ,且极为接近 ,预测误差的变异程度 (RMSSE)接近于 1。结论 Co Kriging方法是描述DF空间分布特征的较好方法 。

利用因子克立格方法研究天津土壤PAHs和土壤理化参数空间多尺度相关性

土壤中的PAHs对人体健康具有潜在的危害 .在天津采样数据的基础上 ,应用多元地统计学中的因子克立格方法 ,探讨了天津地区表层土壤中PAHs含量和一些土壤性质之间的空间相关性 .在天津地区共采集 188个表层土壤样品 ,测定了 16种PAHs的总含量、土壤 pH值、总有机碳含量和土壤粘粒含量 .研究结果表明 ,天津地区表层土壤中PAHs含量和pH、TOC、粘粒含量之间的空间相关性在不同尺度上有很大差异 .

苏北海涂围垦区土壤水分空间变异性及其协同克立格估值

以苏北滨海滩涂围垦区为研究区域，应用地统计学方法研究了剖面不同深度土壤含水量的空间变异特征，以0～20cm表土层含水量作为协同变量，分析了不同深度土壤含水量的交互半方差特征，探讨了土壤含水量的普通克立格和协同克立格估值方法。结果表明：各层土壤含水量都表现为目自变异强度；受结构性因素和随机性因素的共同作用，各土层含水量均呈中等空间自相关性：协同区域化变量间均表现为正相关，且协同区域化变量的空间结构性要优于单一变量；协同克立格对土壤水分局部变异的描述较普通克立格更为详细：与普通克立格法相比，协同克立格法估值产生的均方误差减小10．1％～21．3％，平均标准误差减小11．3％～17．7％，预测值和实测值间的相关系数提高15．9％～26．4％。该研究为滨海滩涂地区土壤水分分区管理和水盐优化调控提供了一定的理论参考。

“克立格”定量医学地图的理论方法及其应用

目的 :探讨“克立格”法及其在医学地图中的应用价值。方法 :在疾病空间相关 自相关假设下 ,定义疾病空间化变量 ,提出疾病空间变量的二阶平稳性假设 ,构造疾病空间变异函数模型 ,建立“克立格”空间估计方程组 ,实现“克立格”定量医学地图的计算机绘图自动化。结果 :获得“克立格”医学地图 ,定量分析HFRS空间分布特点。结论 :该方法可以准确定量刻画疾病空间分布特点 ,有利于解释疾病的地理流行病学机制和制定区域防治措施。

黄河三角洲典型地区地下水位与土壤盐分空间分布的指示克立格评价

针对目前黄河三角洲地区存在的土壤盐渍障碍问题,以该地区典型地块为研究对象,综合运用GIS和非参数地质统计学的指示克立格法,对地下水埋深与0～40cm深度土壤盐分这两个指标的空间分布进行了分析,并给出了地下水埋深与土壤盐分满足一定条件的概率分布图。结果表明,地下水埋深与土壤盐分均不符合正态分布且存在特异值,但采用指示克立格方法可以获得较为稳健的变异函数;受结构性因素与随机性因素共同影响,地下水埋深与土壤盐分的指示半方差均表现为中等的空间自相关性,且单元指示克立格与多元指示克立格插值结果表明,地下水埋深与土壤盐分的概率分布存在空间上的规律性与相似性。依据综合概率分布图对从农田到区域尺度上的农业水土资源利用的风险性和利用措施进行了评价。

克立格算法的若干思考

克立格法是一种最优、线性(或非线性)、无偏内插估计量的方法。随着信息社会的发展,克立格法的应用范围越来越广。文中介绍了克立格法相关的计算方法,并基于Windows编写克立格算法流程图,提出改进克立格算法的若干方法,包括:①强化数据预处理;②将基本滞后距和实验变差函数计算结合起来一并运算;③防止数据溢出;④选择快速有效算法求解克立格方程组。