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维普资讯 第 27卷 第 5期 地 理 研 究 VOI_27，No．5 2008年 9月 GE0GRAPHICAL RESEARCH Sept．，2008 地统计方法学研究进展 郭怀成，周 丰，刀 谓 (北京大学环境科学与工程学 院，北京 100871) 摘要 ：地统计方法学已经成为空间预测与不确定性分析 的关键性工具 。本研究从文献计量学 和方法学演变过程两个角度开展 了 1967~2005年的地统计方法学研究综述研究 。首先从宏观 角度分析其发展趋势、应用情况与模式 ，然后总结其演化规律、适宜性和选择原则 。研究表 明：地统计方法学 的演化规律表现为稳态 向非稳态演变 、单变量 向多变量 (含二次信息)演 变、参数与非参数方法相互补充、线性 向非线性方法演变和空间静态 向时空动态演变；此外， 未来研究发展方向集中在半变异函数估计新方法、不确定性地统计学、时空地统计学与多点 地统计学 、机理模型与地统计学耦合研究和基于地统计学模拟的不确定性决策等 。 关 键 词 ：地统计学；文献计量学；演变过程 ；半变异函数 ；不确定性 文章编号 ：1000—0585(2008)05—1191-12 1 引言 作为空间统计学的一个分支 ，地统计学 (叉称地质统计学)在空间预测与不确定性分 析方面具有显著优势，主要用来研究那些在空间上既有随机性又有结构性的 自然现象 [1]。 在 5O年代初期 ，南非矿 山工程师 D．G．Krige等人在金矿储量估计上提 出了该方法 的雏 形_2]，之后法国统计学家 G．Matheron对早期零散研究归纳 、整理和系统化 ，在 60年代 提出区域化变量和半变异 函数 ，形成了地统计学的理论基础I3]。相比经典概率论与数理统 计 ，地统计学研究的变量 Z(z)在采样前是经典随机变量 ，即满足 P—Prob{Z()≤z)， 而采样后是特定的空间三维函数值 Z(z)一Z(x ， ，z)，且表现 出空间结构性 ]，即一定 距离的Z()和 Z(z+^)具有某种程度 的空间 自相关性_4]。由于地统计学可在有限的离散 数据基础上无偏最优预测 (或模拟)连续的空间分布，且得 到预测 的不确定性估计 ，因 此 ，其应用领域也从地质 、矿业逐渐拓展到土壤 、水资源、农业 、气象、海洋 、生态、环 境等领域_s ，其方法体系也从稳态、单变量、线性、参数和空间静态演化到非稳态、 多变量、非线性、非参数和时空动态层面_1卜]。 1977年桂林冶金地质研究所情报室率先把地统计学引入我 国，之后候景儒 、王仁铎 、 孙洪泉等人深化 了地统计学方法在我 国地质 、矿业 领域 的应用 口“ ，然而相 比其他 国 家 ，我国在环境 、水资源、生态等领域应用依 旧甚少口q 。此外，以往 的研究综述多局 限在单一领域或研究主题 ，如景观 生态格局 、地下水水文过程 、土壤 ]、遥 感l2、时空地统计学_2，尤其缺乏地统计方法学 自创立以来的系统性综述 。 收稿 日期 ：2007—12-08；修订 日期 ：2008—0522 基金项 目：国家重点基础研究发展 计划项 目 (973)(No．2005CB724205)；国家 留学基金 资助研究生项 目 (2006100766) 作者简介 ：郭怀成 (1953一，，男，北京市人 ，教授 ，博导 。主要从事环境规划与管理 以及水资源、水环境学方面 的研究。E—mail：hcguo@pku．edu．cn。 维普资讯 地 理 研 究 27卷 鉴于此 ，本文针对 1967~2005年的地统计方法学开展全 面且系统综述研究 ，旨在利 用文献计量学从宏观角度分析地统计方法学的发展趋势 、应用领域与模式，并在此基础上 归纳地统计方法学的演化规律 、适宜性和选择原则，最后提出未来研究发展方 向，为我国 地统计学的方法与应用研究提供指导性基础。 2 研究数据与方法 2．1 研究数据 本研究获取的数据包括 3个方面：①文献数据库，即ISIWebofKnowledge，，时间为 1900~2005年；②学位论文数据库 ，即ProQuest的Dissertations&Theses：A&I，时间 为 1861～2005年 ；③书籍／会议论文集 ，即国家图书馆 。其中搜索 的主题词为 geostatis— tics、geostatistic和 geostatistical。结果共得到 1967～2005年 的SCI文章 2866篇 (其中 论文 2691篇)和英语论文569篇 (博士和硕士论文分别为 473和 96篇)，主要专著 66本 (英文 44本 ，中文 22本)，其中主要会议论文集源 自EuropeanConferenceonGeostatis— ticsforEnvironmentalApplications、InternationalGeostatisticsCongress、International GeologicalCongress、InternationalAssociation forM athematicalGeologyAnnualM eet— ings和 PetroleumGeostatistics等重要会议 。 2．2 研究方法 文献计量学 (Bibliometrics)是 以数学分析与统计方法对文献做分布 与特性 的探 讨Ⅲ2，已经成为信息科学 的重要计量工具之一 。基于 2866篇 SCI文章 (1967～2005)， 本文应用此工具分析地统计学的发展趋势 、应用领域与模式 (机构和作者)，从宏观层面 上识别地统计学的价值 、应用状况 、研究团队和研究热点 。 3 研究结果 3．1 文献计量分析 3．1．1 发展趋势分析 1972年到 2005年 (因为 1967～1971年无 SCI论文)研究
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