基于GIS的气象要素插值方法比较研究

发布时间：2021-06-17 04:11

　　气温是重要的气象要素之一,空间插值为离散的气温数据转换为连续的空间曲面提供了有效方法,从而可以提供每个栅格上的气温要素资料。本研究在Arc GIS软件支持下,分别利用反距离权重法、张力样条函数法和普通克里格插值法对2010年全国660个气象台站观测的年平均气温进行空间插值,并利用交叉验证法对插值精度进行了验证。结果表明:既考虑了距离又考虑了已知样本点空间位置及与待插值点的空间方位关系的普通克里格插值精度明显优于反距离权重法和张力样条函数插值法。本研究结果对全国气象要素的空间插值应用具有一定参考意义。 

【文章来源】：测绘与空间地理信息. 2020,43(05)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

反距离权重法交叉验证结果

2010年东北地区西北部、祁连山南部和青藏高原地区中部年均气温较低，两广地区和云南局部区域年均气温较高，年均气温整体呈现出自西北向东南增加的趋势。Kernel参数为6的张力样条函数法的交叉验证结果(如图2所示)的平均误差为-0.000 8，均方根误差为2.522 4。张力样条函数法的插值结果在较大范围内呈现出明显的趋势，但局部地区依然受极值点的影响。3)克里格(Kriging)法

通过QQPlot分布图分析，本研究数据接近于一条直线，因此，它接近服从正态分布。其不存在主导趋势，因此，选用普通克里格插值法。通过移动半变异/协方差模型(如图3所示)中搜索方向，确定块金值为3.445 2。2010年东北地区西北部、祁连山南部和青藏高原地区中部年均气温较低，两广地区和云南西南地区年均气温较高，年均气温整体呈现出自西北向东南增加的趋势。普通克里格的交叉验证结果(如图4所示)的平均误差为0.065 4，均方根误差为2.418 5，标准平均值(Mean Standardized)接近于0，平均标准误差(Average Standard Error)接近于均方根预测误差(Root-Mean-Square)，标准均方根预测误差(Root-Mean-Square Standardized)接近于1，均方根误差相对于其他空间插值方法最小。普通克里格法的插值结果呈现出明显的变化趋势，利用样本点的估算灵敏度和极值效应较小。


本文编号：3234440