基于DEM的榆林市降水空间插值方法分析

【目的】比较4种空间插值方法的插值效果,为分析榆林市降水空间分布特征奠定基础。【方法】采用榆林市45个水文及雨量站点35年(1970-2004年)的降水量观测资料,结合GIS技术,以榆林市1km×1km网格DEM(Digital Elevation Model)数据为基础,建立35年各月平均、年平均降水量与站点坐标、高程之间的回归方程。选取反距离加权法、张力样条函数法、普通克里金法及协同克里金法等4种空间插值方法,对榆林市35个站点的多年平均降水量进行空间插值计算,采用10个站点的降水量数据对插值结果进行验证,并进行对比误差分析,根据插值结果,进一步分析榆林市降水空间分布特征。【结果】考虑了地形因素的协同克里金法插值效果最好,且较为真实地反映了榆林市降水空间分布特征,普通克里金法次之,反距离加权法和张力样条函数法较差。总体而言,4种插值方法均达到了较高的分析精度。插值结果表明,榆林市降水呈现明显的纬度地带性分布特征,且降水受地形、地貌以及季节因素影响较大。【结论】应用GIS空间插值技术,综合考虑地形因素,可以提高研究区域降水空间插值结果的精度,并可为分析该区域降水时空结构特征提供更为精细的数据。     

基于DEM的大连市降水量的空间栅格化

利用近30年大连市8个常规气象站和36个水文站点降水观测数据,在1：5万数字高程模型支持下,采用光滑薄面样条插值法对大连地区各月及年降水量进行空间插值,在ArcMap中进行图象处理和分类,完成了100m高分辨率的大连地区降水量空间栅格化,在此基础上分析了降水量的空间分布特征。结果表明,大连地区降水量分布不均,空间分布趋势为东部多于西部,北部多于南部,自西南向东北递增。     

基于DEM 的贵州山区气温和降水推算方法研究

选取贵州省19个气象站50a(1960-2009年)的气温、降水资料,并以26.876°N为界(威宁测站纬度)将贵州分为南北两个区域——南区和北区,同时以1km×1km的DEM数据为基础,结合多元回归等方法,分区域建立基于纬度、归一化的海拔和坡向、以及坡度因子的气温和降水推算模型,由此在其选定区域进行气候要素小网格推算.结果表明:地理因子中,纬度因子对温度和降水的贡献最大;南区温度模型相关显著,但降水模型没通过检验;而北区温度和降水模型效果都很好;在推算区域中,温度,降水分布存在纬向差异.     

基于 DEM 的贵州山区气温和降水推算方法研究

选取贵州省19个气象站50a（1960－2009年）的气温、降水资料,并以26?876°N 为界（威宁测站纬度）将贵州分为南北两个区域———南区和北区,同时以1 km ×1 km 的 DEM 数据为基础,结合多元回归等方法,分区域建立基于纬度、归一化的海拔和坡向、以及坡度因子的气温和降水推算模型,由此在其选定区域进行气候要素小网格推算。结果表明：地理因子中,纬度因子对温度和降水的贡献最大;南区温度模型相关显著,但降水模型没通过检验;而北区温度和降水模型效果都很好;在推算区域中,温度,降水分布存在纬向差异。     

淮北市气温和降水空间分布特征分析

利用2008—2017年淮北市各站的气象资料,采用统计学方法,分析近10年淮北市气温和降水的时空分布特征。结果表明,近10年淮北市年平均气温由北向南、年平均最低气温由西向东趋于升高,年平均最高气温和最低气温≤0℃、最高气温≥35℃的天数自西向东趋于减少,但趋势不明显;四季降水量、雨日空间差异显著,四季降水量具有明显的纬向分布特征,并表现出显著的季节性差异;全年和春秋冬季雨日纬向分布特征明显。     

基于ANUSPLIN 的降水空间插值方法研究

【目的】对黄淮海平原点状降水数据进行空间插值,筛选最优模型,分析插值精度,为该区域水分供给状况分析、农业干旱研究等提供科学依据与技术支撑。【方法】采用基于样条函数插值理论的专业气象插值软件ANUSPLIN,根据黄淮海平原内457个气象站点1981—2010年连续30年的降水数据,分别以分辨率为90 m、1 km的高程数据作为第三变量,对降水数据进行空间插值,根据误差统计选出最优插值模型,分析不同分辨率的数字高程模型与插值精度的关系;为比较ANUSPLIN插值结果,随机选取29个点的降水数据作为验证集,同时将其与克里金插值方法进行比较。【结果】(1)对所选气象站点数据进行交叉验证发现,相比较克里金插值,ANUSPLIN得到的结果精度更高。冬季降水量较少时的插值精度比降水集中的6—8月份的插值精度高,利用ANUSPLIN对冬季的降水数据插值的均方根误差为0.38 mm,夏季为4.19 mm,克里金方法对冬季降水数据插值后对应的RMSE为0.45 mm、夏季为4.31 mm;(2)DEM分辨率越高,对应的插值精度会有所提升,对夏季降水插值较明显,利用90 m分辨率的DEM对夏季降水插值,RMSE为4.19 mm,1 km分辨率的DEM插值后对应的RMSE为4.24 mm。【结论】通过ANUSPLIN对黄淮海平原的降水插值方法研究,探讨插值精度与DEM分辨率的关系,发现提高协变量数据DEM的分辨率可以获得更高精度的降水栅格数据,相比较克里金方法,AUNSPLIN获得的结果更加细致地描绘出地形因素对降雨空间分布的影响,为黄淮海平原干旱分析、指导当地农作物灌溉生产提供重要的决策支持信息。     

吉林省气温与降水数据空间插值与分布研究

气象数据的插值对于农业生产、生态环境资源监测和气候资源开发利用等方面具有重要意义。气象数据的空间化是气象行业研究的热点之一,本文将对利用不同插值算法对研究区多年平均气温与降水数据空间插值方法进行研究。以吉林省为研究区,以获取的多年日平均气温和日降水量数据为基础数据,并对数据进行预处理操作,以保证插值数据的准确性。选择普通克里金法、反距离权重法、样条函数法、自然邻域法和趋势面法为此次研究的五种插值算法,利用"实际"验证法进行插值结果进行精度验证,以平均绝对误差MAE(Mean Absolute Error)、平方根误差RMSIE(Root Mean Squared Interpolation Error)和相对误差分布范围评价空间插值效果。最后,结合研究区数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)和遥感影像数据,对气温和降水量的空间分布规律进行了分析和讨论。     

降水空间特征与泥石流沟分布的关系

根据1990—2001年四川省和云南省降雨量、降雨日数等资料,分析了川、滇两地泥石流沟与年降雨量、雨季日均降水、降雨变率等空间分布特征的关系. 结果表明,不同地域雨季日均降水量具有相对稳定性,而其变率与泥石流沟空间分布的数量具有明显的相关关系,相关系数高达0.864. 该文提出可以进一步考虑利用雨季日均降水特性建立以雨季日均降水量为参照标准的区域泥石流临界雨量模型.      

基于随机森林与多源遥感数据的青海省降水空间分布

基于青海省56个气象站点2000-2012年平均年降水资料,在地理信息技术支持下提取由地形(T)变量(DEM、坡度、坡向、曲率、起伏度)、地表覆被(V)变量(归一化植被指数NDVI、植被初级生产力NPP)和海陆位置(L)变量(经度、纬度、经纬度乘积)等10个因子构成的协变量集,运用随机森林(Randomforest,RF)算法建立区域降水量空间预测模型。结果表明,RF算法结合多元协变量集能实现区域降水量精确预测。十折交叉验证显示,不同输入变量条件下RF拟合的降水量预测模型性能排序为:T+V+L>T+L> L>L+V>T+V>T>V,其中T+V+L和T+L模型的R2达到0.893、0.892,RMSE仅为12.31、13.55 mm,比其他模型的R2提高了0.028～0.102,RMSE降低了1.24～12.95 mm,能满足区域降水量空间精细估计。旨在为低密度气象站点分布区的降水量空间分布式信息获取提供新的技术参考。     

基于DEM的安福县土地利用空间格局分析

以安福县为例,通过Arcgis的空间分析功能,分别从高程、坡度与坡向三个方面,对研究区内的耕地、园地、林地、建设用地和自然保留地五种土地利用类型,进行了空间格局研究。研究结果表明:地形因子对土地利用的空间格局的影响很大。不同地形因子不同级别下的主导土地利用方式不同,各土地利用类型的优势区域不同,相同土地利用类型在不同地形级别下的土地利用的数量和结构也存在很大差异。通过对土地利用的结构和空间布局分析,将有助于实现该地区的土地利用结构优化和不同地形上土地利用类型的合理布局,保护该地区的生态环境和促进区域的可持续发展,为研究区农业结构调整和土地资源可持续利用提供参考。     

基于DEM的地形与植被分布关联分析

在地理信息系统软件ArcGIS 9.2的支持下,建立了热带林业实验中心数字高程模型(DEM),提取了海拔、坡度、坡向的地形因子,并与热带林业实验中心2009年森林资源调查数据进行叠加分析,探讨了热带林业实验中心森林资源空间分布与地形因子(海拔、坡度、坡向)的相关关系.结果表明:热带林业实验中心各植被类型受地形影响明显,桉树具有速生性,对立地条件要求较高,趋向分布于海拔250m以下、坡度较缓的(半)阳坡;杉木趋向分布在海拔250～500 m范围内的阴坡地带;马尾松明显趋向分布于(半)阳坡,因具有较广的适应性.     

基于DEM的浏阳市土地利用空间格局分析

通过解译卫星遥感影像,利用DEM数据,应用GIS的空间分析功能,分别从高程、坡度和坡向对浏阳市的土地利用情况进行了分析。研究结果表明,地形因子对土地利用的空间格局有很大的影响。不同地形因子不同级别下的主导土地利用方式不同,各土地利用类型的优势区域不同,相同土地利用类型在不同地形级别下的数量和结构也存在很大差异。通过对土地利用的结构和空间布局分析,将有助于实现该地区的土地利用结构优化和不同地形上土地利用类型的合理布局,保护该地区的生态环境和促进区域的可持续发展。     

基于GIS的宁海县降水分布细网格推算研究

本文利用宁海县国家一般气象站及21个区域气象站2007—2016年近10a的年均降水资料,结合各测站经纬度、海拔、坡度、坡向等地理要素,使用SPSS对年均降水做多元回归分析,建立降水空间回归模型;在多元回归的基础上,使用Arc GIS以宁海县20m×20m DEM数据为基础,对降水空间分布做细网格推算,结果表明推算模型与宁海县域降水空间分布吻合度高,宁海县年均降水总体西多东少,西部山区、茶山山脉为年均降水高值区,三门湾沿岸及长街年均降水相对较少。     

基于ESDA-GIS的延吉市人口空间分布研究

利用延吉市人口普查数据及1982、1992、2000和2007年的延吉市街道人口数据,对延吉市人口全局和局部空间相关性进行了实证分析.结果表明,目前延吉市人口密度分布主要为单核心分布,在人口密度模型拟合中Smeed模型为最优模型,说明延吉市城市化目前正处于成熟阶段的初期;延吉市4个年份的人口全局Moran’s I指数为-0.39~-0.33,检验值Z为-2.46~-1.94,达到显著负相关,呈明显的全局空间分散分布现象.     

基于DEM的土地利用格局空间自相关分析

以安徽省枞阳县为研究区,对县域土地利用格局进行了全局空间自相关和局部空间自相关分析,并结合DEM进一步分析了该县各土地利用类型显著集聚特征的地形特征。结果表明,各土地利用类型都表现出空间正自相关特性,所表现的空间聚集或异常的位置及范围也各有不同,并且聚集特征的发生具备一定的地形条件,地形特征影响土地利用格局的形成和空间集聚分布。     

基于DEM数据对桂林市砂糖橘寒冻害分布规律的研究

为明确广西壮族自治区桂林市砂糖橘寒冻害变化特征,利用桂林市14个国家站1981—2017年逐日气象数据,采用Morlet小波分析砂糖橘寒冻害周期变化,采用R/S分析对寒冻日数未来趋势进行分析,并结合数字高程模型(DEM)数据分析寒冻日数空间变化。结果表明,桂林市砂糖橘寒冻日数自2010年来呈显著减少趋势,寒冻日数存在3个较为明显的周期变化,以36年时间尺度为第一主周期;桂林市砂糖橘寒冻日数年均分布总体表现为中南部少,北部及东部多的空间分布格局;砂糖橘寒冻日数未来仍将减少,并且持续性较强。     

基于MODIS和DEM的土壤有机质空间预测研究(英文)

[目的]本研究以湖南省石门县为例,采用普通克里格和基于MODIS和DEM数据的回归克里格方法,结合有限个采样数据对该区有机质进行空间预测,并进行对比分析。[方法]运用由地形参数(由DEM派生得到)、归一化植被指数(NDVI)以及由MODIS派生得到的地表温度(LST)等指标进行空间模拟,然后通过平均误差(ME)和均方根误差(RMSE)验证精度,数据的描述性统计及转换均通过软件实现。[结果]结果表明在有限个采样数据下,结合多元遥感数据的回归克里格方法优于普通克里格法,回归克里格法的平均误差和均方根误差均低于普通克里格法,相对提高值为6.03%。[结论]在低山丘陵区,运用MODIS数据及其他遥感数据对土壤有机质进行空间预测具有较好的效果。     

基于MPI的并行Kriging空间降水插值

利用湖南1994~2008年的三次产业增加值与实际利用外资额数据,运用面板数据模型分析了FDI与产业结构之间的关系。研究发现,FDI显著提高了湖南三次产业的产值水平,却未能有效推动湖南产业结构的优化升级。     

福建省降水空间模拟模型研究

应用福建省68个站点1961-1990年30 a平均降水量,建立降水空间模拟通用模型。该通用模型经交叉验证,其平均误差、平均绝对误差及平均误差平方的平方根均较距离反比法、距离平方反比法、改进的距离反比法和梯度距离平方反比法更小,具有较高的精度,模拟精度达92.01%,能较客观地反映降水与经纬度、海拔的关系,可应用于降水的空间模拟。这不仅为降水的空间模拟提供了一种新方法,而且为地理信息系统(geographic information system,GIS)辅助的降水空间分布规律研究、实现福建省降水格局空间模拟和为福建省降水预测提供科学依据。     

基于DEM的重庆市北碚区土地利用格局地形分布特征分析

以研究区DEM与2015年土地利用矢量数据为基础数据源,对影响土地利用格局地形分异的坡度、高程因子进行提取与分析。结果表明:北碚区地形坡度在0~59.4626°范围变化,且土地利用景观面积随坡度的增加呈大体增加趋势;高程变幅为200~1250m,但土地利用景观主要分布在300~500m、500~1000m,地形以山地、丘陵为主。研究区土地利用景观类型空间分布较为复杂,但应注重适宜坡度和海拔下未利用地的合理开发程度。通过对北碚区坡度、高程因子下的土地利用格局空间分异特征的分析,为北碚区合理利用土地资源提供科学指导。