降雨空间插值方法及在清江流域的应用

将普通克里格法、协同克里格法和反距离加权法3种空间插值方法应用于清江流域的降雨空间插值,比较了它们的应用效果,并分析了它们插值效果不同的原因.其中协同克里格法在应用时考虑了海拔高度对降雨量插值结果的影响.结果表明,两种克里格方法的插值结果的误差要远远小于反距离加权法,并且插值所得到的等雨量线更光滑.对于两种克里格方法,协同克里格法要优于普通克里格法,前者比后者的MAE值要小10%.反距离加权法明显不如两种克里格法的原因是该方法不能准确反映相邻站点的空间依赖关系.而协同克里格法优于普通克里格法是因为协同克里格插值法考虑到了地形对降雨量的影响,因而更适用于清江流域这样的山地流域.     

县域土壤养分协同克里格和普通克里格空间插值预测比较——以陕西省蓝田县为例

运用地理信息系统和地统计学相结合的方法研究蓝田县土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾4种养分的空间插值精度,根据交叉检验参数及相对误差指标探讨和比较普通克里格法(Ordinary Kriging)和协同克里格法(Cokriging)的空间预测效果.研究表明:土壤养分存在中等强度变异性,在土壤养分间存在显著相关性条件下,利用Cokriging方法能缩小极值误差范围、减小均方根误差,提高实测值与预测值的拟合精度;利用土壤多种养分属性进行Cokriging插值可提高中等区域土壤养分估值精度.     

DEM数据对气温插值精度的影响分析

分析不同数量高程点参与气温空间插值,探索DEM对气温要素空间插值精度的影响,以期寻找提高气温要素空间插值精度的方法。使用四川省52个气象站点的2000—2009年平均气温数据,采用协同克里格方法对年平均气温进行空间插值。其中考虑到年平均气温与高程的相关性,以地形高程因素作为协同变量,并通过交叉验证的方法对插值结果进行对比分析。发现协同克里格插值效果优于普通克里格插值效果,但随着高程点的数量增加,插值精度随之降低,当高程点再增加时,插值精度保持相对稳定。考虑高程因素影响的协同克里格插值结果可以较真实地模拟气温的空间分布。     

分形插值在地球化学数据中的应用

 地球化学数据的正常值往往服从正态分布或对数正态分布,异常值往往具有分形分布,具有局部奇异性。文中分别采用分形分布数据、正态分布数据和西藏驱龙地区的实际数据比较3种具有代表性的插值方法：反距离加权法、克里格法和分形法。结果表明：服从正态分布的数据,三种插值方法应用效果相差甚微;服从分形分布的数据使用分形插值的效果优于反距离加权和克里格法;分形插值法适用于具有奇异性的数据。此研究有助于合理选择插值方法。     

基于协同克里格插值法的年均温空间插值的参数选择研究

为了确定可能的参数设定对协同克里格插值结果的影响,本文以福建省66个气象站点的2007年平均气温为例,在ArcGIS软件地统计模块的支持下,采用交叉检验方法对插值过程中半变异函数的最优理论模型、最佳分割距离、基台和块金以及空间数据变异方向性等参数和模型的选择进行了影响分析.结果表明,考虑高程影响因素的协同克里格（Cokriging）插值结果可以较真实的模拟气象的空间分布特征,而在插值时选用什么样的模型和参数对插值结果影响较大,为此,应综合数据和研究区的特征,对相关模型和参数进行合理的选择,进而获得最小的拟合误差和最优的插值结果.     

非线性克里格法在矿体储量估算中的应用

在对指示克里格和多元高斯克里格估值方法进行研究的基础上,将这2种克里格估值方法用于矿产资源储量估算.首先,利用指示概率模型进行矿化带边界的确定；然后,针对已圈定的矿体,利用多元高斯克里格对矿体内的块体进行品位估值；再分别用有矿化带边界情况下的普通克里格方法和无矿化带边界情况下的多元高斯克里格方法对同一矿体进行估值计算.研究结果表明:有矿化带边界的多元高斯克里格估值方法可以克服无矿化带边界普通克里格估值方法的非平稳性和有矿化带边界普通克里格估值方法的平滑效应对估值结果的影响.     

基于GPU的并行克里格及其在储量估算中的应用

克里格法是空间信息统计学中最主要和最基本的一种局部估计方法, 利用区域化变量的空间分布特征实现对未知区域的估计. 针对克里格算法高时间复杂度问题, 提出一种基于GPU 的并行克里格算法, 实现对克里格插值算法的改进, 在精度不降低的情况下很好地解决了克里格算法高时间复杂度的问题. 西藏甲码铜资源量估算结果表明, 并行克里格方法具有良好的加速比与并行计算效率, 验证了该方法的可实践性, 与纯CPU 计算的对比实验验证了GPU 并行计算结果的正确性与可信度.      

基于地统计学的山区气象要素空间化方法探索——以广西年均降雨量为例

采用地统计学的克里格插值方法对广西多年平均降雨量进行空间化处理,具体探索了普通克里格、泛克里格与协同克里格插值方法。与普通克里格法、泛克里格法相比,协同克里格法增加了相关因素（纬度、离海岸线的距离、DEM）对降雨量的影响,在应用中更具潜力。地统计插值可以通过交叉验证和验证对话框中的4个指标,以及实测值与预测值的比较评定精度。三种方法综合比较,协同克里格方法最适合广西多年平均降雨量的空间化。     

新疆和静熬如勒更地区矿化元素组合异常提取及评价

采用因子分析、泛克里格法和多重分形滤波技术对新疆和静县熬如勒更地区复杂地质背景下不同层次的铜多金属矿化异常进行提取与评价.因子分析结果揭示出区内存在4种元素组合,其中F2因子Cu-Sb-Au元素组合可以作为主成矿元素组合,F1因子Ag-Pb-Bi元素组合可以做为辅助成矿元素组合.变差函数分析表明F1,F2因子得分的最大变程范围分别为1.67,1.83 km,其最大变程分别为西北方向332?,336?,与研究区断裂走向一致,泛克里格插值得到因子得分异常,具有明显的裂控--岩控特征.多重分形滤波法则详细地反映了与矿化有关的因子得分局部异常特征,有效地提取了与F1,F2因子有关的隐蔽矿化异常信息,其结果可作为圈定铜多金属找矿靶区的重要依据.     

协克里格法在空间插值中的研究应用

目的 为提高矿产储量计算的精确度,解决空间数据量缺乏问题,分析协克里格法(Cokrig-ing)在空间数据架构的理论依据.方法 采用协克里格法,研究阿舍勒矿床铜矿储量资源在勘探开发中,由于空间数据量受地质条件、所处地理位置等不同条件的影响,提高储量资源的预测结果精度,并考虑样品的概率分布函数,突破了观测值线性组合的估计模式,认为协克里格法是最优、无偏内插的一种方法.结果 建立一种矿产储量预测的数学模型,计算结果:离散方差验证法参数为均值106.92、方差954.52、标准方差30.89、标准平均值-0.124、均方根预测误差1.56.结论 通过离散方差检验、QQ检验方法验证表明,采用协克里格法建立的数学模型可以较好地预测矿产储量,解决由于空间数据量缺乏问题,提高预测精度.     

分形曲线曲面在三维地貌中的应用

分析了分形曲线和曲面的生成，提出了约束递归自相似随机曲线的生成算法，并应用这一算法，给定矩形网格数据进行双向线插值，得到形态可控的分形曲面，在三维地貌方面具有较高的应用价值。     

双重分形多孔介质孔隙率的研究

根据双重分形多孔介质孔隙分布分形维数D与孔隙迂曲分形维数DT的定义和计算公式,推导了多孔介质孔隙率的计算公式.通过孔隙率计算公式的函数图像分析了双重分形维数D和DT的变化对孔隙率的影响,分析结果表明孔隙率随多孔介质双重分形维数D和DT的增加而增大;多孔介质最大孔隙直径越大孔隙率增加的就越慢;当D DT＜3时,多孔介质最大孔隙直径越大孔隙率就越大,但当D DT＞3时则相反,多孔介质最大孔隙直径越大孔隙率反而越小,D DT=3是特殊点,令D DT→3时的孔隙率极限值为它的孔隙率.     

矿山空间数据的处理方法及其应用

通过研究,认为矿山空间数据来源于连续模型和非连续模型２ 种,对空间数据的处理应该同时在特征空间和采样空间中进行,既要考虑研究对象在特征空间的变异性,又要兼顾它在采样空间中的连续性;此外,根据矿山空间数据的变异特性,研究了空间数据的搜索方法及其对数据估值的影响,得出了相应的数据搜索方法;通过对多元矿山空间数据的结构分析,得出了一个基于因子协克立格法的二重套合结构模型,并以汤丹铜矿为例进行了验证     

世界油气田规模分布的分形研究

油气田规模分布对油公司及政府油气勘探策略意义重大.本文从数学规律的角度,应用分形理论对油气田规模与数量之间的规律进行研究.油气田规模分布的分数维D及分形拟合线可通过最小二乘法拟合得到.D定义为勘探成熟度,代表某区域勘探成效.其值越高,表明这个特定区域已发现的油气田越多而未发现的越少.分形拟合线包含有大量信息,包括:某一地区油气田的最大规模;大于某一储量级别油气田的累积总数等.这些信息将有助于分析某区域油气资源丰度、可能发现的油气田规模及其数目.通过对比世界不同地区油田规模分布的D值及分形拟合线,可以得出:美国勘探成熟度最高,新发现大型油气田的可能性也就最小;中东地区油气资源最为富集,发现大型油气田的可能性也最大:规模大于1000MMBoe的油田达50个,大于10000MMBoe的达12个(设定所有存在的油田都被发现).     

矸石破碎块度的分形性质及计算方法

用分形几何方法对破碎矸石块度进行了统计分析，结果表明，分形维数D是反映矸石破碎程度恰当的统计特征量，同时，分析了两种破碎块度分布函数，并基于幂率关系建立了一种新的块度表达式。     

安庆市土壤颗粒的分形特征研究

以土壤颗粒的机械组成数据为基础,采用分形模型,计算了安庆市土壤颗粒的分形维数.结果表明:土壤颗粒分形维数D为2.6020-2.8790,平均值为2.7537.由于不同样点土壤的颗粒组成及质地不同,土壤颗粒的分形维数差别很大,D随土壤质地的变细而增大.从空间分布上看,研究区域的西北部和东南部D值较大,而中部及小部分山区土壤颗粒分形维数相对较小.分形维数为2.7131-2.7690的土壤分布面积最大,达到6150.6km2,占安庆总面积的40.2%.土壤分形维数和土壤质地、土壤类型、母质、植被以及地形等环境因子密切相关.     

一类分形曲线递归算法的新设计

一类分形曲线称为Koch结构。生成Koch结构的一种常见算法是递归算法。对于Koch结构,针对现有递归算法的局限性,提出序数理论和若干性质。在此基础上,设计一个新的递归算法,给出新算法的两种实现,为生成二维Koch结构,提供了新的解决方案。新算法可以推广到三维空间,有效地解决了三维Koch结构的通用建模问题。     

基于分形理论的爆破地震信号盒维数研究

基于分形理论,针对爆破地震信号的传播规律和特征,建立了其分形盒维数模型,应用这一模型计算出在岩石场地进行深孔爆破试验时所采集的爆破地震信号的分形盒维数值D。通过分析所得的分形盒维数值D的数理意义及其与场地介质的关系,研究爆破地震信号的分形特征。结果表明,爆破震动信号的分形盒数值D可作为描述爆破地震信号一个新的重要参数,该参量能够反映爆破地震波传递介质岩体性质的系统信息。     

上海市人口分布分形的时空演化

基于分形理论以街道（乡镇）为单元，对上海市及其典型区县1994-2002年的人口资料进行研究，测算上海市及其典型区县人口分布的盒子维值（D0）和相关维值（D2）以及相应的相关系数，发现上海市及其典型区县人口分布分形性态明显，不同地域层次的人口分布分维值呈现不同的时间演化趋势，利用分形很好地解释了上海市及其典型区县当前人口分布的空间格局．同时本研究也涉及人口分布数据分形处理的误差和及其影响的探讨．     

基于分形的三维莲花模拟

对莲花的三维逼真模拟进行了研究,经过观测,发现了花瓣间及花瓣结构的层与层之间具有统计自相似性,且花瓣数目依Fibonacci序列分层排列．根据图形学原理和植物形态学原理,按照莲花的形态结构,提出了利用分形技术实现三维莲花的建模．并通过实验得到了三维莲花的IFS码和较为逼真的模拟结果．