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类别辅助变量参与下的土壤无偏采样布局优化方法

文献类型： 中文期刊

作者： 任旭红 1 ; 潘瑜春 2 ; 高秉博 3 ; 刘玉 4 ;

作者机构： 1.国家农业信息化工程技术研究中心

2.农业部农业信息技术重点实验室

3.三峡大学计算机与信息学院

4.北华航天工业学院计算机与遥感信息技术学院

关键词： 采样;优化;土壤;辅助变量;无偏采样;总体估计;特征空间偏离指数;空间制图

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2014 年 30 卷 21 期

页码： 128-136

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为了提高采样点在地理空间和辅助变量特征空间中的代表性,该文提出特征空间偏离指数用以测度采样点在特征空间中的无偏性,采用类别型辅助变量参与下的多维特征空间构建方法,融合地理空间和特征空间均匀分布的多目标优化目标函数,并利用空间模拟退火的方法实现采样点布局优化。以北京顺义区农田土壤重金属采样为例,选取土地利用类型、土壤质地和母质为辅助变量进行样点布局优化,并与特征空间均匀和地理空间均匀采样方法比较,结果表明:用于区域变量总体估计时,地理空间均匀采样估计精度最低,在采样尺度大于0.275时以特征空间均匀采样估计精度最好,而在采样尺度小于0.275时,无偏采样能获得更好的估计结果;在特征空间代表性方面,采样尺度较大时特征空间均匀采样样点代表性最好,采样尺度小于0.302时,无偏采样与特征空间均匀采样的代表性基本一致,地理空间采样点的代表性最差;用于空间制图时,无偏采样总体上比其他2种方法具有更好的制图精度。可见,在辅助变量支持的采样优化中,当采样尺度大且样点数较少时,适合采用特征空间均匀方法,且只能用于总体估计;采样尺度较小,样点数多时,适合采用无偏采样方法。该研究为利用辅助变量设计区域采样布局提供参考。

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