[發明專利]一種基于克里金插值方程的水土流失空間監測方法

有效

• 申請號: 201410007114.9
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103699809B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 殷水清;劉寶元;劉峰;章文波;劉素紅;趙瑩;王友勝
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙)11474
• 代理人: 舒麗亞,劉巖

技術領域

本發明涉及水土保持科學領域，具體涉及一種基于克里金插值方程的水土流失空間監測方法。?

背景技術

水土流失是指由于水的侵蝕或者風力的作用使得土壤遷出土體，導致地力下降，嚴重的甚至完全失去地力。美國土壤侵蝕抽樣調查最早可追溯到1934年的全國侵蝕勘探調查，完成后6個月的1935年頒布了美國水土保持法。1956年由農業部水土保持局牽頭組織實施了全國水土保持需求調查，于1958年完成，簡稱1958水土保持需求調查。1965年再次開展，旨在更新1958年成果，于1967年完成，成為1967全國水土保持需求調查。1972年的鄉村發展法第302條規定農業部每5-10年進行一次資源調查，包括土壤侵蝕調查。1977年水土保持局組織實施了全國資源調查，沿用1967年的抽樣調查方法，在全國共抽取70000個基本抽樣單元PSUs，然后在每個PSU內隨機抽取1-3個采樣點。調查首次利用通用土壤流失方程和土壤風蝕方程對土壤侵蝕進行定量評價。隨后每隔5年，分別在1982、1987、1992和1997年開展了同樣的調查，受經費投入影響，每次調查的抽樣單元PSUs和采樣點Point數量有所不同；1982年規模最大，全國共有321000個PSUs和800000個采樣點；1987年因經費縮減減少到108000個PSUs；1992和1997年均恢復到1982年規模。從數據完整性和應用角度，1982年被認為是土壤侵蝕動態監測與評價的起始點。進入21世紀以后，鑒于調查經費和人員縮減，以及對資源變化進行連續性動態評估的需求日益增強，5年一次的資源調查開始轉為每年連續調查。經過1998-1999年的連續性調查方法探討，2000年正式啟動了連續調查方案：以已經形?成15年序列的全國300000個PSUs和800000個采樣點數據庫為基礎，每年調查其中約42000個核心PSUs及其采樣點，在選取約30000個PSUs及其采樣點作為輪換或補充PSUs；計劃經過8年左右使所有輪換單元都調查過一次。由于每年需要調查大約720000個PSUs及其采樣點數據，工作量較大，主要采用航片解譯方法。遇到無法獲得當年航片或航片不清的情況時，輔以實地調查。?

到目前為止，我國水土保持普查一共開展了5次，分別為20世紀50年代、1986年、1996年、2000年和2011年。上世紀50年代的普查不是全國全面展開的，后面的幾次普查都是全面展開的。1986年至2000年分別利用遙感方法進行了三次普查，1986年使用了MSS影像，1996年和2000年使用了TM影像。2011年開始的普查主要采用野外調查單元抽樣的方法，并結合了傳統傳外和GIS、RS/和GPS等3S技術。最后一次普查與傳統遙感調查方法不同，采用的是抽樣調查的方法，全國共布設了32364個野外抽查單元。單元調查出來的結果在區域上是不連續的，如果實現全國范圍內空間上無縫隙的土壤侵蝕評價，需要一種新的方法，由點及面，估計和推斷全國總體的特征。?

發明內容

鑒于現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于解決現有技術的缺陷，提供一種準確性以及可靠性高、通用性好以及適用范圍廣的基于克里金插值方程的水土流失空間監測方法。?

本發明提供了一種基于克里金插值方程的水土流失空間監測方法，包括1)獲取待監測區域的各個調查單元的中心經緯度，將各個所述調查單元分別記為各個相應的點x_i，各個所述調查單元的中心經緯度作為各個相應所述點x_i的地理坐標；2)獲取待監測區域的各個所述相應點x_i的所有水土流失指標，對各個所述相應點x_i的所有水土流失指標根據克里金插值方程分別進行插值，得到被監測區域內待插值點x₀的屬性估值，其中，i＝1，2，…，n，x₀為待插值點，Z^*(x₀)為待插值點x₀的屬性估值，Z(x_i)為點x_i的屬性值，λ_i為i的待定權重系數；3)分別對所有待監測區域的各個調查單元相應點x_i的所有水土流失指標進行空間?插值，得到所述各待監測區域的水土流失強度和面積；4)根據各待監測區域水土流失的強度和面積，繪制水土流失各指標柵格圖。?

拉格朗日乘子。?