基于三明治估计的全国土壤墒情估计方法

作     者：李淑华 郝星耀 周清波 高秉博 潘瑜春 Li Shuhua;Hao Xingyao;Zhou Qingbo;Gao Bingbo;Pan Yuchun

作者机构：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 国家农业信息化工程技术研究中心 农业部农业信息技术重点实验室 北京市农业物联网工程技术研究中心 北京农业信息技术研究中心 

出 版 物：《中国农业资源与区划》 (Chinese Journal of Agricultural Resources and Regional Planning)

年 卷 期：2016年第37卷第10期

页      面：1-8页

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863计划)“作物需水信息采集与智能控制灌溉技术”(2011AA100509) 国家农业信息化工程技术研究中心开放课题“基于点对数频率分布函数的空间变异函数构建方法研究”(KF2012N08-055) 

主　　题：三明治估计 土壤墒情 空间插值 异质性表面 分区 

摘      要：土壤墒情监测对于科学灌溉、抗旱资源调配均意义重大,文章针对全国范围墒情监测中由于监测点数据少、分布不均及数据点之间关系松散等导致的空间估计效果较差的问题,对全国范围的土壤墒情空间分布规律与空间估计方法展开研究。采用适用于分层异质性表面进行空间估计的三明治估计方法,以全国县域土壤墒情监测数据为采样数据,以全国降水栅格数据与土壤分类数据作为分区数据,以县行政区作为报告单元,实现土壤墒情监测点数据到面数据的上推。采用交叉验证方法对三明治估计效果进行验证,并与距离反比、克吕金、自然临近点和样条4种常规插值方法进行对比。结果表明:三明治估计的误差均值为1.66%,误差标准差为25.16%,墒情等级估计准确率为60.7%;与其它对比方法相比,三明治估计的结果在误差均值与误差标准差上并没有表现更好,三明治估计的误差均值小于样条插值方法但大于其它方法,误差标准差与距离反比、克吕金及自然临近点方法接近。总体来看,三明治估计能够获得与一般插值方法类似的估计效果,但是由于其更符合土壤墒情空间分布以及采样数据情况,因此其结果更可靠和易于解释,能更好地满足全国土壤墒情监测的应用需要。