地球信息科学学报 ›› 2020, Vol. 22 ›› Issue (4): 867-876.doi: 10.12082/dqxxkx.2020.200060
杨艳昭1,2,3,*(), 郎婷婷1,2, 张超1,2, 贾琨1,2
收稿日期:
2020-02-08
修回日期:
2020-03-18
出版日期:
2020-04-25
发布日期:
2020-06-10
通讯作者:
杨艳昭
E-mail:yangyz@igsnrr.ac.cn
作者简介:
杨艳昭(1977— ),女,辽宁朝阳人,研究员,博士,主要从事资源开发与区域发展研究工作。
基金资助:
YANG Yanzhao1,2,3,*(), LANG Tingting1,2, ZHANG Chao1,2, JIA Kun1,2
Received:
2020-02-08
Revised:
2020-03-18
Online:
2020-04-25
Published:
2020-06-10
Contact:
YANG Yanzhao
E-mail:yangyz@igsnrr.ac.cn
Supported by:
摘要:
“一带一路”倡议是新时期中国为加强对外开放提出的全球化合作倡议,资源环境的优化配置对全球化发展意义重大。气温作为重要的基础数据和输入要素,对其进行空间化处理是实现大尺度区域资源环境优化配置的前提。本文基于地理信息技术(GIS),运用距离平方反比法(IDS)、协同克里格法(CK)、回归距离平方反比法(RIDS)和回归协同克里格法(RCK),对“一带一路”地区1980—2017年的2679个气象站点的月平均气温和年平均气温数据进行插值,获得了“一带一路”地区10 km分辨率的气温空间分布数据。交叉验证结果表明:① IDS、CK、RIDS和RCK插值法在整体上均较好地展示了“一带一路”地区气温的地理空间分布规律,4种插值方法的月均气温的均方根误差分别在1.93~2.43、1.78~2.14、1.31~2.23和1.23~1.92 ℃之间;年均气温的均方根误差分别为1.94、1.83、1.37和1.27 ℃;② 在“一带一路”地区,加入协变量分析的CK插值精度整体优于IDS,并且削弱了IDS的极值现象;③ RIDS和RCK对年均气温的插值精度分别较IDS和CK提高了29.4%和30.6%,表明加入地理要素并进行残差修正的插值精度得到了进一步提高。总体来看,RCK插值法对气温数据的插值精度最高,可以考虑将此方法作为“一带一路”地区温度等气象要素的插值方法。
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表1
“一带一路”地区平均气温与经度、纬度和海拔高度之间的相关系数、复相关系数及回归方程"
月份 | 相关系数(λ) | 相关系数(φ) | 相关系数(h) | 复相关系数 | 回归方程 序号 | |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | -0.115** | -0.877** | -0.152** | 0.951 | Z1=46.648-0.127λ-0.913φ-0.005h | (11) |
2 | -0.085** | -0.896** | -0.131** | 0.957 | Z2=45.946-0.112λ-0.886φ-0.004h | (12) |
3 | -0.052** | -0.910** | -0.123** | 0.959 | Z3=44.328-0.088λ-0.777φ-0.004h | (13) |
4 | -0.008** | -0.904** | -0.120** | 0.941 | Z4=42.320-0.060λ-0.635φ-0.003h | (14) |
5 | 0.007 | -0.869** | -0.140** | 0.905 | Z5=40.040-0.043λ-0.484φ-0.003h | (15) |
6 | 0.035 | -0.803** | -0.164** | 0.837 | Z6=37.136-0.026λ-0.349φ-0.002h | (16) |
7 | 0.020 | -0.746** | -0.180** | 0.786 | Z7=36.040-0.023λ-0.282φ-0.002h | (17) |
8 | -0.009 | -0.794** | -0.171** | 0.839 | Z8=37.403-0.031λ-0.324φ-0.002h | (18) |
9 | 0.001 | -0.872** | -0.174** | 0.915 | Z9=38.679-0.040λ-0.434φ-0.003h | (19) |
10 | -0.038** | -0.899** | -0.162** | 0.950 | Z10=41.693-0.064λ-0.594φ-0.004h | (20) |
11 | -0.094** | -0.888** | -0.147** | 0.954 | Z11=45.833-0.102λ-0.785φ-0.004h | (21) |
12 | -0.115** | -0.875** | -0.156** | 0.949 | Z12=46.378-0.122λ-0.874φ-0.005h | (22) |
年平均 | -0.055** | -0.901** | -0.153** | 0.956 | Z年均=41.883-0.070λ-0.612φ-0.003h | (23) |
表2
“一带一路”地区IDS、RIDS、CK和RCK插值法的交叉验证结果"
月份 | IDS | RIDS | CK | RCK | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ME | RSME | ME | RMSE | ME | RMSE | ME | RMSE | ||||
1 | 0.026 | 2.30 | -0.078 | 2.23 | 0.007 | 2.14 | -0.009 | 1.92 | |||
2 | 0.038 | 2.30 | -0.059 | 1.98 | 0.006 | 2.05 | -0.007 | 1.70 | |||
3 | 0.030 | 2.30 | -0.048 | 1.67 | 0.004 | 2.04 | -0.004 | 1.52 | |||
4 | 0.003 | 2.19 | -0.019 | 1.60 | 0.002 | 2.07 | -0.001 | 1.51 | |||
5 | -0.013 | 2.13 | 0.000 | 1.58 | 0.003 | 2.09 | -0.002 | 1.51 | |||
6 | -0.025 | 2.15 | 0.014 | 1.67 | 0.007 | 2.17 | -0.004 | 1.62 | |||
7 | -0.029 | 2.12 | 0.019 | 1.67 | 0.003 | 2.11 | -0.006 | 1.66 | |||
8 | -0.021 | 2.00 | 0.010 | 1.50 | 0.003 | 1.99 | -0.017 | 1.59 | |||
9 | -0.014 | 1.93 | 0.000 | 1.31 | 0.002 | 1.89 | -0.003 | 1.28 | |||
10 | 0.019 | 1.97 | -0.036 | 1.32 | 0.004 | 1.78 | -0.003 | 1.23 | |||
11 | -0.048 | 2.21 | -0.068 | 1.73 | 0.007 | 1.85 | -0.007 | 1.50 | |||
12 | 0.062 | 2.43 | -0.086 | 2.14 | 0.016 | 2.04 | -0.010 | 1.84 | |||
年均气温 | 0.013 | 1.94 | -0.028 | 1.37 | 0.003 | 1.83 | -0.004 | 1.27 |
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