基于MSN的長(zhǎng)江口污染物均值估計(jì).pdf

1、基于樣本進(jìn)行推斷的常用方法為經(jīng)典統(tǒng)計(jì)推斷或基于模型的推斷法，這些方法在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，不同方法都基于一定的假設(shè)或要求地理空間滿足某種條件，但研究對(duì)緣實(shí)際上并不一定能夠滿足這些條件[1-3]。無論采取什么方法，如何得到更可靠的推斷結(jié)論是工作的重點(diǎn)。本文選取了長(zhǎng)江口最大的污染因子，統(tǒng)計(jì)分析了污染因子的時(shí)空分布現(xiàn)狀，基于ArcGIS軟件平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行探索性分析并可視化，以均值估計(jì)為目的對(duì)長(zhǎng)江口進(jìn)行分區(qū)并采用MATLAB數(shù)學(xué)軟件編程

2、實(shí)現(xiàn)分區(qū)算法，基于ArcGIS軟件平臺(tái)利用IDW插值方法確定了不同區(qū)的邊界。論文的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容是基于RStudio軟件平臺(tái)采用異質(zhì)表面均值估計(jì)方法估計(jì)長(zhǎng)江口兩種污染物的均值，同時(shí)也采用其他方法進(jìn)行均值計(jì)算，最終從估計(jì)誤差角度給出了不同方法的比較。本研究旨在為使用樣點(diǎn)進(jìn)行污染物均值估計(jì)工作提供更精確的推斷方法。
　　論文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　1)對(duì)長(zhǎng)江口最主要的兩種污染因子無機(jī)氮和活性磷酸鹽2011年-2013年的時(shí)空分

3、布進(jìn)行探索性分析和可視化研究。
　　2)針對(duì)長(zhǎng)江口常年存在的異質(zhì)性狀況，提出以均值估計(jì)為目的進(jìn)行分區(qū):對(duì)最主要的兩種污染因子采用一種同時(shí)考慮空間距離和屬性距離的自組織特征映射網(wǎng)絡(luò)方法來確定長(zhǎng)江口每年的污染分區(qū)，并對(duì)分區(qū)結(jié)果進(jìn)行了異質(zhì)性檢驗(yàn)，為提高均值估計(jì)精度提供基礎(chǔ)。
　　3)擬合兩種污染物不同分區(qū)的全局和局部半變異函數(shù)，并對(duì)半變異函數(shù)的擬合度采用交叉驗(yàn)證方式進(jìn)行了檢驗(yàn)。考慮到污染分布的空間自相關(guān)特征及長(zhǎng)江口異質(zhì)性特征，提出

4、應(yīng)用MSN（Mean of Surface with Non-homogeneity異質(zhì)表面均值估計(jì)）方法對(duì)長(zhǎng)江口這兩種污染因子進(jìn)行了均值的無偏最優(yōu)估計(jì)。
　　4)采取較為常用的簡(jiǎn)單隨機(jī)統(tǒng)計(jì)推斷、分層統(tǒng)計(jì)推斷、塊克里金均值計(jì)算方法對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行了均值估計(jì)，計(jì)算了估計(jì)誤差的大小，從誤差角度將MSN均值估計(jì)方法方法同其他幾種常用方法進(jìn)行比較。最終得出:與分層統(tǒng)計(jì)推斷相比，無機(jī)氮的MSN均值估計(jì)誤差從2011年到2013年分別減少了9％