土壤濕度地面觀測數(shù)據(jù)處理方法研究.pdf

1、土壤濕度是一類重要的地表環(huán)境變量，獲取高質(zhì)量的區(qū)域土壤濕度數(shù)據(jù)對于科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐具有重要意義。傳統(tǒng)的土壤濕度數(shù)據(jù)是基于地面站點監(jiān)測，其優(yōu)勢是精度高、時間連續(xù)性好，但是空間連續(xù)性較差。為了獲取高精度、空間連續(xù)的土壤濕度數(shù)據(jù),本文以黑河中游盈科/大滿灌區(qū)域為實驗區(qū)，利用地面觀測得到的多個空間點的土壤濕度時間序列數(shù)據(jù)，對該區(qū)域的土壤濕度進(jìn)行了空間分析，并對土壤濕度的空間插值方法和時間序列數(shù)據(jù)預(yù)測方法進(jìn)行了研究。主要工作如下：
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2、、對土壤濕度進(jìn)行空間異質(zhì)性分析
　　土壤濕度的空間異質(zhì)性分析主要包括統(tǒng)計分析、變異分析以及自相關(guān)分析三個方面。為了解本實驗區(qū)域的空間異質(zhì)特性，為接下來的實驗作為對比與參考,本文分別通過數(shù)值統(tǒng)計分析了解數(shù)據(jù)布局以及變異程度；以模型擬合度和殘差大小為檢驗指標(biāo)，選取合適的變異模型，利用變異分析剖析區(qū)域化變量的空間結(jié)構(gòu)特征；計算土壤濕度的全局自相關(guān)Moran’s I系數(shù)，計算結(jié)果通過Z值檢驗，檢驗具有空間位置的土壤濕度觀測點是否顯著地與其

3、相鄰觀測點的觀測值相關(guān)聯(lián)。
　　2、基于疊加理論，建立了考慮時空特征的土壤濕度插值方法
　　依據(jù)信號疊加基本理論，信號可以分解為互不重合的部分，經(jīng)過處理后仍可以重構(gòu)得到原數(shù)據(jù)。以疊加理論作為理論基礎(chǔ)，利用小波分解方法，對土壤濕度時序數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到低頻部分和殘差部分。分別利用高精度曲面建模（HASM）和變異函數(shù)對兩部分進(jìn)行插值。將插值結(jié)果進(jìn)行擬合，得到了精度較高的插值結(jié)果。
　　3、建立了一種基于改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的土