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类别辅助变量参与下的土壤无偏采样布局优化方法

作者：任旭红   出版商：国家农业信息化工程技术研究中心   出版日期：2014 年 11 月
  摘 要：为了提高采样点在地理空间和辅助变量特征空间中的代表性，该文提出特征空间偏离指数用以测度采样点在特征空间中的无偏性，采用类别型辅助变量参与下的多维特征空间构建方法，融合地理空间和特征空间均匀分布的多目标优化目标函数，并利用空间模拟退火的方法实现采样点布局优化。以北京顺义区农田土壤重金属采样为例，选取土地利用类型、土壤质地和母质为辅助变量进行样点布局优化，并与特征空间均匀和地理空间均匀采样方法比较，结果表明：用于区域变量总体估计时，地理空间均匀采样估计精度最低，在采样尺度大于 0.275时以特征空间均匀采样估计精度最好，而在采样尺度小于 0.275 时，无偏采样能获得更好的估计结果；在特征空间代表性方面，采样尺度较大时特征空间均匀采样样点代表性最好，采样尺度小于 0.302 时，无偏采样与特征空间均匀采样的代表性基本一致，地理空间采样点的代表性最差；用于空间制图时，无偏采样总体上比其他 2 种方法具有更好的制图精度。可见，在辅助变量支持的采样优化中，当采样尺度大且样点数较少时，适合采用特征空间均匀方法，且只能用于总体估计；采样尺度较小，样点数多时，适合采用无偏采样方法。该研究为利用辅助变量设计区域采样布局提供参考。
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