GIS教案 第十一讲 空间插值.ppt
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地质统计学主要软件工具
地质统计学大型软件S-GeMS (开放代码软件)
The Stanford Geostatistical Modeling Software (S-GeMS) 大型3D地统计学建模软件，包含绝大多数经典地统计学算法。开放源代码，开放插 件再开发标准。 作者：Dr. Nicolas Remy Sgems官方网站： http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/ 程序下载 源代码: http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/...gems-1.2.tar.gz 安装程序+源代码: http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/...staller-1.2.exe 软件文档: 用户手册: http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/...gems_manual.pdf 程序文档: http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/...html/index.html 插件标准: http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/...ugin_howto.html
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引言 引言
区域化变量
• 当一个变量呈现为空间分布时，就称之为区域化变量 （regionalized variable）。这种变量常常反映某种空间现象的特征， 用区域化变量来描述的现象称之为区域化现象。 • 区域化变量，亦称区域化随机变量，G. Matheron（1963）将它定 义为以空间点x的三个直角坐标为自变量的随机场 Zx Z(xu , xv, xw )。 • 区域化变量具有两个最显著，而且也是最重要的特征，即随机性和 结构性。
地统计学的应用范围十分广泛，不仅可以研究空间分布数据的结构性和随 机性、空间相关性和依赖性、空间格局与变异，还可以对空间数据进行最 优无偏内插，以及模拟空间数据的离散性及波动性。
地统计学由分析空间变异与结构的变异函数及其参数和空间局部估计的 Kriging插值法两个主要部分组成，目前已在地球物理、地质、生态、土 壤等领域应用。气象领域的应用目前还不多见，主要使用Kriging法进行 降水、温度等要素的最优内插的研究及气候对农业影响方面的研究。
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地统计学基础
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
变异曲线
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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引言 引言
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引言 引言
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超出标准的重金属土壤分布范围
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引言区域化变量分析过程
制图和地理可视化
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引言
经过链接和级联更新的多变量探究性数据分析
12
引言
空间自相关分析 -LISA聚集图和重要性图
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小结
地统计学是以具有空间分布特点的区域化变量理论为基础，研究自然现 象的空间变异与空间结构的一门学科。 理论核心----区域化变量、变异函数 地统计学的主要用途，是研究对象空间自相关结构(或空间变异结构)的探 测以及变量值的估计和模拟。 不管哪一种用途，地统计学分析的核心是根据样本点来确定研究对象(某 一变量)随空间位置而变化的规律，以此去推算未知点的属性值。这个规 律，可用变异函数来表达。 应用范围在不断扩大
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地统计学简介
它的应用已被扩展到分析各种自然现象的 空间异质性和空间格局。而森林受物理环 境、自然干扰、人为干扰、树种特性、树 种对干扰的反应等因素及其相互作用的影 响，它具有高度空间异质性和时间异质性。
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地统计学核心
不管哪一种用途，地统计学分析的核心是 根据样本点来确定研究对象(某一变量)随 空间位置而变化的规律，以此去推算未知 点的属性值。运用地统计学进行空间分析 基本包括以下几个步骤，即数据探索性分 析，空间连续性的量化模型，未知点属性 值的估计，对未知点局部及空间整体不确 定性的预测。
SGeMS 发布最新版本2.0，新增加的特性包括： 1）新增请多地质统计算法 2）改进多点地质统计算法 3）volume rendering to hide selected grid cells(??) 4）新的网格文件格式
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引言 引言
•
地统计学是以区域化变量理论为基础，以变异
函数为主要工具，研究那些在空间分布上既有随机
性又有结构性，或空间相关和依赖性的自然现象的
科学。
•
协方差函数和变异函数是以区域化变量理论为
基础建立起来的地统计学的两个最基本的函数。地
统计学的主要方法之一，克立格法就是建立在变异
函数理论和结构分析基础之上的。
地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
空间统计分析，即地统计学(geostatistics)，亦 称地质统计学，于20世纪5O年代初开始形成，60 年代在法国著名统计学家Matheron的大量理论研 究工作基础上形成一门新的统计学分支(Matheron， 1963)。地统计学是以区域化变量理论(theory of regionalized variable)为基础，以变异函数 (variogram)为基本工具来研究分布于空间并呈现 出一定的随机性和结构性的自然现象的科学，
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第十一讲 空间插值 ——地统计学基础
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wk.baidu.com
主要内容：
1、引言 2、空间插值基础 3、kriging空间插值
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引言
一、地统计学发展概述
4
引言 引言
地统计学是以具有空间分布特点的区域化变量理论为基础，研究自然现象 的空间变异与空间结构的一门学科。
它针对像矿产、资源、生物群落、地貌等有着特定的地域分布特征而发展 的统计学。由于最先在地学领应用，故称为地统计学。地统计学的主要理 论是法国统计学家G.Matheron 1963年创立的，经过不断完善和改进，目 前已成为具有坚实理论基础和实用价值的数学工具。
地质统计学主要软件工具
地质统计学大型软件S-GeMS (开放代码软件)
The Stanford Geostatistical Modeling Software (S-GeMS) 大型3D地统计学建模软件，包含绝大多数经典地统计学算法。开放源代码，开放插 件再开发标准。 作者：Dr. Nicolas Remy Sgems官方网站： http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/ 程序下载 源代码: http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/...gems-1.2.tar.gz 安装程序+源代码: http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/...staller-1.2.exe 软件文档: 用户手册: http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/...gems_manual.pdf 程序文档: http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/...html/index.html 插件标准: http://ekofisk.stanford.edu/SCRFweb/sgems/...ugin_howto.html
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引言 引言
区域化变量
• 当一个变量呈现为空间分布时，就称之为区域化变量 （regionalized variable）。这种变量常常反映某种空间现象的特征， 用区域化变量来描述的现象称之为区域化现象。 • 区域化变量，亦称区域化随机变量，G. Matheron（1963）将它定 义为以空间点x的三个直角坐标为自变量的随机场 Zx Z(xu , xv, xw )。 • 区域化变量具有两个最显著，而且也是最重要的特征，即随机性和 结构性。
地统计学的应用范围十分广泛，不仅可以研究空间分布数据的结构性和随 机性、空间相关性和依赖性、空间格局与变异，还可以对空间数据进行最 优无偏内插，以及模拟空间数据的离散性及波动性。
地统计学由分析空间变异与结构的变异函数及其参数和空间局部估计的 Kriging插值法两个主要部分组成，目前已在地球物理、地质、生态、土 壤等领域应用。气象领域的应用目前还不多见，主要使用Kriging法进行 降水、温度等要素的最优内插的研究及气候对农业影响方面的研究。
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引言区域化变量分析过程
制图和地理可视化
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引言
经过链接和级联更新的多变量探究性数据分析
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引言
空间自相关分析 -LISA聚集图和重要性图
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小结
地统计学是以具有空间分布特点的区域化变量理论为基础，研究自然现 象的空间变异与空间结构的一门学科。 理论核心----区域化变量、变异函数 地统计学的主要用途，是研究对象空间自相关结构(或空间变异结构)的探 测以及变量值的估计和模拟。 不管哪一种用途，地统计学分析的核心是根据样本点来确定研究对象(某 一变量)随空间位置而变化的规律，以此去推算未知点的属性值。这个规 律，可用变异函数来表达。 应用范围在不断扩大
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地统计学简介
它的应用已被扩展到分析各种自然现象的 空间异质性和空间格局。而森林受物理环 境、自然干扰、人为干扰、树种特性、树 种对干扰的反应等因素及其相互作用的影 响，它具有高度空间异质性和时间异质性。
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地统计学核心
不管哪一种用途，地统计学分析的核心是 根据样本点来确定研究对象(某一变量)随 空间位置而变化的规律，以此去推算未知 点的属性值。运用地统计学进行空间分析 基本包括以下几个步骤，即数据探索性分 析，空间连续性的量化模型，未知点属性 值的估计，对未知点局部及空间整体不确 定性的预测。
SGeMS 发布最新版本2.0，新增加的特性包括： 1）新增请多地质统计算法 2）改进多点地质统计算法 3）volume rendering to hide selected grid cells(??) 4）新的网格文件格式
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引言 引言
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地统计学是以区域化变量理论为基础，以变异
函数为主要工具，研究那些在空间分布上既有随机
性又有结构性，或空间相关和依赖性的自然现象的
科学。
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协方差函数和变异函数是以区域化变量理论为
基础建立起来的地统计学的两个最基本的函数。地
统计学的主要方法之一，克立格法就是建立在变异
函数理论和结构分析基础之上的。
地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
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地统计学简介
空间统计分析，即地统计学(geostatistics)，亦 称地质统计学，于20世纪5O年代初开始形成，60 年代在法国著名统计学家Matheron的大量理论研 究工作基础上形成一门新的统计学分支(Matheron， 1963)。地统计学是以区域化变量理论(theory of regionalized variable)为基础，以变异函数 (variogram)为基本工具来研究分布于空间并呈现 出一定的随机性和结构性的自然现象的科学，
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第十一讲 空间插值 ——地统计学基础
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主要内容：
1、引言 2、空间插值基础 3、kriging空间插值
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引言
一、地统计学发展概述
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引言 引言
地统计学是以具有空间分布特点的区域化变量理论为基础，研究自然现象 的空间变异与空间结构的一门学科。
它针对像矿产、资源、生物群落、地貌等有着特定的地域分布特征而发展 的统计学。由于最先在地学领应用，故称为地统计学。地统计学的主要理 论是法国统计学家G.Matheron 1963年创立的，经过不断完善和改进，目 前已成为具有坚实理论基础和实用价值的数学工具。