[发明专利]一种基于克里金插值方程的水土流失空间监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及水土保持科学领域，具体涉及一种基于克里金插值方程的水土流失空间监测方法。 

背景技术

水土流失是指由于水的侵蚀或者风力的作用使得土壤迁出土体，导致地力下降，严重的甚至完全失去地力。美国土壤侵蚀抽样调查最早可追溯到1934年的全国侵蚀勘探调查，完成后6个月的1935年颁布了美国水土保持法。1956年由农业部水土保持局牵头组织实施了全国水土保持需求调查，于1958年完成，简称1958水土保持需求调查。1965年再次开展，旨在更新1958年成果，于1967年完成，成为1967全国水土保持需求调查。1972年的乡村发展法第302条规定农业部每5-10年进行一次资源调查，包括土壤侵蚀调查。1977年水土保持局组织实施了全国资源调查，沿用1967年的抽样调查方法，在全国共抽取70000个基本抽样单元PSUs，然后在每个PSU内随机抽取1-3个采样点。调查首次利用通用土壤流失方程和土壤风蚀方程对土壤侵蚀进行定量评价。随后每隔5年，分别在1982、1987、1992和1997年开展了同样的调查，受经费投入影响，每次调查的抽样单元PSUs和采样点Point数量有所不同；1982年规模最大，全国共有321000个PSUs和800000个采样点；1987年因经费缩减减少到108000个PSUs；1992和1997年均恢复到1982年规模。从数据完整性和应用角度，1982年被认为是土壤侵蚀动态监测与评价的起始点。进入21世纪以后，鉴于调查经费和人员缩减，以及对资源变化进行连续性动态评估的需求日益增强，5年一次的资源调查开始转为每年连续调查。经过1998-1999年的连续性调查方法探讨，2000年正式启动了连续调查方案：以已经形 成15年序列的全国300000个PSUs和800000个采样点数据库为基础，每年调查其中约42000个核心PSUs及其采样点，在选取约30000个PSUs及其采样点作为轮换或补充PSUs；计划经过8年左右使所有轮换单元都调查过一次。由于每年需要调查大约720000个PSUs及其采样点数据，工作量较大，主要采用航片解译方法。遇到无法获得当年航片或航片不清的情况时，辅以实地调查。 

到目前为止，我国水土保持普查一共开展了5次，分别为20世纪50年代、1986年、1996年、2000年和2011年。上世纪50年代的普查不是全国全面展开的，后面的几次普查都是全面展开的。1986年至2000年分别利用遥感方法进行了三次普查，1986年使用了MSS影像，1996年和2000年使用了TM影像。2011年开始的普查主要采用野外调查单元抽样的方法，并结合了传统传外和GIS、RS/和GPS等3S技术。最后一次普查与传统遥感调查方法不同，采用的是抽样调查的方法，全国共布设了32364个野外抽查单元。单元调查出来的结果在区域上是不连续的，如果实现全国范围内空间上无缝隙的土壤侵蚀评价，需要一种新的方法，由点及面，估计和推断全国总体的特征。 

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种准确性以及可靠性高、通用性好以及适用范围广的基于克里金插值方程的水土流失空间监测方法。 

本发明提供了一种基于克里金插值方程的水土流失空间监测方法，包括1)获取待监测区域的各个调查单元的中心经纬度，将各个所述调查单元分别记为各个相应的点x_i，各个所述调查单元的中心经纬度作为各个相应所述点x_i的地理坐标；2)获取待监测区域的各个所述相应点x_i的所有水土流失指标，对各个所述相应点x_i的所有水土流失指标根据克里金插值方程分别进行插值，得到被监测区域内待插值点x₀的属性估值，其中，i＝1，2，…，n，x₀为待插值点，Z^*(x₀)为待插值点x₀的属性估值，Z(x_i)为点x_i的属性值，λ_i为i的待定权重系数；3)分别对所有待监测区域的各个调查单元相应点x_i的所有水土流失指标进行空间 插值，得到所述各待监测区域的水土流失强度和面积；4)根据各待监测区域水土流失的强度和面积，绘制水土流失各指标栅格图。 

拉格朗日乘子。