辽宁省降雨资料IDW与PER空间插值对比分析
2021-11-08李涛
李 涛
(辽宁辽东水务控股有限责任公司,辽宁 本溪 117000)
降水是重要的生态要素之一,其空间可视化在生态环境治理、水资源开发、旱涝灾害防御、产业布局等方面具有广泛应用[1]。通常利用离散站点观测有限区间降水量信息,受制于地形、交通可达性、局部气候变异等因素影响,获取准确的面域空间降水量分布难度较大,目前行之有效的方法是空间插值。空间插值原理是基于部分空间位置已知属性值,利用某种空间外推函数预测其他位置上的属性值,主要包含反距离加权法(Inverse Distance Weight tension,IDW)、克里金(Kriging)、样 条 函 数(Spline)多 项 式 插 值(Polynomial Interpolation)、Anuspline 插值等[2-3]。而针对复杂地形区,则以IDW 和PER空间插值法表现较好。因此,本文以辽宁省为例,对IDW 法与PER 插值方法进行对比分析。
1 研究区域与数据资料
1.1 研究区概况
辽宁省位于我国东北沿海,总面积14×104km2。地域复杂,地势东西高、中间低,有丘陵、山地、平原、滩涂等多种地形。自东向西横跨湿润区、半湿润区两个自然带,由内陆向沿海涉及温带大陆性干旱气候、温带季风湿润性气候区,区间气候差异较大。
1.2 数据来源
文中降雨数据从中国气象科学数据共享服务网(http://cdc.cma.gov.cn)获取。为避免区域边缘站点缺失造成的估计误差,以50 km 的范围做buffer 分析,选取缓冲区内的气象站点,其中省内站点61 个,省外29 个(图1)。各站点数据包含1980年~2010年逐月总降水量及站点经纬度。DEM 数据来自地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/),其空间分辨率为30 m。

图1 辽宁省位置与气象站点分布
2 研究方法
2.1 IDW空间插值法
IDW(Inverse Distance Weighting)是经典的地统计学插值方法之一,其核心思想是利用周边邻近点位的信息预测其他位置上的未知属性,已知点与未知点之间的距离作为空间权重,即地理学第三定理:空间物体距离越近,它们的属性越相似,反之其相似性低。……
