【摘要】：采樣設(shè)計(jì)方法在地理要素空間分布推測(cè)中起著關(guān)鍵作用。采集的樣點(diǎn)數(shù)量盡可能少且推測(cè)精度較高通常是采樣設(shè)計(jì)的目標(biāo)。此外,高效合理的采樣方案應(yīng)保證較高的推測(cè)可信度,同時(shí)盡可能避免冗余樣點(diǎn)。傳統(tǒng)的采樣方法大多依靠增加樣點(diǎn)個(gè)數(shù)來(lái)提高推測(cè)精度,且對(duì)樣點(diǎn)集內(nèi)部的冗余情況考慮較少。為獲取更加高效合理的樣點(diǎn)集,在環(huán)境條件越相似、地理要素越相似的假設(shè)下,通過(guò)環(huán)境相似度分析計(jì)算,得到樣點(diǎn)的推測(cè)可信度和樣點(diǎn)集內(nèi)部的冗余度,并提出一種基于分融策略的樣點(diǎn)設(shè)計(jì)方法。該方法在分化階段將推測(cè)可信度低的樣點(diǎn)進(jìn)行分化,增加樣點(diǎn)以降低推測(cè)不確定性,在融合階段將環(huán)境條件過(guò)于相似的樣點(diǎn)進(jìn)行融合以降低冗余,通過(guò)多次分化融合最終使得推測(cè)可信度和冗余度均達(dá)到一定的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn),得到最佳樣點(diǎn)方案。將該方法應(yīng)用于美國(guó)Raffelson研究區(qū)的土壤采樣,結(jié)果表明,該方法在分化階段可以有效提高樣點(diǎn)的推測(cè)可信度,在融合階段能夠有效去除冗余樣點(diǎn),最終可得到用于推測(cè)的高效樣點(diǎn)。將本方法與傳統(tǒng)的規(guī)則采樣和分層隨機(jī)采樣進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果反映本方法獲得的樣點(diǎn)在同等數(shù)量下推測(cè)可信度更高,冗余度更低,更高效。
【圖文】：

詈�？b椿肪?最相似）的樣點(diǎn)為樣點(diǎn)k，滿(mǎn)足這樣條件的待推測(cè)點(diǎn)集則為樣點(diǎn)k的代表域。綜合推測(cè)不確定性與代表域，單個(gè)樣點(diǎn)的推測(cè)可信度可由如下公式表達(dá)：（4）式中，Rk表示樣點(diǎn)k的推測(cè)可信度；η（Zk）表示集合Zk的元素個(gè)數(shù)，即樣點(diǎn)k的代表域中待推測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；∑η（Zk）i=1Ui為樣點(diǎn)k的代表域中所有待推測(cè)點(diǎn)的推測(cè)不確定性總和。該式反映了單個(gè)樣點(diǎn)的推測(cè)可信度與其代表域中所有待推測(cè)點(diǎn)的平均推測(cè)不確定性負(fù)相關(guān)，可反映樣點(diǎn)對(duì)其代表域中所有待推測(cè)點(diǎn)進(jìn)行地理要素推測(cè)時(shí)的可靠程度。圖1研究區(qū)已有土壤圖及驗(yàn)證樣點(diǎn)Fig.1Existingsoilmapofthestudiedregionandlocationsofvalidationpoints

http：//pedologica.issas.ac.cn5期張磊等：基于分融策略的土壤采樣設(shè)計(jì)方法10832.1樣點(diǎn)推測(cè)可信度與推測(cè)精度的關(guān)系為驗(yàn)證所計(jì)算的樣點(diǎn)推測(cè)可信度是否對(duì)推測(cè)精度具有指示作用，，得到不同推測(cè)可信度樣點(diǎn)的推測(cè)精度。二者之間關(guān)系如圖3所示，可以看出，單個(gè)樣點(diǎn)的推測(cè)可信度與實(shí)際的驗(yàn)證精度具有較高的相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)為0.915），對(duì)推測(cè)結(jié)果具有較好的指示作用。因此，以提高推測(cè)可信度作為采樣設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是合理的。圖2方法流程圖Fig.2Flowchartofthemethod圖3推測(cè)可信度與驗(yàn)證精度之間的關(guān)系散點(diǎn)圖Fig.3Scatterplotofpredictionreliabilityvs.validationaccuracy

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