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1、第27卷第5期地理研究Vol127,No152008年9月GEOGRAPHICALRESEARCHSept1,2008地统计方法学研究进展郭怀成,周丰,刀谞(北京大学环境科学与工程学院,北京100871)摘要:地统计方法学已经成为空间预测与不确定性分析的关键性工具。本研究从文献计量学和方法学演变过程两个角度开展了1967～2005年的地统计方法学研究综述研究。首先从宏观角度分析其发展趋势、应用情况与模式,然后总结其演化规律、适宜性和选择原则。研究表明:地统计方法学的演化规律表现为稳态向非稳态演变、单变量
2、向多变量(含二次信息)演变、参数与非参数方法相互补充、线性向非线性方法演变和空间静态向时空动态演变;此外,未来研究发展方向集中在半变异函数估计新方法、不确定性地统计学、时空地统计学与多点地统计学、机理模型与地统计学耦合研究和基于地统计学模拟的不确定性决策等。关键词:地统计学;文献计量学;演变过程;半变异函数;不确定性文章编号:100020585(2008)05211912121引言作为空间统计学的一个分支,地统计学(又称地质统计学)在空间预测与不确定性分[1]析方面具有显著优势,主要用来研究那些在空间上
3、既有随机性又有结构性的自然现象。在50年代初期,南非矿山工程师D1G1Krige等人在金矿储量估计上提出了该方法的雏[2]形,之后法国统计学家G1Matheron对早期零散研究归纳、整理和系统化,在60年代[3]提出区域化变量和半变异函数,形成了地统计学的理论基础。相比经典概率论与数理统计,地统计学研究的变量Z(x)在采样前是经典随机变量,即满足p=Prob{Z(e)≤z},[3]而采样后是特定的空间三维函数值Z(x)=Z(xu,xv,xw),且表现出空间结构性,即一定[4]距离的Z(x)和Z(x+h)
4、具有某种程度的空间自相关性。由于地统计学可在有限的离散数据基础上无偏最优预测(或模拟)连续的空间分布,且得到预测的不确定性估计,因此,其应用领域也从地质、矿业逐渐拓展到土壤、水资源、农业、气象、海洋、生态、环[5～10]境等领域,其方法体系也从稳态、单变量、线性、参数和空间静态演化到非稳态、[11～13]多变量、非线性、非参数和时空动态层面。1977年桂林冶金地质研究所情报室率先把地统计学引入我国,之后候景儒、王仁铎、[1,14,15]孙洪泉等人深化了地统计学方法在我国地质、矿业领域的应用,然而相比其他
5、国[16～20]家,我国在环境、水资源、生态等领域应用依旧甚少。此外,以往的研究综述多局[6,21][22][23]限在单一领域或研究主题,如景观生态格局、地下水水文过程、土壤、遥[24][25]感、时空地统计学,尤其缺乏地统计方法学自创立以来的系统性综述。收稿日期:2007212208;修订日期:2008205222基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(973)(No.2005CB724205);国家留学基金资助研究生项目(2006100766)作者简介:郭怀成(19532),男,北京市人,教授,博
6、导。主要从事环境规划与管理以及水资源、水环境学方面的研究。E2mail:hcguo@pku1edu1cn。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net1192地理研究27卷鉴于此,本文针对1967～2005年的地统计方法学开展全面且系统综述研究,旨在利用文献计量学从宏观角度分析地统计方法学的发展趋势、应用领域与模式,并在此基础上归纳地统计方法学的演化规律、适宜性和
7、选择原则,最后提出未来研究发展方向,为我国地统计学的方法与应用研究提供指导性基础。2研究数据与方法211研究数据本研究获取的数据包括3个方面:①文献数据库,即ISIWebofKnowledge,时间为1900～2005年;②学位论文数据库,即ProQuest的Dissertations&Theses:A&I,时间为1861～2005年;③书籍/会议论文集,即国家图书馆。其中搜索的主题词为geostatis2tics、geostatistic和geostatistical。结果共得到1967～2005年的
8、SCI文章2866篇(其中论文2691篇)和英语论文569篇(博士和硕士论文分别为473和96篇),主要专著66本(英文44本,中文22本),其中主要会议论文集源自EuropeanConferenceonGeostatis2ticsforEnvironmentalApplications、InternationalGeostatisticsCongress、InternationalGeologicalCongress、Internatio
