海洋环境监测数据的空间抽样方法

摘要

现代海洋开发给海洋带来了一系列环境污染及资源破坏等问题,海洋环境监测是防止和减少海洋环境污染与损害的重要手段.如何有效在空间海域布设海洋环境监测站点,如何在保证 监测精度的情况下减少监测数据的数量等问题是制约海洋环境监测工作的一个重要方面.海洋数据不同于传统的数据,是空间数据的一个典型范例,数据与数据之间存在空间相关性与空间 异构性等特征.传统的抽样方法在处理海洋空间数据时遇到了效率低、存储空间浪费、数据冗余以及运算分析速度慢等问题.本文充分考虑海洋空间数据的空间相关性和空间异构性的特点,将传统的系统抽样方法与空间变异函数相结合,设计了一种新的空间抽样方法.该方法利用空间变异函数给出了海洋数据的空间变异临界值(即海洋数据的空间距离近,相关性大,变异性小;空间相对距离远,相关性小,变异性大),使用空间变异临界值解决了经典系统抽样中步长设计难的问题.采用该方法布样,既达到了样本点在研究区域内分布均匀的问题,又在保证抽样精度的同时减少信息的冗余.最后,通过对某海域海洋数据空间抽样的实证分析,验证了该方法的可行性.