دانلود پایان نامه درباره روش های ارزیابی و نرم افزار

کریجینگ یک میانگین متحرک وزن‌دار است و به این صورت تعریف می‌شود:
Z*(x0): مقدار تخمین زده شده
λi: وزنی که به نمونه (Z(xi تعلق می‌گیرد
این نوع کریجینگ را کریجینگ خطی گویند و شرط استفاده از این تخمین‌گر این است که متغیر Z توزیع نرمال داشته باشد. تخمین‌گر کریجینگ بهترین تخمین‌گر نااریب است، بنابراین باید عاری از خطای سیستماتیک باشد و واریانس تخمین آن حداقل باشد. به منظور برقراری شرط اول یعنی عاری بودن از خطای سیستماتیک باید مجموع وزن‌ها برابر یک باشد و میانگین خطای تخمین باید صفر باشد. وزن‌ها از طریق معادله ماتریسی زیر محاسبه می‌شود.
A: ماتریس نیم واریانس‌ها در میان نقاط نمونه‌برداری
b: بردار نیم واریانس‌های تخمین زده شده بین نقاط نمونه‌برداری شده و نقاط مورد تخمین
C: وزن بدست آمده
کریجینگ معمولی (OK)، نوعی از کریجینگ است که در آن مقادیر در نقاط نمونه‌برداری نشده، براساس میانگین وزن‌دار شده نزدیک‌ترین مشاهدات در محدوده مورد نظر محاسبه می‌گردند.
به طور کلی کریجینگ معمولی و روش عکس فاصله، دو روش متداول در تشخیص تغییرپذیری مکانی و درون‌یابی در میان نقاط نمونه‌برداری شده هستند (ژورنل و هوج‌بِرِگتس، 1978؛ بورگِس و وبستر، 1980؛ کلیف و آَرد، 1981؛ ایساکس و سریواستاوا، 1989؛ زیمرمن و همکاران، 2001؛ رابینسون و مترنیچت، 2006).
در این مطالعه از دو روش کریجینگ معمولی و وزن‌دهی عکس فاصله جهت برآورد مقادیر در نقاط نمونه برداری نشده استفاده شد. روش IDW با چهار توان مختلف (یک، دو، سه و چهار) و حداکثر 15 و حداقل 10 همسایه بکار گرفته شد.
روش های ارزیابی تخمین‌ها
براساس نظر ایزاک و سریواستاوا (1989) و وبستر و الیور (2007) ، برای تعیین این که کدام روش درون‌یابی توانسته تخمین دقیق‌تری ایجاد نماید، از طریق روش جک نایف یا ارزیابی دوگانه انحراف تخمین‌ها از مقادیر اندازه‌گیری شده محاسبه می‌گردد. در چنین روش‌هایی مقادیر نمونه از سری داده‌ها حذف می‌شود و مقدار آن با استفاده از الگوریتم درون‌یابی مورد استفاده، تخمین زده می‌شود. در نتیجه 2 ردیف داده، یک ردیف داده‌های اندازه‌گیری شده و یک ردیف داده‌های تخمین زده شده برای آن‌ها ایجاد می‌گردد. در روش‌های ارزیابی تخمین‌ها با استفاده از آماره‌های زیر اقدام به مقایسه ترجیحی روش‌های درون‌یابی می‌گردد. ژانگ و همکاران (1995)، بیان داشتند که دقت مدل تغییرنما انتخاب شده از طریق اندازه‌گیری خطای بین مقادیر اندازه‌گیری شده و مقادیر برآورد شده صورت می‌گیرد.
میانگین خطا
Z*(xi): مقدار تخمین زده شده
Z (xi): مقدار اندازه‌گیری شده
میانگین مربعات خطای تخمین
ریشه میانگین مربعات خطا
در انتخاب تخمین‌گر مناسب جهت برآورد متغیر مورد نظر در نقاط نمونه‌برداری نشده باید به این نکته توجه نمود که تخمین‌گری که میانگین خطا نزدیک به صفر، حداقل میانگین مربعات خطا، ریشه میانگین مربعات خطا نزدیک به صفر، برگزیده شده است.
در این مطالعه ابتدا نیم تغییر نماها با استفاده از نرم‌افزار Arc GIS 10 به منظور تعیین درجه پیوستگی مکانی متغیرهای خاک و تعیین دامنه وابستگی مکانی آن‌ها رسم شدند، سپس از اطلاعات حاصل از نیم تغییر نماها برای محاسبه فاکتورهای وزن‌دهی به نمونه‌ها برای درون‌یابی مکانی به وسیله کریجینگ، با استفاده از بخش زمین آمار نرم افزار Arc GIS 10 استفاده شد. به علاوه درونیابی با روش عکس فاصله نیز با کمک همین نرم‌افزار انجام گرفت. این روش مورد تایید وو و همکاران (2008) است. برووکا و همکاران (2002)، لیو و همکاران (2004) از نرم افزار Arc GIS 10 برای محاسبه و رسم نیم تغییرنما و برازش مدل مناسب به آن‌ها استفاده نمودند. بنابراین برای درون‌یابی متغیرهای خاک و برآورد مقادیر این متغیرها در نقاط نمونه‌برداری نشده و تهیه نقشه‌های پراکنش این متغیرها از روش‌های زمین آماری استفاده گردید. نوع کریجینگ مورد استفاده در این مطالعه، کریجینگ معمولی است.
نتایج و بحث
پارامترهای توزیع فراوانی جمعیت مورد مطالعه
جدول ‏41 آمار توصیفی خصوصیات فیزیکی شیمیایی مورد مطالعه را در منطقه نقده نشان می‌دهد. شناسایی اعداد پرت با روش Moran’s I statistic (آنسلین، 1995) صورت گرفت. متغیرهای درصد رس، درصد سیلت، واکنش خاک و درصد ازت کل با حذف اعداد پرت نرمال شدند و هیستوگرام آن‌ها نیز به خوبی نشان می‌دهد که توزیع این متغیرها نرمال است. (هیستوگرام و نمودار Q-Q رس، سیلت، واکنش خاک و ازت کل به ترتیب در شکل ‏41، شکل ‏42، شکل ‏43 و شکل ‏44 ارائه شده است). متغیرهای درصد شن، هدایت الکتریکی، میزان کربنات کلسیم معادل، درصد کربن آلی، فسفر و پتاسیم قابل استفاده نرمال نبود و با حذف داده‌های پرت لوگ نرمال گردید. تبدیل لگاریتمی این متغیرها سبب بهبود وضعیت توزیع آنها از غیر نرمال به نرمال شد که به عنوان مثال تأثیر تبدیل لگاریتمی داده‌ها برای متغیر هدایت الکتریکی در دو حالت هیستوگرام و نمودار Q-Q آن به ترتیب در شکل ‏45 و شکل ‏46 نمایش داده شده است.
از لحاظ چولگی، متغیرهای رس، سیلت، واکنش خاک و ازت کل فاقد چولگی بودند درحالیکه شن، هدایت الکتریکی، آهک، کربن آلی، ازت کل، فسفر و پتاسیم قابل استفاده چولگی به سمت راست (چولگی مثبت) داشتند که نشانگر تمایل آن‌ها به مقادیر بزرگتر است. در رابطه با درصد کربن آلی و چولگی مثبت آن یثربی و همکاران (2009) و خرمی‌زاده (1388) نتایج مشابهی را گزارش نموده‌اند. از طرفی کشیدگی تمامی متغیرها به جز رس و شن مثبت است که نشان دهنده تمرکز داده‌های این صفات اطراف میانگین و کم بودن پراکندگی داده‌ها است. مقادیر بزرگ و مثبت کشیدگی به این معنی است که توزیع به حداکثر رسیده و دارای دنباله بزرگتری نسبت به توزیع نرمال است (خرمی‌زاده، 1388). همچنین کشیدگی منفی رس و شن حاکی از تمرکز بیشتر این خصوصیات در اطراف میانگین است.
جدول ‏41 خلاصه آمار توصیفی خواص فیزیکی و شیمیایی اندازه‌گیری شده در منطقه مطالعاتی
این نوشته در علمی ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.