半變異函數/協方差建模是空間描寫和空間預測之間的關鍵步驟。地統計的主要利用是預測未采樣位置處的屬性值(克里金法)。
經驗半變異函數和協方差可提供有關數據集的空間自相干的信息。但是,不提供所有可能方向和距離的信息。因此,為確保克里金法預測的克里金法方差為正值,根據經驗半變異函數/協方差擬合模型(即連續函數或曲線)是很有必要的。
經驗半變異函數/協方差值的不同視圖
地統計向導可提供經驗半變異函數值的3種不同視圖。可使用任意數量(1個、兩個或全部3個)的視圖來幫助您根據數據擬合模型。默許視圖顯示了已拋棄和已平均化的經驗半變異函數/協方差值。
已拋棄值顯示為紅色的點,是通過使用寬為1個步長的方形像元將經驗半變異函數/協方差點組合(分組)在1起后生成的。平均點顯示為藍色的10字符號,是通過將處于圓周分區內的經驗半變異函數/協方差點進行分組后生成的。拋棄點顯示半變異函數/協方差值中的局部變化,而平均值顯示半變異函數/協方差值的平滑變化。在很多情況下,根據平均值擬合模型會更容易1些,由于它們將為數據中的空間自相干提供相對簡潔的視圖,與拋棄點相比,平均值將顯示的半變異函數值的變化更加平滑。
顯示點控件可以設置為“已拋棄和已平均化”(如上圖所示)、“已拋棄”或“已平均化”(以下圖所示)。
另外,還可以向圖中添加線。這些線是根據已拋棄的經驗半變異函數/協方差值進行擬合的局部多項式。如果將顯示搜索方向選項設置為 True,則只會顯示根據“顯示搜索方向”工具的中軸樣帶中經驗半變異函數/協方差表面擬合的局部多項式,以下圖所示:
根據經驗數據擬合的半變異函數/協方差模型應當:
請記住,即便模型沒有完全擬合經驗數據,您對現象的認識也能夠決定模型的形狀和塊金和變程值、偏基臺值和各向異性值(回想1下,經驗數據只是要構建的真實現象模型的樣本,其實不能完全代表真實現象的所有空間和統計方面)。
不同類型的半變異函數/協方差模型
Geostatistical Analyst 為構建經驗半變異函數模型提供以下函數:
所選模型會影響未知值的預測,特別是當接近原點的曲線形狀明顯不同時。接近原點處的曲線越陡,最接近的相鄰元素對預測的影響就越大。
這樣,輸出曲面將更不平滑。每一個模型都用于更準確地擬合不同種類的現象。
下圖顯示了兩個經常使用模型(“指數”和“高斯”)并標識了函數的不同的地方: