降水量的空间插值方法研究——以甘肃省为例

王红霞，柳小妮，任正超，魏靖琼，潘冬荣，侯建杰

（1.甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中－美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070；2.甘肃农业大学 经济管理学院，甘肃 兰州 730070）

降水量对地表径流、地下水位等的变化有重要影响［1］，也决定着植被的空间配置及草地分布［2］，因而降水数据的空间分析对于区域水文、水资源分析以及区域水资源管理、旱涝灾害管理、生态环境治理等都具有重要意义［3］。然而，受人力、物力、财力和地形等各种因素的制约，气象站点的布设有限［5］，因此，所能获得的降水数据在空间上分布是离散、不连续的，通过对有限降水观测资料的插值才能获取连续有序的降水量时空分布信息［6］。而根据已知气象数据对未知点进行插值预测是近些年来地理科学研究的一个热点［7］。

空间插值的方法有很多［9］，但各插值法的优缺点和适用性各不相同，并不存在一个适用于所有区域的通用降水插值模型［1］。

利用反距离加权（IDW）、普通克里格（OK）、样条函数法（Spline）、径向基函数法（RBF）、全局多项式法（GP）、局部多项式法（LP）、协同克里格（CK）、“多元回归＋残差分析法”（AMMRR）以及改善的“多元回归＋残差分析法”（I－AMMRR）等9种插值方法，以甘肃省为例，对其1961～2004年的平均降水进行空间内插研究，并利用与实测值的交叉验证进行比较分析，筛选适于复杂地形条件的最优降水空间内插方法。

1 研究区概况、数据来源及研究方法

1.1 研究区概况

甘肃省地处中国西部黄土高原，黄河上游，地理位置E 92°13′～108°46′、N 32°31′～42°57′，地势自西南向东北倾斜，地形狭长，东西长1 655km，南北宽530 km。……