一種適用于氣溫空間插值的改進梯度距離平方反比法

摘要：針對梯度距離平方反比法(GIDS)在地形起伏劇烈地區氣溫插值誤差偏大的問題,提出一種基于經驗氣溫垂直遞減率的改進梯度距離平方反比法(GIDS-EAR)。該方法在進行溫度插值時分別考慮了經緯度和海拔高度對氣溫的影響特性。首先根據氣溫垂直遞減率經驗值確定氣溫與海拔高度的偏回歸系數,并利用偏回歸系數對樣本點氣溫值進行修正,再將此氣溫修正值代入多元線性回歸模型解算氣溫與經緯度的偏回歸系數,依據GIDS插值公式計算待插值點的溫度值。基于1981—2010年四川省及周邊省份219個氣象觀測站的累年月值溫度值,將GIDS-EAR法與普通克里金法(OK)、反距離權重法(IDW)和GIDS法進行分析比較,結果表明,GIDS-EAR法得到的年均MAE和RMSE值較OK法分別降低67.71%和68.15%,較IDW法分別降低67.68%和66.45%,較GIDS分別降低25.65%和30.08%。該結果驗證了改進方法的有效性及復雜地形下的適用性。