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模型建置流程

在文檔中 中 華 大 學 碩 士 論 文 (頁 55-71)

第三章 以一般克利金法建構空間模型

3.3 模型建置流程

關於克利金法空間模型建之詳細流程如圖3-2所示,每組個案空 間模型皆依循此流程圖步驟建構。

圖3-2克利金空間模型建構流程圖

‹ 個案資料整理歸納

‹ 訓練範例(70%)與測試範例(30%)

半變異圖模型參數設定 9 球形模式(Spherical) 9 影響範圍(influence range) 9 碎塊效應(Nugget effect) 9 臨界變異值(Sill)

格式轉換 (*.shp)

匯入ArcView

啟動Geostatistical Analyst 模組

推估成果輸出 9 散佈圖

9 推估值 9 RMS

克利金空間模型建置完成 最近鄰居點數設定

第三章 以一般克利金法建構空間模型

3.4 個案(一):受感染地區鄰近城市人口罹患甲狀腺癌機率

本個案原始空間資料經整理後選取「X」(橫座標)、「Y」(縱座 標)與「機率(1/1000)」三組欄位(共有 117筆資料),經由固定比率 隨機取樣後得到81筆訓練範例(如圖 3-3中▲點所示)與 36筆測試 範例(如圖3-3中○點所示)。

圖 3-3個案(一)測試與訓練範例取樣圖

在半變異圖(Semivariogram)模型參數設定方面,選擇以球形模式 (Spherical)為半變異圖輸出模式,並且將影響範圍(influence range)設 定為50000m,碎塊效應(Nugget effect)則會達到0.014308,經計算後 臨界變異值(Sill)為0.096203,經由上述參數設定後所呈現之半變異圖 (Semivariogram)如圖 3-4左上部所示。

第三章 以一般克利金法建構空間模型

圖 3-4個案(一)半變異圖模型參數設定

如圖3-5所示,最近鄰居點位以圓形交叉之型式選取,選取範圍 內以隨機選取5 個點為基準,以對角線方向推估至少2 個點以上。

圖 3-5個案(一)最近鄰居點參數設定圖

上述參數設定完畢後,如圖 3-7所示,可得推估值與量測值之散 佈圖、誤差均方根(千分之0.188)以及所有量測值之推估值。經確認無

第三章 以一般克利金法建構空間模型

誤後將個案(一)克利金空間模型輸出如圖3-7所示。

圖3-6個案(一)推估成果輸出圖

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3.5 個案(二):鄰近地區土壤中銫(

CS137

)含量

本個案原始資料經整理後選取「X」(橫座標)、「Y」(縱座標)

與「CS137」三組欄位(共有 400 筆資料),分別取 280 筆訓練範例

(如圖3-9中▲點所示)與120筆測試範例(如圖 3-8中○點所示)。

圖 3-8個案(二)測試與訓練範例取樣圖

在半變異圖模型參數設定方面,選擇以球形模式為半變異圖輸出 模式,並且將影響範圍設定為 50000m,碎塊效應則會達到0.60672, 經計算後臨界變異值為4.3611,經由上述參數設定後所呈現之半變異 圖如圖3-9左上部所示。

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圖 3-9個案(二)半變異圖模型參數設定

如圖 3-10 所示,最近鄰居點位以圓形交叉之型式選取,選取範 圍內以隨機選取5 個點為基準,以對角線方向推估至少2 個點以上。

圖3-10個案(二)最近鄰居點參數設定圖

上述參數設定完畢後,如圖 3-11 所示,可得推估值與量測值之 散佈圖,誤差均方根為0.8277Ci/ km2以及所有量測值之推估值。經確

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認無誤後即可將個案(二)克利金空間模型輸出如圖3-12所示。

圖3-11個案(二)推估成果輸出圖

圖3-12個案(二)克利金空間模型

µ

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3.6 個案(三):台灣各地區雨量站歷年平均降雨量

本個案原始資料經整理後選取「TM2-X」(二度分帶橫座標)、

「TM2-Y」(二度分帶縱座標)與「平均值(mm)」三組欄位(共有151 筆資料),分別取 105 筆訓練範例(如圖 3-13 中▲點所示)與 46 筆 測試範例(如圖3-13中○點所示)。

圖3-13個案(三)測試與訓練範例取樣圖

在半變異圖模型參數設定方面,選擇以球形模式為半變異圖輸出

模式,並且將影響範圍設定為 30000m,碎塊效應則會達到 2640.2, 經計算後臨界變異值為3540.3,經由上述參數設定後所呈現之半變異 圖如圖3-14左上部所示。

如圖 3-15 所示,最近鄰居點位以圓形交叉之型式選取,選取範

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圖3-14個案(三)半變異圖模型參數設定

圖3-15個案(三)最近鄰居點參數設定圖

上述參數設定完畢後,如圖 3-16 所示,可得推估值與量測值之 散佈圖,誤差均方根為 49.21mm 以及所有量測值之推估值。經確認 無誤後即可將個案(三)克利金空間模型輸出如圖3-17所示。

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圖3-16個案(三)推估成果輸出圖

圖3-17個案(三)克利金空間模型

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3.7 個案(四) :美國愛達荷州(Idaho)雨量站 30 年平均降雨量

本個案原始資料經整理選取「X」(橫座標)、「Y」(縱座標)與

「年平均值(mm) 」三組欄位(共有105筆資料),分別取73筆訓練 範例(如圖3-18中▲點所示)與32 筆測試範例(如圖3-18中○點所 示)。

圖3-18個案(四)測試與訓練範例取樣圖

在半變異圖模型參數設定方面,選擇以球形模式為半變異圖輸出 模式,並且將影響範圍設定為 65000m,碎塊效應則會達到 6.5289, 經計算後臨界變異值為129.89,經由上述參數設定後所呈現之半變異 圖如圖3-19左上部所示。

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圖3-19個案(四)半變異圖模型參數設定

如圖 3-20 所示,最近鄰居點位以圓形交叉之型式選取,選取範 圍內以隨機選取5 個點為基準,以對角線方向推估至少2 個點以上。

圖3-20個案(四)最近鄰居點參數設定圖

上述參數設定完畢後,如圖 3-21 所示,可得推估值與量測值之散佈 圖,誤差均方根為 3.148mm 以及所有量測值之推估值。經確認無誤

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後即可將個案(四)克利金空間模型輸出如圖3-22所示。

圖3-21個案(四)推估成果輸出圖

圖3-22個案(四)克利金空間模型

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3.8 個案(五):田間鹼解氮含量

本個案原始資料經整理後僅選取「X」(橫座標)、「Y」(縱座標)

與「鹼解氮(mg/kg)」三組欄位(共有63筆資料),分別取45筆訓練 範例(如圖3-23中▲點所示)與18 筆測試範例(如圖3-23中○點所 示)。

圖3-23個案(五)測試與訓練範例取樣圖

在半變異圖模型參數設定方面,選擇以球形模式為半變異圖輸出 模式,並且將影響範圍設定為 35m,碎塊效應則會達到 27.06,經計 算後臨界變異值為99.278,經由上述參數設定後所呈現之半變異圖如 圖3-24左上部所示。

如圖 3-25 所示,最近鄰居點位以圓形交叉之型式選取,選取範 圍內以隨機選取5 個點為基準,以對角線方向推估至少2 個點以上。

第三章 以一般克利金法建構空間模型

圖3-24個案(五)半變異圖模型參數設定

圖3-25個案(五)最近鄰居點參數設定圖

上述參數設定完畢後,如圖 3-26 所示,可得推估值與量測值之 散佈圖,誤差均方根為8.047 mg/kg以及所有量測值之推估值。經確 認無誤後即可將個案(五)克利金空間模型輸出如圖3-27所示。

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圖3-26個案(五)推估成果輸出圖

圖 3-27個案(五)克利金空間模型

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