《地統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、地統(tǒng)計(jì)學(xué)Geostatistics一、課程基本情況課程類別：專業(yè)任選課課程學(xué)分： 3 學(xué)分課程總學(xué)時(shí)： 48 學(xué)時(shí)，其中講課：38 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)（含上機(jī)）：10 學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：選修開課學(xué)期：第5學(xué)期先修課程：地理信息系統(tǒng)原理、概率統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)適用專業(yè)：自然地理與資源環(huán)境專業(yè)教材：劉愛利、王培法、丁園圓，地統(tǒng)計(jì)學(xué)概論（第一版），科學(xué)出版社，2012年開課單位：地理與遙感學(xué)院地理信息科學(xué)系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)地統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)自然地理與資源環(huán)境專業(yè)專業(yè)而言，是一門專業(yè)性任性課程。旨在培養(yǎng)學(xué)生利用克立格等地統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理與方法，分析在空間分布上同時(shí)具有相關(guān)性和隨機(jī)性的自然現(xiàn)象的能力。課程系統(tǒng)講授地統(tǒng)計(jì)

2、學(xué)概念、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、探索性空間數(shù)據(jù)分析、地統(tǒng)計(jì)學(xué)理論假設(shè)、方差估計(jì)、協(xié)方差/變異函數(shù)的含義及計(jì)算、變異函數(shù)結(jié)構(gòu)分析、線性克立格法中的簡(jiǎn)單克立格法、普通克立格法和泛克立格法，非線性克立格法中的對(duì)數(shù)正態(tài)克立格法、指示克立格法、析取克立格法，多元地統(tǒng)計(jì)學(xué)中協(xié)同克立格的理論和方法，介紹地統(tǒng)計(jì)學(xué)在氣象學(xué)、土壤學(xué)、遙感科學(xué)等地學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。本課程要求學(xué)生著重理解區(qū)域化變量概念及性質(zhì)、協(xié)方差函數(shù)和變異函數(shù)含義，著重掌握協(xié)方差函數(shù)、變異函數(shù)、簡(jiǎn)單克立格法和普通克立格法的計(jì)算方法，著重掌握協(xié)方差/變異函數(shù)建模、克立格法插值的軟件操作。三、教學(xué)內(nèi)容和要求第1章概論（2學(xué)時(shí)）1.1地統(tǒng)計(jì)學(xué)起源與應(yīng)用

3、（1學(xué)時(shí)）了解地統(tǒng)計(jì)學(xué)起源及發(fā)展、應(yīng)用領(lǐng)域、常用軟件；理解地統(tǒng)計(jì)學(xué)研究?jī)?nèi)容；1.2地統(tǒng)計(jì)學(xué)概念（1學(xué)時(shí)）（1）掌握地統(tǒng)計(jì)學(xué)概念、地統(tǒng)計(jì)學(xué)與經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)的區(qū)別重點(diǎn)：地統(tǒng)計(jì)學(xué)概念、地統(tǒng)計(jì)學(xué)與經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)的區(qū)別難點(diǎn)：地統(tǒng)計(jì)學(xué)概念第2章地統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)（ 10 學(xué)時(shí)）2.1概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的若干基礎(chǔ)知識(shí)（2學(xué)時(shí)）（1）理解總體和樣本、頻數(shù)分布；（2）掌握隨機(jī)變量數(shù)字特征。重點(diǎn)：隨機(jī)變量數(shù)字特征難點(diǎn)：隨機(jī)變量數(shù)字特征2.2相關(guān)分析（2學(xué)時(shí)）（1）理解多變量相關(guān)分析；（2）掌握兩變量相關(guān)分析。重點(diǎn)：兩變量相關(guān)分析難點(diǎn)：多變量相關(guān)分析2.3回歸分析（3學(xué)時(shí)）（1）理解多元線性回歸分析；（2）掌握一元線性回歸分析重點(diǎn)

4、：一元線性回歸分析難點(diǎn)：多元線性回歸分析2.4探索性數(shù)據(jù)分析（3學(xué)時(shí)）（1）理解地理數(shù)據(jù)；（2）掌握頻率分析、離群值分析、全局趨勢(shì)分析、空間自相關(guān)分析、各向異性分析。重點(diǎn)：頻率分析、離群值分析、全局趨勢(shì)分析、空間自相關(guān)分析、各向異性分析難點(diǎn)：離群值分析第3章區(qū)域化變量理論（ 8 學(xué)時(shí)）3.1 區(qū)域化變量（2學(xué)時(shí)）（1）理解隨機(jī)變量、隨機(jī)函數(shù)、隨機(jī)過(guò)程、隨機(jī)場(chǎng)的概念；（2）掌握區(qū)域化變量的概念、性質(zhì)。重點(diǎn)：區(qū)域化變量的概念、性質(zhì)難點(diǎn)：區(qū)域化變量的概念、性質(zhì)3.2 地統(tǒng)計(jì)學(xué)理論假設(shè)（1學(xué)時(shí)）（1）理解平穩(wěn)假設(shè)和內(nèi)蘊(yùn)假設(shè)的含義重點(diǎn)：二階平穩(wěn)假設(shè)和二階內(nèi)蘊(yùn)假設(shè)概念難點(diǎn)：平穩(wěn)假設(shè)和內(nèi)蘊(yùn)假設(shè)含義3.3協(xié)方

5、差函數(shù)和變異函數(shù)（4學(xué)時(shí)）（1）理解協(xié)方差函數(shù)和變異函數(shù)的概念及性質(zhì)；（2）掌握協(xié)方差函數(shù)和變異函數(shù)的計(jì)算。重點(diǎn)：協(xié)方差函數(shù)和變異函數(shù)的公式及計(jì)算難點(diǎn)：協(xié)方差函數(shù)和變異函數(shù)的計(jì)算3.4估計(jì)方差（1學(xué)時(shí)）（1）理解估計(jì)方差的含義和計(jì)算重點(diǎn)：估計(jì)方差的含義難點(diǎn)：估計(jì)方差的公式推導(dǎo)第4章變異函數(shù)結(jié)構(gòu)分析（ 6 學(xué)時(shí)）4.1變異函數(shù)的理論模型（2學(xué)時(shí)）（1）了解孔穴效應(yīng)模型；（2）理解變異函數(shù)理論模型建立的原因，理解純塊金效應(yīng)模型、高斯模型、線性有基臺(tái)值模型、線性無(wú)基臺(tái)值模型、冪函數(shù)模型、對(duì)數(shù)模型。（3）掌握球狀模型、指數(shù)模型、純塊金效應(yīng)模型。重點(diǎn)：球狀模型、指數(shù)模型、純塊金效應(yīng)模型難點(diǎn)：變異函數(shù)理論

6、模型建立的原因4.2 變異函數(shù)的套合結(jié)構(gòu)和最優(yōu)擬合（3學(xué)時(shí)）（1）了解不同方向變異函數(shù)的套合；（2）理解變異函數(shù)結(jié)構(gòu)分析的原因；理解變異函數(shù)理論模型最優(yōu)擬合的方法；（3）掌握結(jié)構(gòu)分析、套合結(jié)構(gòu)的概念、各向異性的種類；掌握單一方向上變異函數(shù)的套合。重點(diǎn)：?jiǎn)我环较蛏献儺惡瘮?shù)的套合；難點(diǎn)：變異函數(shù)理論模型最優(yōu)擬合的方法。4.3結(jié)構(gòu)分析的步驟（1學(xué)時(shí)）（1）理解結(jié)構(gòu)分析的步驟；（2）掌握非等間距不規(guī)則網(wǎng)格數(shù)據(jù)的角度分組和距離分組。重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)分析的步驟第5章克立格法（ 10 學(xué)時(shí)）5.1線性克立格法（7學(xué)時(shí)）（1）了解克立格法的種類；（2）理解克立格估計(jì)量、克立格估值過(guò)程、克立格估計(jì)量的無(wú)偏性和最優(yōu)性、

7、泛克立格法；（3）掌握簡(jiǎn)單克立格法、普通克立格法的概念和計(jì)算。重點(diǎn)：簡(jiǎn)單和普通克立格法計(jì)算難點(diǎn)：簡(jiǎn)單和普通克立格法計(jì)算5.2 非線性克立格法（1學(xué)時(shí)）（1）了解對(duì)數(shù)正態(tài)、指示、析取克立格法。5.3協(xié)同克立格法（2學(xué)時(shí)）（1）理解協(xié)同區(qū)域化變量理論、交叉協(xié)方差和交叉變異函數(shù)概念及性質(zhì)；（2）掌握交叉協(xié)方差和交叉變異函數(shù)計(jì)算；（3）了解協(xié)同克立格法估值。重點(diǎn)：交叉協(xié)方差和交叉變異函數(shù)難點(diǎn)：協(xié)同克立格法估值第6章地統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用（ 2 學(xué)時(shí)）了解地統(tǒng)計(jì)學(xué)在氣象、遙感、土壤等地學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。四、課程考核（1）作業(yè)等：作業(yè)：3-5 次；（2）考核方式：閉卷考試（3）總評(píng)成績(jī)計(jì)算方式：總評(píng)成績(jī)平時(shí)成績(jī)（15%）+實(shí)驗(yàn)成績(jī)（15%）+期末考試成績(jī)（70%）五、參考書目（1）王仁鐸，胡光道.線性地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)（第一版），北京：地質(zhì)出版社. 1988；（2）王政權(quán).地統(tǒng)計(jì)學(xué)及其在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用（第一版），北京：科學(xué)出版社. 1999；（3）侯景儒，黃競(jìng)先.地