四、克里格估計量
假設x是所研究區域內任一點, Z(x)是該點的測量值,在所研究的區域內總共有n個實測點,即x1,x2,...,xn ,那麼,對於任意待估點或待估塊段V的實測值Zv(x) ,其估計值 是通過該待估點或待估塊段影響範圍內的 n個有效樣本值 的線性組合來表示,即
式中, 爲權重係數,是各已知樣本在Z(xi) 在估計 時影響大小的係數,而估計 的好壞主要取決於怎樣計算或選擇權重係數 。
在求取權重係數時必須滿足兩個條件,一是使 的估計是無偏的,即偏差的數學期望爲零;二是最優的,即使估計值 和實際值 Zv(x)之差的平方和最小,在數學上,這兩個條件可表示爲
五、普通克里格分析方法
設 Z(x)爲區域化變量,滿足二階平穩和本徵假設,其數學期望爲m ,協方差函數c(h) 及變異函數λ(h)存在。即
對於中心位於x0 的塊段爲V ,其平均值爲Zv(x0) 的估計值以
進行估計。
在待估區段V 的鄰域內,有一組 n個已知樣本 ,其實測值爲 。克里格方法的目標是求一組權重係數 ,使得加權平均值:
成爲待估塊段V 的平均值Zv(x0) 的線性、無偏最優估計量,即克里格估計量。爲此,要滿足以下兩個條件:
1、無偏性。要使 成爲Zv(x) 的無偏估計量,即 ,當 時,也就是當 時,則有:
這時, 是 的無偏估計量。
2、最優性。在滿足無偏性條件下,估計方差 爲
由方差估計可知
爲使估計方差 最小,根據拉格朗日乘數原理,令估計方差的公式爲:
求以上公式對 和 的偏導數,並令其爲0,得克里格方程組
整理後得:
解上述n+1階線性方程組,求出權重係數λi 和拉格朗日乘數μ ,並帶入公式,經過計算可得克里格估計方差 ,即: