四、克里格估计量
假设x是所研究区域内任一点, Z(x)是该点的测量值,在所研究的区域内总共有n个实测点,即x1,x2,...,xn ,那么,对于任意待估点或待估块段V的实测值Zv(x) ,其估计值 是通过该待估点或待估块段影响范围内的 n个有效样本值 的线性组合来表示,即
式中, 为权重系数,是各已知样本在Z(xi) 在估计 时影响大小的系数,而估计 的好坏主要取决于怎样计算或选择权重系数 。
在求取权重系数时必须满足两个条件,一是使 的估计是无偏的,即偏差的数学期望为零;二是最优的,即使估计值 和实际值 Zv(x)之差的平方和最小,在数学上,这两个条件可表示为
五、普通克里格分析方法
设 Z(x)为区域化变量,满足二阶平稳和本征假设,其数学期望为m ,协方差函数c(h) 及变异函数λ(h)存在。即
对于中心位于x0 的块段为V ,其平均值为Zv(x0) 的估计值以
进行估计。
在待估区段V 的邻域内,有一组 n个已知样本 ,其实测值为 。克里格方法的目标是求一组权重系数 ,使得加权平均值:
成为待估块段V 的平均值Zv(x0) 的线性、无偏最优估计量,即克里格估计量。为此,要满足以下两个条件:
1、无偏性。要使 成为Zv(x) 的无偏估计量,即 ,当 时,也就是当 时,则有:
这时, 是 的无偏估计量。
2、最优性。在满足无偏性条件下,估计方差 为
由方差估计可知
为使估计方差 最小,根据拉格朗日乘数原理,令估计方差的公式为:
求以上公式对 和 的偏导数,并令其为0,得克里格方程组
整理后得:
解上述n+1阶线性方程组,求出权重系数λi 和拉格朗日乘数μ ,并带入公式,经过计算可得克里格估计方差 ,即: