作物面积空间抽样方案优化设计试验研究

针对现有农作物面积抽样调查技术体系中存在的问题，如不同农业生产区条件下的作物面积空间抽样方法的抽样效率评价与优化选择研究不足；样方尺寸未能真正实现优化设计；因缺乏对抽样基础单元间空间关联性和异质性的定量评价而导致的样本空间布局代表性不够等问题，以我国北方主要粮食作物-冬小麦和玉米为研究对象，选取2个国家级抽样调查县（吉林省德惠市和北京市通州区）为研究区，通过"3S"技术（遥感技术、地理信息系统技术、全球定位技术）、空间统计学原理与经典统计抽样方法的联合应用，进行农作物面积空间抽样方法优化选择与抽样基础要素（包括样本容量的科学计算、样方尺寸的优化设计和样本空间布局的合理布设）优化设计试验研究，旨在为改进现有抽样技术体系提供参考依据。

通过三年的试验研究，完成了课题的预期任务，已发表论文6篇，待发表2篇，参编专著1部，培养硕士研究生1名。通过农作物面积空间抽样样方尺寸的优化设计研究，定量分析了样方尺寸对抽样单元空间相关性、抽样比及抽样外推总体误差的影响规律，确定了适合于农作物面积空间抽样调查的最优样方尺寸；以相对误差、总体总值估计量变异系数及样本容量为评价指标，定量评价了多种空间抽样方法的抽样效率，实现了对农作物面积空间抽样方法的优选；通过引入地统计学理论揭示了抽样单元空间关联性和异质性的变化规律，模拟确定了抽样单元空间关联阈值，实现了对样本单元在空间上的合理布局；通过定量分析抽样比、样本布局方式、抽样单元尺度对空间抽样调查效率的影响机制，实现了空间抽样基础要素的优化设计。基于上述研究，最终提出了农作物面积空间抽样调查的优化设计方案，为改进现行农作物面积抽样调查技术体系提供了科学指导。