Interpolation for Environmental Application Using Kriging Spatial Technique
Pages
298-316Abstract
This research deals with the use of a technique of spatial interpolation, which is known as the prediction of the values of the spatial variable at unmeasured points. The usual Kriging method was used to obtain the best mathematical model. The experimental variogram function was applied to the spatial data of soil compounds data for Mosul/Iraq. The data consists of (121) real values for each of the soil properties (PH, SO4=, NO3-, PO4-, EC). The objectives of this research are to explore the properties of the variogram function under the real data in all compass directions. By applying this data to the prediction formulas, accurate results were obtained that prove the validity of the uncertainty. What supports these results is the minimum error variance and the results of the weights that give the sum equal to one in the prediction process as well as the results of the prediction accuracy verification procedures. Through the prediction values that were reached, the best mathematical model was reconciled through the basic variance functions. In conclusion, this improvement in the prediction process does not depend on the most widely used statistical methods, but higher quality and a large number of environmental variables should be used to improve the predictions, and sometimes the distance and weights are the closest results to the Normal model and cross-validation shows better performance of kriging techniques with the closest interpolation model(exponential, spherical and Gaussian).All programs used in this research were implemented in MATLAB language
Keywords:
References
- علي، م. ح.، وضاهر، ج. م. (2023). استخدام الكريج العالمي للبيانات المكانية الزمنية لتلوث التربة بالمعادن في منطقة الكرامة الصناعية بمدينة الموصل. مجلة الكتاب للعلوم البحتة، 7(02)، 99-114
- بروفيلي، م. أ.، سانسو، ف.، وفينوتي، ج. (2003). مناقشة حول مبدأ تنبؤ وينر-كولموغوروف باستخدام متغيرات سهلة الحساب ومتينة. مجلة الجيوديسيا، 76، 673-683.
- كريسي، ن. (1985). ملاءمة نماذج الفاريوغرام باستخدام طريقة المربعات الصغرى المرجحة. مجلة الجمعية الدولية للجيولوجيا الرياضية، 17، 563-568. https://doi.org/10.1007/BF01032109
- إبراهيم، س.، وضاهر، ج. (2022). الجمع بين المنطق الضبابي وتقنية الكريجينغ في ظل عدم اليقين للتنبؤ بالبيانات المكانية. مجلة التربية والعلوم، 31(3)، 123-0. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)l
- كريج، د. ج. (1951). نهج إحصائي لبعض مشاكل تقييم المناجم الأساسية في ويتواترسراند. مجلة معهد جنوب أفريقيا للتعدين والمعادن، 52، 119- 139https://journals.co.za/content/saimm/52/6/AJA0038223X_4792
- كومار،ف(2006) قياس مستويات المياه الجوفية دراسة حالة ،المجلة الهيدروجينية المكانية 6،81-94.
- أوليفر، م. أ.، وويبستر، ر. (2014). دليل تعليمي في الإحصاء الجغرافي: حساب ونمذجة الفاريوجرامات والكريجينغ. كاتينا، 113، 56-69. https://doi.org/10.1016/j.catena.2013.09.006
- عمر، هـ. (1987). الكريجين البايزي - دمج الملاحظات والتخمينات المؤهلة في الكريجين. الجيولوجيا الرياضية، 19، 25-39.
- عمري، هـ.، وهالفورسن، ك. ب. (1989). الجسر البايزي بين الكريجين البسيط والشامل. الجيولوجيا الرياضية، 21، 767-786.
- ريبلي، ب. د. (1981). الإحصاءات المكانية، نيويورك، جون وايلي.
- صالحي، م.، وأورال، هـ. ف. (2023). مثال على طريقة الكريجين القائمة على درجة الحرارة البيئية لرسم خرائط الارتفاع باستخدام برنامج ArcGIS. مجلة جامعة غازي للعلوم، الجزء أ: الهندسة والابتكار، 392-401. http://dergipark.org.tr/gujsa
- سوماياسا، و.، وسوتياري، د. ك.، وسوتيسنا، و. (يونيو 2021). التنبؤ الأمثل في العمليات المكانية المتساوية الخواص باستخدام نموذج فاريوجرام كروي مع تطبيقه على بيانات نبات الذرة. في مجلة الفيزياء: سلسلة المؤتمرات (المجلد 1940، العدد 1، ص 12003). دار نشر IOP https://www.doi.org/10.1007/s10653-021-01183-8
- واكرناجل، هـ. (2003). الإحصاء الجغرافي متعدد المتغيرات: مقدمة مع تطبيقات. سبرينغر.
- شو، هـ.، وتشانغ، س. (2023). تطوير وتطبيقات التحليل المكاني القائم على نظم المعلومات الجغرافية في الكيمياء الجيولوجية البيئية في عصر البيانات الضخمة. الكيمياء الجيولوجية البيئية والصحة، 45(4)، 1079-1090
- Ali, M. H., & Dhahir, G. M. (2023). Using Universal Kriging for Spatiotemporal Data of Soil Pollution with Metals in Al Karama Industrial Area in Mosul City. Al-Kitab Journal for Pure Sciences, 7(02), 99-114.
- Brovelli, M. A., Sanso, F., & Venuti, G. (2003). A discussion on the Wiener–Kolmogorov prediction principle with easy-to-compute and robust variants. Journal of Geodesy, 76, 673-683.
- Cressie, N. (1985). Fitting variogram models by weighted least squares. Journal of the international Association for mathematical Geology, 17, 563-586. https://doi.org/10.1007/BF01032109
- Ibrahim, S., & Dhaher, G. (2022). Combination of Fuzzy Logic and Kriging Technique Under Uncertainty for Spatial Data Prediction. Journal of Education and Science, 31(3), 123-0. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)l
- Krige, D.G. (1951). A Statistical Approach to Some Basic Mine Valuation Problems on the Witwatersrand. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 52, 119-139. https://journals.co.za/content/saimm/52/6/AJA0038223X_4792
- Kumar,V.and R.(2006).Kriging of groundwater levels, case study. Journal of Spatial Hydrology,6,81-94.
- Oliver, M. A., & Webster, R. (2014). A tutorial guide to geostatistics: Computing and modelling variograms and kriging. Catena, 113, 56-69.. https://doi.org/10.1016/j.catena.2013.09.006
- Omre, H. (1987). Bayesian kriging—Merging observations and qualified guesses in kriging. Mathematical Geology, 19, 25-39.
- Omre, H., & Halvorsen, K. B. (1989). The Bayesian bridge between simple and universal kriging. Mathematical Geology, 21, 767-786.
- Ripley, B.D. (1981). Spatial Statistics, New York, John Wiley.
- SALEHI, M., & Oral, H. V. (2023). An Example of Kriging Method based on Environmental Temperature for Altitude Mapping Using ArcGIS Software. Gazi University Journal of Science Part A: Engineering and Innovation, 392-401. http://dergipark.org.tr/gujsa
- Somayasa, W., Sutiari, D. K., & Sutisna, W. (2021, June). Optimal prediction in isotropic spatial process under spherical type variogram model with application to corn plant data. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1940, No. 1, p. 012003). IOP Publishing. https://www.doi.org/10.1007/s10653-021-01183-8
- Wackernagel, H. (2003). Multivariate Geostatistics: An Introduction with Applications. Springer.
- Xu, H., & Zhang, C. (2023). Development and applications of GIS-based spatial analysis in environmental geochemistry in the big data era. Environmental Geochemistry and Health, 45(4), 1079-1090.
Identifiers
Download this PDF file
Statistics
How to Cite
Copyright and Licensing

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.







