
–
168 –
Приложение Д. Пространственная интерполяция гидрологических характеристик…
ности распределения, оценки пространственного тренда и, наконец оценки про-
странственной структуры с использованием пространственной корреляционной
функции, или с использованием структурной функции (вариограммы). Каждое
из этих графических построений позволяет исследовать исходные эмпирические
данные с различных точек зрения.
Пространственная гистограмма распределения
Для исследования плотности пространственного распределения данных
строится пространственная гистограмма распределения рассматриваемой ги-
дрологической характеристики. Гистограмма в данном случае представляет со-
бой графическую пространственную функцию распределения рассматриваемой
гидрологической характеристики, где по оси X — откладываются интервалы зна-
чений, а по оси Y — количество значений, попадающих в каждый интервал.
Методы интерполяции, используемые для построения поверхности, дают
лучшие результаты при нормальном распределении исходных данных. Гисто-
грамма нормального распределения имеет вид в форме колокола. Нормальность
исходных данных может быть оценена на клетчатке вероятностей для кривых с
умеренной асимметричностью. Следует особо подчеркнуть, что при ограничен-
ности исходных данных наблюдений в пространстве, в практике гидрологиче-
ских расчетов обычно используются кривые обеспеченности, представляющие
собой распределение вероятностей превышении рассматриваемой в простран-
стве гидрологической характеристики. В качестве параметров аналитического
распределения принимается центральное значение (среднее значение, или нор-
ма стока, мода и медиана), его изменчивость (среднее квадратическое отклоне-
ние, или коэффициент вариации) и коэффициент асимметрии, или отношение
коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации. Гидрологические харак-
теристики речного стока обычно имеют положительную асимметрию, что связа-
но с пределами простирания случайных переменных, то есть влиянием нижнего
предела стоковых характеристик равного нулю ограничивающего функцию рас-
пределения со стороны нулевого значения. Если эмпирическое пространствен-
ное распределения гидрологической характеристики на клетчатке вероятностей
для кривых с умеренной асимметричностью близко к прямой линии, то данное
распределение близко к нормальному закону. Если эмпирическое распределе-
ние на этой клетчатке вероятностей, представляющей собой проекцию нормаль-
ной функции распределения на ось абсцисс, имеет вогнутый вид, то имеет место
положительная асимметрия. Если же эмпирическое распределение рассматри-
ваемой гидрологической характеристики имеет выпуклый вид, то будем иметь
отрицательную асимметрию. В технической литературе по ГИС эту операцию
обычно называют «Нормальный график КК (квантиль-квантиль)», который
и используется для проверки нормальности пространственного распределения
исходных данных при пространственной интерполяции. Данный инструмент
позволяет сравнивать распределение наших данных с нормальным законом рас-
пределения вероятностей. Чем ближе точки графика лежат к прямой линии,
тем распределение ближе к нормальному. Таким образом, нормальность рас-
пределения наших данных можно проверить, нанеся на клетчатку вероятностей
нормального закону (клетчатка вероятностей для кривых с умеренной асимме-