king9050 RF 残差克里金校正与统计全流程
本技能把“随机森林预测栅格 + 验证集残差克里金插值”做成可复用流水线，并输出：
- 残差克里金栅格、叠加校正栅格
- 校正后（可选：下限校正）的验证集 R² / RMSE 对比表
- 按分级标准重分类的分级栅格与样点-制图分级对比表
- 叠加校正后每个属性的验证集点表（经纬度/实际/预测/残差）
- 叠加校正后每个属性的训练集点表（经纬度/实际/预测/残差）
- 补充 3 个统计表：
- 表1：不同土地利用下样点统计 + 预测栅格面积对比（万亩）
- 表2：耕地地类下各乡镇分级面积统计（亩）
- 表3：耕/园/林/草/其他各地类分级面积统计（亩）
适用场景（触发条件）
- 用户已有 RF 预测栅格（多属性 tif）与“验证集点+残差表”
- 需要用 ArcGIS Pro（arcpy）做普通克里金插值残差并叠加校正
- 需要重新计算验证集精度（仅验证集）并导出结果表
- 需要按分级标准重分类、并做样点/制图面积的统计对比表
- 需要按公报面积对地类总面积做比例缩放，保证最终一致
输入数据要求
1) RF 预测栅格目录
- 文件名形如：
属性_预测结果.tif
2) 验证集残差表（Excel）
合并验证集表（工作表名可为“合并验证集”，否则默认首个工作表）至少包含字段：
- 属性、经度、纬度、实际值、预测值、残差
残差为空时按 残差 = 实际值 - 预测值 计算。
3) 样点表（Excel）
至少包含字段：
- longitude、latitude
- 各属性字段（与栅格/分级表的“属性名”一致或可规范化匹配）
- 土地利用字段（用于表1分地类统计；字段名建议为“土地利用”）
4) 分级标准表（Excel）
2属性分级标准表.xlsx- Sheet1：第 1 行为属性名列，2
6 行为 15 级的值域表达式 - 支持：
(a,b]、[a,b)、>=x、<=x等表达式
5) 土地利用与乡镇矢量
- 土地利用面：字段
DLMC（二级地类）、字段一级地（一级地类） - 乡镇界面：字段
XZQMC
6) 公报面积（强约束）
用于“等比例缩放”确保最终耕/园/林/草/其他总面积与公报一致。
核心流程（方法步骤）
A. 残差克里金叠加校正（逐属性）
- 由验证集表按属性筛选出验证点（经纬度、实际值、预测值、残差）
- 生成点要素并投影到 RF 栅格坐标系
- 使用普通克里金对“残差”插值：
- 变差函数：球状（SPHERICAL）
- 搜索邻点数：12
- 环境：snapRaster/extent/cellSize 与 RF 栅格一致
- 叠加校正：
校正栅格 = RF 栅格 + 残差克里金栅格 - 精度重算（验证集）：
- 从校正栅格提取验证点预测值
- 计算 R²、RMSE（仅验证集）
- 同时输出 RF 原始精度（验证表中实际值 vs 预测值）
B. 下限校正（已合并入残差克里金校正流程）
- 脚本中预设了各属性的制图下限值（如
pH: 3.5,有机质: 1.0 等）。 - 叠加残差克里金时，会直接计算结果栅格的最小值。
- 若最小值 < 0，会自动输出提示并将所有
<0像元替换为下限值。 - 后续所有的精度验证、分级对比和面积统计都直接基于这个唯一的“已校正”栅格进行。不再需要分别输出两套表格。
C. 分级栅格与样点/制图对比（逐属性）
- 按分级标准表将校正栅格重分类为 1~5 级分级栅格
- 样点分级统计：
- 样点属性值按同一分级规则统计 1~5 级数量与占比
- 制图分级统计：
- 统计分级栅格各级像元数 → 面积（万亩）
- 输出“分级对比表”（含均值/中位值/范围）
D. 导出校正后验证集与训练集点表（逐属性）
输出字段：
- 经度、纬度、实际值、预测值(叠加残差克里金)、残差(实际-预测)
注：训练集是通过用总样点表扣除验证集点后提取生成的。
E. 补充统计表
由于下限校正已内置，现在补充统计表仅会生成一个汇总所有属性的最终版本：
表1：不同土地利用下样点与制图面积对比（万亩，3 位小数）
- 样点：按样点表“土地利用”分组，统计均值/范围/数量
- 制图：按土地利用面划分：
- 耕地、园地：按二级地类（DLMC）统计
- 林地、草地：按一级地类统计
- 其余归为“其他”
- 面积：按公报面积口径展示（万亩）
- 栅格均值：按土地利用分区加权平均（权重=公报面积）
表2：耕地下各乡镇分级面积统计（亩，整数）
- 分级栅格在“耕地”范围内按乡镇（XZQMC）统计 1~5 级面积
- 将统计结果按耕地公报总面积做等比例缩放，最后按“保和取整”保证合计严格一致
表3：各地类分级面积统计（亩，整数）
- 按耕/园/林/草/其他 5 类统计 1~5 级面积
- 每个一级地类行内按该类公报面积做等比例缩放，最后按“保和取整”保证与公报一致
产出目录建议
建议在一个“成果根目录”下分层保存：
- 01_残差克里金栅格
- 02_叠加校正栅格（已包含下限校正结果）
- 03_分级栅格
- 04_表格（精度表和分级对比表）
- 05_验证集点表
- 05_训练集点表
- 06_补充统计表（表1、表2、表3汇总）
推荐脚本入口（ArcGIS Pro Python 环境）
以下脚本在本项目目录内：
- 残差克里金叠加校正 + 下限校正 + 分级对比 + 精度对比：
rf_residual_kriging_pipeline.py - 导出校正后验证集点表：
export_corrected_validation_points.py - 导出校正后训练集点表：
export_training_points.py - 生成补充统计表1/表2/表3：
landuse_township_tables.py
运行方式（示例）：
& "C:\installsoft\gispro35\bin\Python\scripts\propy.bat" "G:\...\rf_residual_kriging_pipeline.py"
校验清单（完成后必须检查）
- 校正后（下限校正）属性栅格最小值不小于对应“制图下限”
- 表2/表3 的“总计/亩”与公报面积严格一致
- 表1 的各分区面积（万亩）与公报面积严格一致（换算后）
- 精度表中的验证点数与验证集表筛选后的点数一致