社会解组理论对侵财类犯罪的实证检验——基于线性回归、空间自相关与地理加权回归的分析模型

“盗抢骗”等侵财犯罪率随着我国城镇化的不断推进呈现快速上升趋势,作为严重影响人民群众安全感和满意度的犯罪类型,探索出该类犯罪高发的影响因子,对预防和控制此类犯罪具有重要意义。以社会解组理论的本土化检验为视角,择取2019年G省21座城市的侵财犯罪率为研究对象,运用多元线性回归与地理加权回归模型,以静态与动态的可视化分析方式呈现影响侵财犯罪率的社会解组因子。研究结果表明,社会经济水平和人口流动性是能够显著正向影响G省侵财犯罪率的社会解组因子,在空间分布格局上呈现出犯罪热点聚集并由中心城市向周围地区辐射的规律,社会解组理论对于我国的侵财类犯罪具有较好的解释力。研究结论旨在为我国侵财类犯罪的有效防控提供宏实践观层面的循证依据。

矿区生态监测的地理加权遥感生态指数构建及评价

矿区生态是陆地生态系统的重要组成部分,准确监测矿区生态对保护生态环境、维持生态平衡具有重要意义。遥感技术为矿区生态监测提供了有效手段,针对遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)在矿区生态监测中存在监测精度低、针对性弱和指标权重空间上均一化问题,该研究对RSEI进行了改进。首先,考虑矿区特殊的生态成因,在绿度、热度、湿度、干度的基础上加入煤尘污染因子构成矿区遥感生态指数;然后,利用地理加权主成分分析法确定各指标的空间权重,构建了地理加权遥感生态指数(geographically weighted-remote sensing ecological index,GWRSEI);最后,以山西省大同煤田为例,基于多期遥感影像对GW-RSEI在矿区生态监测中的有效性、适用性进行了验证。结果表明:GW-RSEI能准确捕捉矿区大气中的煤尘污染,从整体和局部尺度实现了矿区生态的精准监测,有效提高了矿区生态监测的精度;地理加权主成分分析法能够明确表征矿区生态的空间异质性和生态环境变化的空间连续性;2000—2020年大同煤田的GW-RSEI均值分别为0.51、0.48、0.46、0.59、0.56,整体生态环境经历了先恶化后改善的过程,其东南部生态环境变化趋势与整体一致,而西北部生态环境呈现先改善后恶化的变化趋势。研究成果为准确监测矿区生态提供了一种更加科学、有效的方法。

基于地理加权主成分的经济发展综合评价研究——以江苏省为例

地理加权主成分分析可判别各主成分的方差贡献的空间变动,并诊断出影响各主成分空间变化的变量.本文在结合传统主成分分析与地理加权主成分分析技术,选取经济发展水平综合评价指标,对江苏省63个县、市的经济特征进行主因子提取.得到以下主要结论:主成分分析提取得到3个主成分,分别表征经济增长方式、经济结构与经济动力;蒙特卡罗检验在0.05水平下,显著性拒绝主成分的特征值与因子载荷在空间变化上的平稳性假设;地理加权主成分的因子载荷主导着不同地区的经济结构特征,且呈集中连片分布特性,地理加权主成分的方差贡献率存在着明显的南北分异态势.可见,地理加权主成分分析可以有效识别各主成分的局域空间变化效应,诊断出影响地区经济特征空间变化的主要变量,有利于深化对社会经济要素空间的分异特征和内在机理的认知与理解.

近30年天山北坡改进型遥感生态指数时空变化及其驱动因素

天山北坡是西北地区重要的生态功能区和重要经济带,受气候变化和人类活动的影响,脆弱的生态环境面临着巨大挑战,但目前对该地区生态环境质量时空变化、特征及驱动力的认识较少。为此,本文利用改进型遥感生态指数(ERSEI)、空间自相关分析、多元线性回归分析和地理加权分析方法揭示天山北坡1990、2000、2010和2020年4个时期生态环境质量时空变化、特征及其驱动因素。结果表明:(1)1990-2020年天山北坡ERSEI先大幅下降后逐渐恢复并持续上升,生态环境质量逐渐改善并趋于稳定,总体呈“东优西劣”的空间格局;(2)天山北坡生态环境对气候变化较为敏感,温度是ERSEI变化的最重要驱动因子;(3)不同驱动因素对ERSEI的影响存在显著的空间异质性,自然因素对局部ERSEI空间分异起主导作用,人为因素则对年际ERSEI变化产生重要影响。这表明气候变化和人类活动显著影响ERSEI变化,未来应科学规划各类经济活动,减缓气候变化效应,提升天山北坡生态安全和环境可持续性。

城市建成区土地承载压力与潜力分析评价方法

土地是城市发展建设的主要承载体。对城市土地承载压力与潜力的分析评价,可以获知其压力与潜力的空间差异和分布,挖掘土地潜在存量和价值,优化土地资源配置,进而为土地的集约节约利用提供管理和决策信息。选择城市人口、经济、建设和交通4个方面作为建成区土地的主要承载对象,基于对城市生活空间和生产空间的功能划分,分别构建土地承载压力与潜力评价指标体系,基于GIS空间分析方法进行精细的指标计算和测算,利用地理加权主成分模型开展了土地资源承载压力综合评价,获得分析评价的有关数据信息。利用武汉市地理国情普查数据和社会经济数据,对该方法进行了验证。研究表明,该方法可以有效揭示压力和潜力的差异和分布,对建设平衡稳定的自然生态空间体系,引导城市有序发展和土地资源的合理配置,具有重要的现实意义。

西藏森林景观驱动力因子分析

利用1992、2000、2008以及2016年四期欧洲航天局土地数据将西藏土地类型分成针叶林、阔叶林、混交林、灌木林、草地、裸地以及其他用地等,主要以森林景观进行了划分。用FRASTATE软件分析西藏森林景观各期的面积以及年均变化量,通过对海拔、坡度、坡向、遮蔽度、降水、风速、温度、GDP以及人口密度等气候和社会经济因子的9个主要驱动因子进行了分析,经过冗余值检测,发现海拔和坡向2个因子与其他驱动因子相比,方差膨胀系数较大,容忍度较低,故将海拔和坡向2个驱动因子排除,留下坡度、遮蔽度、降水、风速、温度、GDP以及人口密度等七类主要驱动因子,通过与最小二乘法模型(OLS)拟合度对比进一步确认GWR分析模型的合理性,综合上述7个因子权重结果发现:在1992~2000年研究期内,遮蔽度、温度、降水、风速以及GDP这5类因子对西藏森林景观的分布影响强度均起到了正相关促进作用,其影响权重程度为:遮蔽度>温度>降水>风速>GDP,但随着年限的递增,影响程度在慢慢递缓,而坡度则在1992~2000研究期内呈负相关作用,人口密度影响因子在1992~2016年间的权重基本维持不变,在这7类的主要因子中,平均权重影响值大小为:坡度>温度>降水>遮蔽度>风速>GDP>人口密度,但在不同时期其影响权重大小不一,坡度、降水、温度、GDP以及人口密度均只是在一定范围内波动,而风速和遮蔽度2个影响因子随着时间的延伸,对西藏自治区森林景观的强度变化从重要驱动作用到微弱驱动甚至不驱动。在2000~2016年间,遮蔽度、温度、降水、风速以及GDP这5类驱动因子的影响权重均呈下降趋势,遮蔽度和风速驱动因子下降迅速,并且在2013年附近,遮蔽度驱动因子影响权重小于风速的影响,并在2016年时影响权重基本为零,风的影响因子也在变得微乎其微了,而坡度、温度、人口密度、降水以及GDP等五类驱动因子逐步趋于平稳,影响权重比例依次为温度>坡度>降水>GDP>人口密度。

基于SCS模型的登封市景观格局对地表径流的影响研究

探究登封市2003-2021年景观格局演变及其与枯、平、丰水月地表径流的关联性差异,分析景观格局指数的空间异质性,为减缓地表径流、优化景观格局提供理论支持。基于Landsat系列遥感影像,提取登封市用地类型及景观格局指数,利用SCS水文模型、Pearson相关性分析及GWR等方法研究景观格局演变对径流量的影响。结果如下:(1)登封市林地对地表径流的消减率随着雨量增加而降低,丰水月比平水月降低了33.37%;(2)登封市在不同雨量下产生的地表径流具有显著的时空差异性,其中2015-2021年快速的城市建设活动导致丰水月有26.29 km^(2)的区域出现径流深增加量超出50 mm的现象;(3)景观指数与径流量的相关性随雨量递增而逐渐显著,SPLIT、IJI和LSI在丰水月与径流的正相关系数比在平水月平均降低10.8%、12.3%和8.3%,其中林地结合度对径流的阻滞效应在平水月最强;(4)CONTAG、IJI、LSI对径流的正、负向影响力在时间和空间双重维度上存在显著差异且整体呈正向驱动,其主导驱动力随时间变化由IJI向CONTAG转变。景观格局与径流量的耦合关联性在平水月最为显著,而影响径流变化的主导驱动力在时空尺度上具有差异性,因此不同区域的防洪规划在优化整体景观格局的基础上应充分考虑优势斑块连通性对减缓径流的差异影响。

甘肃省“五化”协同发展时空演变格局及影响因素分析

以2005年、2010年和2015年甘肃省87个县区、县级市及自治县的工业化、城镇化、信息化、农业现代化与绿色化(简称"五化")为研究对象,利用空间自相关分析、地理加权回归分析等空间分析方法,结合构建的"五化"协同发展模型,对甘肃省"五化"协同发展的时空分异格局、时空演变趋势和影响因素进行研究分析,以期为甘肃省各市州科学的制定发展政策提供参考。结果表明:甘肃省"五化"协同发展格局具有明显的空间相关性且空间差异显著,协同水平呈现出明显的西北高、东南低分布格局;"五化"发展水平和综合水平较低,协同水平总体不高,以轻度失调、濒临失调和勉强协同为主,但总体上升幅度较大;"五化"协同发展的影响因素,按其影响力大小依次为:农村居民人均可支配收入>城乡居民可支配收入差>固定资产投资总额>财政支出>地形起伏度>城乡居民消费差>降水量。

2000-2014年博斯腾湖流域NPP时空变化特征及影响因子分析

植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)是反映陆地生态系统对气候变化响应的重要指标。本研究利用2000-2014年MODIS的MOD17A3、MOD12Q1产品,采用GWR(地理加权回归分析方法)建模法反演的近地气温数据以及TRMM降水量数据,通过逐像元的斜率、偏相关和复相关分析,分析新疆博斯腾湖流域净初级生产力和降水、近地气温等气候要素的时空变化趋势,探讨NPP的时空格局及其影响因素。结果表明,1)各月气温地理加权回归模型(geographical weighted regression,GWR)的决定系数(R2)均高于0.85,估算得到的近地表气温与实测气温的验证结果 R2均高于0.9,能满足本研究的精度需求。2)在研究时间内,博斯腾湖流域NPP的年均值在205.12~235.7g·(m2·a)^(-1)波动,多年NPP平均值为221.52g·(m2·a)^(-1),整体上NPP呈减少趋势。3)NPP变化斜率介于-18~26g·(m2·a)^(-1),减少趋势主要分布在山区,占总面积的35.23%;增长趋势主要分布在平原绿洲区,占总面积的16.99%。4)博斯腾湖流域39.81%的植被NPP的变化受气候因素影响,山区和平原区都有分布;受非气候因素影响的区域占总面积的16.57%,主要分布在人类居住的平原绿洲区域,说明研究区NPP的时空变化是气候变化和人类活动的共同结果,但气候因素的影响较大。

连片特困地区县域经济空间差异演变及影响因素分析——以四省藏区为例

在精准扶贫的基础上,十九大指出要坚持大扶贫格局。四省藏区作为全国14个集中连片特困地区的脱贫攻坚主战场之一,为寻找其经济发展落后的症结所在,本文选择其中的72个县域单元为研究对象,运用空间自相关分析和地理加权回归分析方法,分析其县域经济空间差异的演变和影响因素。结果表明:2005—2016年间县域经济发展呈明显的空间集聚现象且各县域间相关性有增强趋势,四省藏区县域经济整体上呈现出"点—线—片"分异特征,发展水平较高的县域向邻边县域缓慢扩散,发展水平较低的县域空间集聚性不断增强且向东北蔓延;从影响因素来看,由西北向东南,影响因素强度依次为人均储蓄余额、人均财政支出、第二产业和固定资产投资。

中国内地CO_(2)浓度时空分布特征及驱动因素

以中国内地地区为研究区域,基于全球变化大数据云共享平台的CO_(2)浓度时空连续数据集、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、MODIS以及中国年鉴筛选的驱动因子数据集(人口总数、GDP、能源消费数据),借助相关性分析方法及地理加权回归分析方法对2015~2019年CO_(2)浓度分布时空特征与驱动因子之间的关系进行分析.结果表明:CO_(2)浓度按年周期持续上升,其增长率呈明显的空间聚集性,同时重新标度极差法分析结果表明CO_(2)浓度仍呈增长趋势;驱动因子敏感性分析显示人类活动是导致CO_(2)浓度增长的主要因素;自然和人类活动对区域CO_(2)浓度的影响呈现出明显的空间异质性,区域位置不同,自然和人类活动等驱动因子对区域的影响作用有差异.

基于QAR飞行大数据的空中颠簸风险时空分布模式探索与分析

空中颠簸是民航飞行过程中的重大安全风险之一,其空间分布模式的探索与分析对有效规避颠簸区域、提升飞行安全水平有重要意义。利用中国民航行业快速存取记录器(quick access recorder,QAR)大数据提取了2017—2019年中国范围内发生的空中颠簸事件,通过核密度估计和时空可视化对其时空分布特征进行了初步的探索性分析,采用空间自相关分析、热点分析、地理加权主成分分析等时空统计分析技术从不同层次和视角对民航空中颠簸风险进行空间分布模式与规律探索。结果表明,中国民航飞机2017—2019年空中颠簸事件较多出现于西藏地区、中部地区和东南部地区,其中第一阶梯和第二阶梯地区空中颠簸事件发生密度明显高于第三阶梯,且多位于第一阶梯和第二阶梯分界线附近。空中颠簸程度具有较为显著的空间自相关性,表现为高-高值聚集特征。在精细尺度视角下,地理加权主成分分析结果表明,空中颠簸风险与相关属性参数间关系存在典型的空间异质性特征。该研究为切实提升民航行业风险管理与安全水平,从时空视角提供了理论算法与实践应用支撑。

安徽省特色旅游名镇名村空间分布及其影响因素研究

以安徽省240个特色旅游名镇名村为研究样本,采用最邻近指数、地理加权回归分析等研究安徽省特色旅游名镇名村空间分布特征及其影响因素。结果表明:安徽省特色旅游名镇名村整体分布集聚,空间分布存在显著差异,整体呈现南多北少的空间分布格局。从市域角度上看,核密度高密度区主要分布在黄山市,低密度区分布在淮北市和蚌埠市;安徽省特色旅游名镇名村基于旅游资源可分为自然风光、特色建筑、民俗文化、红色遗址四大类型,其中自然风光类旅游名镇名村的数量最多,分布密度最大;从影响因素方面来看,自然因素包括地形和水文,地形在高程0~500 m和水文距离1~5 km的特色旅游名镇名村的分布较为集中,社会经济因素中,公路里程、旅行社数、农村居民人均可支配收入对安徽省特色旅游名镇名村的影响为正相关,全体居民人均可支配收入、一般公共预算支出为负相关。在历史文化因素方面,安徽省内的皖北、江淮和皖南三大区域由于不完全相同的地域文化,形成了特征各异的村镇风貌。

四川省老龄化时空演变及影响因素

新世纪之交,伴随大量青壮年流出,西部地区人口老龄化快速增长,探讨其时空演变及驱动机理,对正确应对人口老龄化十分必要。以四川省为例,采用标准差椭圆、空间自相关、地理加权回归(GWR)模型等方法,分析其1990-2010年间人口老龄化时空演变及影响因素。结果表明:(1)人口老龄化呈现"东高西低"的总体格局。(2) 1990-2010年间,人口老龄化均值由8.98%增至16.39%,全面进入老龄型社会,步入老龄型的县域多分布在东部盆地,空间极化增强,并向东偏南方向移动,呈现显著的盆地化效应。(3)人口老龄化总体空间集聚性显著,热点区由西北—东南走向转变为西南—东北走向,冷点区从西南部扩展至整个川西地区。(4)各因素在局部区域对人口老龄化的影响程度不同,空间差异变动明显。持续降低的出生率、死亡率推动了老龄化,较高的迁出率加剧了老龄化,迁入率则缓解了老龄化,经济水平、城镇化水平对人口老龄化的贡献率较高,教育水平的影响为负,医疗水平既有抑制也有推动作用。

基于GWR模型的东江水质空间分异与水生态功能分区验证

流域水生态功能分区研究是我国正在开展的一项重要工作,如何验证分区结果的合理性,是当前亟待解决的问题。采用地理加权回归(GWR)模型评估流域特征对东江水质的影响,验证水质及流域影响空间差异是否与一二级水生态功能分区结果吻合,并对比了GWR模型与普通最小二乘(OLS)模型性能,讨论了GWR在分区验证方面的应用价值及不足。结果显示:1)水质指标以及GWR模型局部解释率(Local R^2)均在一二级水生态功能分区间存在显著差异;2)相比OLS模型,GWR模型校正R2更高,残差空间自相关指数Moran′s I更低。研究表明东江水生态功能分区结果能合理反映水陆耦合关系,有效解释水质空间差异。此外建议选择总氮(TN)而非溶解氧(DO)和总磷(TP)作为分区验证指标。GWR模型在分区结果验证中具有广泛应用前景。降低数据空间自相关影响及改善距离测度方法是未来GWR模型研究的难点问题。

基于GWR的区域年太阳辐照量计算模型

将地理加权回归分析(GWR)应用于区域年太阳辐照量计算,在GIS技术支持下,利用194个气象观测基本站逐月观测数据,以年平均气温、年日照时数、年平均总云量以及海拔高程作为影响因子,以地理加权回归分析作为计算方法,建立基于GWR模型的区域年太阳辐照量计算模型。对比利用模型计算的区域年太阳辐照总量与同一地区观测的年太阳辐照总量,拟合值与观测值之间的误差最大为9.65%,最小误差为0.02%,表明基于GWR模型建立的区域年太阳辐照量计算模型具有较好的计算精度。

基于GF-1与Landsat-8的康保县叶面积指数遥感反演研究

以GF-1和Landsat8遥感影像为数据源,采用逐步回归、非线性Logistic回归和基于空间位置的地理加权回归3种方法,结合134个野外样地调查数据,在河北省康保县开展叶面积指数反演研究,并对结果进行精度检验。结果表明:(1)在荒漠化地区,GF-1和Landsat-8遥感影像提取的植被指数因子与LAI均有较高的相关性。运用主成分分析方法对植被指数因子进行处理,可以有效消除各影响因子间的共线性。(2)基于GF-1和Landsat-8影像分别建立的3种模型,均以地理加权回归决定系数最大,均方根误差最小,反演精度最高。(3)国产GF-1数据反演LAI效果优于Landsat-8,可以代替Landsat-8数据进行叶面积指数的估测。

青岛东岸城区住宅价格空间格局研究

以2018年青岛市东岸城区1617个住宅小区均价数据为基础,采用核密度分析、空间自相关分析和地理加权回归分析等方法,分析了青岛市住宅价格空间分布格局及其影响因素.研究结果表明:青岛市住宅空间呈现市南区、市北区密集,崂山区、李沧区蓬勃发展的格局,住宅价格热点主要集中在南部区域,冷点主要分布在市北区和李沧区;建成时间、三甲医院、公园、商圈、地铁站点、重点中小学是影响住宅价格的重要因素,各影响因素与住宅价格的关系随空间位置而发生正负向变化,影响程度有显著的空间差异.

利用Minkowski距离逼近道路网络距离算法研究

道路网络背景下的距离度量(如道路网络距离、旅行时间)是在空间分析或空间统计过程中常用的距离度量,但在科研过程中由于道路数据的可获得性和精度等方面的限制,该类距离的计算可能较为困难。Minkowski距离函数是欧氏空间中的广义距离函数,其参数p值的不同代表着对空间不同的度量。利用Minkowski的通用性和灵活性(参数p不同的取值),研究如何更好地逼近道路网络距离。同时,探索不同道路网络的部分计量特征(如密度、弯曲度等)与最优p值之间的关系。实验证明,相对于最常用的欧氏距离度量,优选p值后的Minkowski距离函数能够更大程度上逼近道路距离。而通过对道路网络计量特征与最优p值之间的关系的分析,指出了弯曲度与最优p值之间的对应关系,它对于p值的选择具有重要的指导意义。此外,为了验证Minkowski距离逼近算法的可行性,以地理加权回归分析为例,通过对比传统的欧氏距离度量、最优Minkowski距离度量和道路网络距离(旅行时间)对模型解算结果的影响,指出优选后Minkowski距离一定程度上更接近于采用旅行时间对模型解算的结果。

蒙古国植被自然恢复潜力

植被自然恢复能力评估是生态恢复实践的重要内容。基于蒙古国的MODIS EVI植被指数产品、气象数据及土壤数据,依据相似生境原则,构建了植被恢复潜力计算模式,计算得到蒙古国植被恢复潜力值(VRP,可代表在自然条件下区域植被能够恢复到的最佳状况)及植被恢复潜力指数(VRPI,代表植被生长现状与最大潜力之间的差距),并用蒙古国纵贯铁路沿线长期围封区的采样分析数据进行了验证。结果表明:(1)蒙古国整体上具有较高的植被恢复潜力,植被自然恢复潜力值0.6—0.9;(2)受降水、气温、土壤等自然要素组配的空间分异影响,蒙古国植被自然恢复潜力具有较大的空间差异性,其中北部及东部地区为VRP高值区和VRPI低值区,植被轻度退化,且较容易恢复;南部及西部地区为VRP中低值区和VRPI高值区,植被退化程度较重,恢复难度相对较大。