基于暴雨空间自相关性的降水量插值方法比较

为研究空间自相关性对暴雨事件降水量空间插值精度的影响,以乌江流域2009-2018年102个雨量站点的日降水量数据为基础,筛选出88场暴雨事件,分别采用反距离权重法(IDW)、径向基函数法(RBF)、普通克里金法(OK)、协同克里金法(CoK)对流域日降水量进行空间插值,利用莫兰指数(Moran’s I)定量分析了102个雨量站各场暴雨事件降水量的空间自相关性,对比分析了不同插值方法对不同空间自相关性暴雨事件降水量的插值精度。结果表明:随着暴雨事件降水量空间自相关性的增强,莫兰指数增大,4种插值方法精度均有不同程度提升,OK法和CoK法的精度提升效果更为明显;对于流域平均而言,莫兰指数小于0.28时推荐使用RBF法,莫兰指数大于或等于0.28时推荐使用OK法;对于暴雨中心而言,莫兰指数小于0.4时推荐使用RBF法,莫兰指数大于或等于0.4时推荐使用OK法或CoK法。

吉林省水土流失与社会经济空间自相关性特征及影响因素

[目的]研究吉林省水土流失与社会经济空间自相关性特征及其影响因素,为该省水土保持与绿色协调发展提供科学依据。[方法]基于吉林省各县市水土流失面积,结合相应年份社会、经济统计资料,采用GIS,GeoDa与OLS等技术与方法,对吉林省2017-2021年水土流失与社会经济空间自相关性进行系统研究,并辨识了关键影响因素。[结果]①吉林省水土流失的Morans’I指数均为正数且最小值为0.2546,水土流失在部分地区存在一定的集聚效应,高-高集聚区主要集中于吉林省西北地区,低-低集聚区主要分布在南部地区。②吉林省社会经济指标中,城市化率、建设用地比例、植被覆盖面积以及农业经济增长率的Moran’s I值相对较高,在空间上存在一定集聚特征。③水土流失与社会经济局部双变量空间自相关性中,城市化率和林地面积的Moran’s I值较大,社会类型数据较人口类型数据和经济类型数据空间分布更集中。④农业GDP、农业用地比例、植被覆盖比例和水土流失的相关性较高,5 a平均Robust_Pr值分别为0.038,0.003和0.154。[结论]吉林省水土流失、社会经济及水土流失与社会经济双变量在空间上均具有较强自相关性,城市化率和植被覆盖面积是引起水土流失的关键影响因素。

三江平原农田土壤跳虫多尺度空间自相关性

土壤动物多尺度空间自相关性特征是土壤动物空间异质性和空间共存格局研究的重要基础。以土壤跳虫为研究对象,以中国科学院三江平原沼泽湿地生态实验站为研究区,于2011年8月和10月,选取具30 a以上耕作历史的旱地为实验样地,以5 m为步长设置一个50 m×50 m的实验样地,采用地统计中的全局Moran's I指数和局部Moran's I指数相结合的方法,研究土壤跳虫多尺度空间自相关性特征。全局空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和多数跳虫种类存在显著的多尺度空间自相关特征,多数为显著的正的空间自相关性,形成明显的空间集群。局部空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和所有跳虫种类均存在显著的局部空间自相关性,在局部地区形成"高—高"和/或"低—低"的空间集群,并和"高—低"和/或"低—高"的空间孤立区相伴发生,即形成"斑块"和"孔隙"相间分布的水平镶嵌格局;这种镶嵌格局具一定的时间动态特征,从夏季到秋季斑块大小和空间分布范围略有变化。研究表明,土壤跳虫具有明显的多尺度空间自相关性;空间集群是土壤跳虫的常见空间分布格局,在样地内形成"斑块"和"孔隙"相间分布的水平镶嵌格局,这种格局具年内时间变异性。

空间分析中空间自相关性的诊断

目的大部分流行病学资料具有空间属性,即空间相关性和空间异质性,本研究拟从空间自相关统计量、变异函数图、空间自回归模型等3方面探讨具有空间属性资料的空间自相关性分析方法。方法分别阐述空间自相关统计量、变异函数图和空间自回归模型的原理和计算方法,对其各自的特点进行比较,并以2009年广东省手足口病的发病为例阐述软件实现的过程以及对参数和统计量的解释。结果基于广义Pearson相关系数的空间自相关统计量可以定量地分析疾病在空间上的聚集状态以及相关程度;变异函数可以对疾病发生的空间变异进行分解,并解释由空间自相关部分引起的变异大小;空间自回归模型则可以扣除间间自相关性的影响后分析影响因素的作用大小。结论空间自相关统计量、变异函数图、空间自回归模型是定性和定量地分析空间自相关性的方法,三者结合可以很充分地分析疾病的空间自相关性。

三江平原农田地表和地下土壤螨群落空间自相关性研究

多尺度空间自相关性是土壤动物空间异质性和空间共存格局研究的重要基础。在中国科学院三江平原沼泽湿地生态实验站的农田内，以5 m为步长设置一个50 m×50 m的样地，结合全局Moran’s I 和局部Moran’s I指数，研究地表、地下和地表—地下土壤螨群落多尺度空间自相关性特征。结果表明，地表和地下土壤螨群落的物种数量和平均密度均有显著差异。全局空间自相关性结果表明，除了地表螨群落，地下螨群落平均密度在8月（35～40 m）和10月（5～30 m）、地表—地下螨群落平均密度在8月（5～10 m和35～45 m）和10月（5～35 m）均有显著的多尺度全局空间自相关性，土壤螨群落中数量较多的优势和常见类群易形成明显的多尺度全局空间自相关性。局部空间自相关性结果表明，地表、地下和地表—地下螨群落及所有螨类的平均密度均存在显著的局部空间自相关性，形成“斑块”和“孔隙”并存的水平分布格局。本研究表明，多尺度全局空间自相关性是地下和地表—地下土壤螨群落的重要特征，群落和物种的平均密度均在局部地区形成“斑块”和“孔隙”并存的的水平分布格局。

中国栗疫病菌群体遗传结构的空间自相关性分析

应用空间自相关分析方法对中国栗疫病菌 17个居群 RAPD遗传变异的空间结构进行研究 ,以探讨栗疫病菌居群遗传变异的分布特征及其形成机制。结果表明 :中国栗疫病菌居群缺乏空间结构 ,绝大多数 RAPD位点变异为随机分布的空间模式 ,但部分位点表现出渐变、斑块和双向渐变的非随机分布模式 ,又显示了一定的空间结构。推测其形成原因可能是长距离的基因流、人类活动、地理隔离以及栗疫病菌本身的繁殖特性综合作用的结果 ,并依据部分位点呈单向渐变的模式推测西南地区为中国栗疫病菌的起源中心。

四川省碘缺乏病的空间自相关性

目的 :研究四川省碘缺乏病在不同地理位置上的空间相关性情况。方法 :对四川省 2 0 0 0年地方性甲状腺肿大率进行 Box-cox变换 ,并分别计算原始及变换后的甲状腺肿大率的 Moran s I和 Geary s C两个统计量。结果 :原始数据及变换后的数据的 Moran s I统计量分别为 0 .2 0 8、 0 .2 3 8和 Geary s C统计量分别为 0 .73 5、 0 .73 8,且都有统计学意义。结论

欧洲原始野生甘蓝资源的空间自相关性分析

利用SRAP标记分析了欧洲原始野生甘蓝7个群体共80份资源的遗传多样性,并且对野生甘蓝的多样性水平与地理分布的关系进行了空间自相关性分析。研究结果表明,野生甘蓝资源的遗传变异主要存在于群体内,群体间的变异较小,但仍然有极显著差异;野生甘蓝资源的遗传变异总体上缺乏明显的空间分布特征,但在个别位点上表现为斑块状、潜变模式、侵扰模式等空间结构特点。

城市郊区耕地细碎化及其空间自相关性分析——以河北省保定市新市区为例

为研究城市郊区耕地细碎化程度及其空间相关关系,以保定市新市区为例,选取斑块面积指数、斑块形状指数、斑块分散指数3个指标综合反映耕地细碎化程度,并通过全局和局部莫兰指数分析其空间相关性。结果显示:1斑块面积指数空间分异与形状指数类似,总体特征是西部高于东部,斑块分散指数的分布则与之相反;2新市区3个耕地细碎化指数的空间聚集程度顺序为:分散指数>面积指数>形状指数;3斑块面积指数和斑块形状指数的H-H型分布规律相似,主要集中在市区西部,而斑块分散指数H-H型则集中分布于市区周围。结果表明:掌握新市区耕地细碎化空间格局及其空间相关关系可以为耕地集约化利用提供决策支持。

和田河西侧胡杨沙堆的三维形态特征及空间自相关性

基于野外RTK测量数据,利用GIS和统计手段进行信息提取与统计,定量分析了和田河西侧10个样方内胡杨沙堆的三维形态特征及空间自相关性。结果表明：（1）胡杨沙堆形态不规则,各形态参数变化范围均较大,大部分沙堆处于发育阶段;（2）沙堆呈斑块分布,中等面积沙堆居多。最小距离指数表明研究区内胡杨沙堆总体上呈离散分布;（3）坡度统计结果显示沙堆坡度主要分布在0°~50°;（4）胡杨沙堆的空间自相关尺度最大值为120m,在各自空间尺度上,沙堆的高度和底面积呈复杂的空间自相关关系。

江苏省地方性氟中毒的区域型空间自相关性研究

目的探讨江苏省地方性氟中毒的区域型空间自相关性。方法利用Moran’s区域型空间自相关系数（USA）估计江苏省地方性氟中毒的局部空间自相关情况。结果水氟的Moran’s LISA分析表明，江苏省大部分地区呈区域型空间自相关，其中丰县、沛县、铜山、雎宁、新沂、宿迁、泗阳地区的区域型空间自相关性最强：而盱眙、金湖、淮安、阜宁、响水、滨海、射阳地区的Moran’s LISA为负值．说明这些地区的水氟存在较强的空间负相关。氟斑牙检出率的Moran’s LISA分析表明，江苏省大部分地区呈区域型空间自相关，其中丰县、沛县、新沂、东海、宿迁、沭阳、泗阳地区的空间自相关性最强；而盱眙、淮阴、响水、滨海、射阳地区的Moran’s LISA为负值．说明这些地区的氟斑牙检出率存在较强的空间负相关。结论江苏省水氟和氟斑牙检出率的局部空间聚集情况存在差异，并不完全吻合。提示可能还有其他因素影响着氟斑牙检出率。

尺度分布的Getis统计对遥感图像特征参量空间自相关性的研究

分析了Getis统计中空间尺度设定对于标准Z值的影响,提出用变化的空间尺度设定来进行Getis空间相关性的计算,直观反映遥感特征参量的空间分布,并用被动微波遥感SSM/I(spec ial sensorm icrowave/imager)的辐射亮度温度数据进行了验证分析。进一步地,针对Getis标准Z值分布不能评估中值聚类的缺点,提出了多层尺度分布的Getis空间自相关性统计方法,用模拟的图像和主动微波遥感ERS-2 SAR(European Remote Sensing-2 Synthetic ApertureRadar)数据进行了验证分析,结果证明多层尺度分布的Getis能够比较全面地反映地表特征参量分布的空间信息。

基于GIS的中国城镇家庭消费的空间自相关性研究

对全国主要地区的各项消费性支出进行了全局空间自相关分析和局域空间自相关分析.全局空间自相关分析表明,食品支出、居住支出、教育文化娱乐支出、医疗支出、家庭设备及服务、总消费性支出、恩格尔系数等表现为明显的全局自相关性,而衣着、杂项商品和服务支出方面在空间上倾向于随机状态.局域空间自相关分析表明,各项支出表现出不同的局域自相关性,其中食品支出表现为南北差异,居住、教育文化娱乐支出表现为东西部差异,医疗保健支出表现为以华北为高值中心和以青海为低值中心;恩格尔系数表现为以内蒙古、河北、山西、黑龙江为低值中心,以云南为高值中心.

空间自相关性视角下市(县)域尺度生态源地空间分布研究

研究城乡生态源地空间分布自相关性,耦合生态源地空间集聚效应进行市(县)域生态空间规划研究,能有效契合生态空间建设与保护的均衡性、连续性和完整性要旨,促进区域景观生态功能的改善。从地理要素空间分布自相关性角度出发,结合空间统计分析工具和地理探测器模型,分析不同等级生态源地空间分布整体和局部集聚特征以及趋向特征,并探析其空间自相关分异特征影响因素差异性作用。结果表明:研究区东部"热点"区呈大规模集聚、集中连片式的格局特征,西部"冷点"区呈小规模集聚、零星分散式的格局特征;东部"热点"区趋于居中趋向,西部"冷点"区趋于北偏西58°定向趋向;生态源地"冷点"区和"热点"区空间分布的影响因素作用强度存在差异。基于研究结果提出区域整体生态空间格局优化方向和不同时序的生态空间功能优化方法,拓展了风景园林生态规划理论与实践的研究内容。

空间自相关性对冬小麦种植面积空间抽样效率的影响

空间抽样是实现区域农作物面积高效估算的重要手段,农作物分布受自然条件等因素影响普遍存在空间自相关性,但以往针对空间相关性对农作物面积抽样效率的影响研究明显不足。该研究选取安徽省凤台县为研究区,通过2017年4月4景GF-1全色多光谱影像(Panchromatic and Multispectral,PMS)与Google Earth高空间分辨率影像相结合提取研究区冬小麦。设计10种抽样单元尺度、3种抽样外推方法、2种相对允许误差和5种样本布局方式,构建多种冬小麦面积空间抽样方案。利用全局莫兰指数(global Moran’s index)评价不种尺度下抽样单元内冬小麦面积比的空间自相关强度,分析空间自相关性对冬小麦面积抽样效率(抽样误差、样本容量和空间布局)的影响。研究结果表明,抽样单元内冬小麦面积比的空间自相关强度随单元尺度的增大而减小,全局莫兰指数相应地由0.75降至0.50。无论在何种尺度下抽样单元内冬小麦面积比都呈显著的空间正相关性;抽样外推冬小麦面积总体的误差随空间自相关强度的减小呈先减小后明显增大的趋势。在10种抽样单元尺度中,当抽样单元尺度为2000m且抽样比为5%时,无论采用何种抽样方法外推总体的误差均为最小(简单随机抽样、系统和分层抽样外推总体的相对误差分别为17.94%、9.48%和1.82%);当相对允许误差设计为5%时,简单随机抽样外推总体所需样本容量随空间自相关强度的降低从660降至56。而分层抽样的样本容量不受空间自相关性的影响;5种样本布局方式中,采用分层随机抽样方式外推冬小麦面积总体的平均相对误差、平均变异系数和均方根误差最小,分别为1.82%、3.19%和0.11×10^(8)m^(2)。该研究可为有空间自相关存在下的农作物面积空间抽样方案合理设计提供参考依据。

森林生物量的空间自相关性研究

森林生物量是森林生态系统物质循环与能量流动的基础,可以很好的衡量森林生产力。研究森林生物量的空间分布及其变化规律,对揭示地表空间变化规律具有重要意义。本研究以帽儿山林区为主要研究区域,以2004年帽儿山林区固定样地调查数据为基础,对帽儿山地区生物量进行全局自相关性分析和局部自相关性分析,并在此基础上使用R软件建立生物量与各地理因子、生物因子的多元回归模型;使用GWR软件,以每公顷株数、平均胸径和高程为解释变量,建立GWR模型。结果表明:帽儿山地区的森林生物量具有空间正相关性,在本研究区域内地理加权回归模型较多元回归模型AIC值降低了90,决定系数R^2和调整型决定系数R^2均有提升,GWR模型具有更高的拟合精度。

武夷山自然保护区植被景观斑块空间自相关性的多尺度效应

利用莫兰指数和盖利比指数,对武夷山自然保护区植被景观斑块空间自相关性的多尺度效应进行研究,结果表明:在3个分类尺度上,不同景观类型斑块的自相关性呈现出不同的自相关性;对于本区域而言,以优势树种为分类标准的二级分类尺度是研究此类问题较为理想的分类尺度。

基于空间自相关性和模糊集的空间数据噪声点检测算法

大数据时代数据纷繁复杂,同时在数据挖掘过程中数据质量又至关重要,数据质量的高低将直接影响数据挖掘结果的好坏,但现实中数据缺失和噪声数据的现象在所难免。针对上述问题,通过引入空间对象的自相关性理论和模糊集理论,提出一种基于空间自相关性和模糊集的空间数据噪声点检测算法。该算法首先运用邻域对象的空间自相关性理论,计算出特定对象与邻域内其他对象的距离,进而将距离以模糊隶属度的概念予以表达,最后通过与该属性的置信水平进行比较,以此来判定噪声数据。理论分析和实验对比结果均表明,该算法对于处理空间数据噪声点问题是有效可行的。

一个基于空间自相关性的土工参数推测公式

根据土的空间自相关性，提出一个表达简单且具有一定应用价值的土工参数推测公式，实测资料证明，该公式有比较高的推测精度。

基于非对称复合矩阵的房价空间自相关性研究

分析地理空间权重矩阵在捕捉房价空间自相关性时的局限性,基于高斯核函数针对截面数据提出非对称复合空间权重矩阵,使用这两种矩阵对比分析我国城际住宅价格的空间分布格局。结果显示非对称复合空间权重矩阵比地理空间权重矩阵揭示的住宅价格全局空间正相关性显著,住宅价格总体上存在空间集聚格局,集聚程度呈递减趋势;大部分城市住宅价格的局部空间同质性显著,"高—高"型显著性集聚位于东部沿海城市且范围变化不大,"低—低"型显著性集聚由中西部城市扩大至东北部城市,少数城市存在局部空间异质性格局但不显著,住宅价格呈现局部空间二元结构,并解析住宅价格空间分布格局的成因。