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。

计及出力水平影响与自相关性的风电预测误差模拟方法

风电的预测误差不仅受预测出力水平的影响,而且时序上也存在显著的自相关性,基于此,提出一种兼顾两方面特征的风电预测误差模拟方法。充分利用Copula函数在描述变量间相关性方面的优势,通过分析风电出力的预测值与实际值间的联合概率分布,确定不同预测出力水平下预测误差的条件分布函数,对相邻时刻预测误差的相关性进行建模,并结合预测误差的条件分布函数,生成具有特定相关关系的备选数据列。顺次以前一时刻的预测误差为依据,从备选数据列中选取相应数据组成预测误差的模拟序列。算例仿真验证了所提方法的有效性。

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。

基于伪随机序列自相关性的新型超声波测距系统

针对传统超声波传感器存在受环境因素影响大、抗干扰能力差等缺陷,提出了一种新型超声波测距系统的设计方法。该超声波测距系统基于伪随机序列自相关性原理,采用模块化设计,可准确地测量出超声波的传播速度和渡越时间,进而计算出障碍物的距离。采用低功耗,高性能的TMS320VC5509A DSP作为信息处理器,采用基于快速傅里叶变换(FFT)的相关判别算法,有效地提高了实时性。改进了超声波接收电路,采用高速绝对值电路代替传统的检波电路,可高效地从接收到的超声波信号中解调出伪随机序列。根据所设计的超声波测距系统的工作原理,提出了适用于该系统的误差校正方法。在干扰存在的情况下,进行了性能测试实验,实验结果表明,该超声波测距系统的测距误差在1.8%以内,具有良好的抗干扰性。

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。

非线性纵向数据模型中自相关性和随机效应的存在性检验

刻画纵向数据协方差结构有三种可能因素 ,即序列相关 (特别是一阶自相关 )、随机效应和常规的随机误差 (Diggleetal,2 0 0 2 ) .本文研究非线性纵向数据模型的自相关性和随机效应存在性的单个和联合检验 ,得到了检验的score统计量 ,并利用血浆药物渗透数据 (Davidian&Gilinan ,1 995)说明检验方法的应用 .

中国股市自相关性与反馈交易行为实证研究

本文通过对股市内不同类型交易者的行为进行分析,利用Watanabe(2002)的模型,对中国股市交易者的反馈交易行为进行了实证检验。结果表明:股市的波动率与自相关性之间具有反向的变动关系;股市收益在价格下降时,比价格上升时更具有负自相关性;股市中存在着正反馈交易行为,而且波动率越大,正反馈交易越显著。

广义加性模型配合时间序列资料时消除残差自相关性的一种方法

目的广义加性模型假定观察是独立的,但时间序列资料往往存在自相关性。本文探讨在使用广义加性模型配合时间序列资料时消除残差自相关性的一种方法。方法在广义加性模型基础上加入反应变量函数的非参数匀滑函数项。结果本文实例中采用反应变量的滞后项作为反应变量的函数,使1-12阶的残差自相关系数由加入反应变量函数的非参数匀滑函数项之前的0.50～0.25下降为0.09～-0.09,取得了较满意的效果。结论在用广义加性模型配合时间序列资料时,加入反应变量函数的非参数匀滑函数项可以有效控制自相关带给参数假设检验的影响。

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。

具有AR(1)误差的线性随机效应模型中方差齐性和自相关性的检验

在回归分析中,方差齐性是一个很基本的假设.本文对具有AR(1)误差的线性随机效应模型,研究了方差齐性和自相关性的检验问题.我们分别讨论了随机误差异方差、随机效应异方差、多元异方差以及自相关性的检验问题,并用score检验方法给出了三种方差齐性和自相关性的检验统计量.随机模拟的结果表明,当样本容量较大时,检验的功效较好.本文还给出一个数值例子说明检验方法的实用性.另外,模型的结果也可以推广到非线性情形.

具有嵌套性和自相关性的制造过程质量控制方法

研究了当制造过程具有嵌套性和自相关性时的质量控制问题,结合嵌套性和自相关性的特性进行混合建模。提出了新的质量控制方法,即以嵌套控制模型为框架,引入自协方差函数和自相关函数,建立了嵌套自相关控制模型,并给出了控制图的建立步骤。由分析可知,自相关函数值越大,嵌套自相关控制图的控制限越大;当样本容量n较小时,自相关性对控制限的影响更突出。应用实例验证了该方法的有效性。

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.