基于空间自相关的常规城市公交车辆危险驾驶热点路段识别

为了获得公交危险驾驶状态的空间分布特征,采用空间自相关性分析方法,识别危险驾驶状态的空间集聚性,确定危险驾驶状态热点路段,并对显著性影响因素进行分析。首先,采集4个季度各1周公交车辆卫星定位数据样本,修复重复数据、异常数据和缺失数据,并以公交站点为节点划分空间区段,对每个区段进行编号;接着,将速度过快、急加速、急减速和急转弯确定为危险驾驶状态,参照车辆运动学特性获得4种危险驾驶状态阈值,并计算4种危险驾驶状态的统计学指标和全局莫兰指数,结果表明,公交车辆危险驾驶状态具有空间集聚性(空间随机分布概率p<0.01,标准差得分值Z>2.58),速度过快状态(全局莫兰指数为0.731)的空间集聚性最为显著;然后,分别对4种危险驾驶状态进行局部空间自相关性分析,绘制了90%、95%和99%置信度下的莫兰散点图和Lisa集聚图,结合城市地图,获得危险驾驶状态的热点路段;最后,选取路段长度、车道数、平直度等9个指标,对比分析了OLS模型、SLE模型、SEM模型和SDM模型的拟合优度,采用SDM模型获得4种危险驾驶状态的显著性影响因素。文中研究结果可为公交车辆危险驾驶状态空间识别、精细化安全运行管理提供理论依据。

中国汉族18岁青少年体质健康指标与社会经济指标双变量空间自相关分析

为探究我国社会经济发展水平与青少年体质健康的关系,通过《中国统计年鉴》提取了2019年各省级行政单位的国民经济指标(GDP、人均GDP、居民可支配收入)与青少年各项体质健康指标(身体形态、身体机能、身体素质)进行双变量空间自相关分析,探究社会经济发展水平与青少年体质健康的空间关联。结果表明:我国青少年身体形态和身体机能指标的空间聚集性与各省(市)人均GDP的空间聚集性呈显著相关,身体素质指标的空间聚集性与人均GDP的空间关联程度不高。

基于土地利用变化的洞庭湖生态经济区生态系统服务价值时空演变及相关性分析

土地利用变化是导致生态系统服务价值(ESV)变化的重要原因,以洞庭湖生态经济区为研究区,在3km×3km格网尺度下,基于2000—2020年土地利用变化定量测度洞庭湖生态经济区ESV并分析其时空特征及空间相关性。结果表明:洞庭湖生态经济区土地利用格局总体稳定,耕地、林地以及水域为主要用地类型。耕地在2000—2020年减少规模最大,建设用地始终保持增长态势;2000—2020年,研究区ESV呈先增加后减少趋势,价值总量共增长10.12亿元,水域和林地是ESV主要贡献者。ESV高值区主要集中于中部洞庭湖区及四水流域,四周林地为次高值区;研究区ESV空间分布具有正相关性,存在显著集聚效应,但ESV空间分异效应逐年增强。

中国城市物流发展潜力评价及空间自相关演化

对于中国城市物流发展潜力的充分认识有助于优化我国物流发展布局,提高物流效率。但是在现有的研究中缺乏对于中国城市物流发展潜力的认识。基于此,通过对2009-2021年中国284个地级及以上城市的物流发展潜力进行评价,并运用空间自相关的研究方法,对2009-2021年中国城市物流发展潜力的变化情况以及空间自相关的演化情况进行了分析,得到以下研究结论:目前我国城市物流发展潜力现状表现为东高西低,京津冀、成渝、长三角、珠三角表现优异,总体呈现十字型布局,以武汉、郑州为代表的中部城市正在崛起;在此期间,中国城市物流发展潜力总体处于缓慢增长的态势,但是城市之间的差距依然非常大;中国城市物流发展潜力总体呈现集聚情况,这种集聚总体呈现出先增高再减小的趋势;中国城市物流发展潜力集聚情况总体变动较小,并且大多数城市处于LL(低低)集聚之中,HH(高高)集聚型城市数量有所增加。

重庆市绿色空间景观格局与PM_(2.5)浓度时空相关性

空气中的细颗粒物对人民群众身体健康产生严重威胁,探究绿色空间景观格局对PM_(2.5)浓度的影响,有助于通过调整绿色空间格局降低PM_(2.5)浓度。以重庆市1980~2020年土地利用遥感监测数据和PM_(2.5)浓度数据作为基础数据,通过景观格局指数法、空间自相关分析研究绿色空间景观格局及PM_(2.5)浓度变化特征,再通过时空地理加权回归(GTWR)模型研究绿色空间景观格局指数变化对PM_(2.5)浓度的影响及其时空异质性。结果表明:①重庆市PM_(2.5)浓度从1980年至2010年逐渐上升,2010年至今逐渐降低;同时,其空间分布具有显著聚集特征,主要显示为东部低-低聚集、西部高-高聚集的特征。②林地、草地和耕地的面积指数(TA)、斑块密度指数(PD)和斑块连接度指数(COHESION)与PM_(2.5)浓度具有显著的相关性。其中,林地面积指数呈负影响,耕地、草地面积指数呈正影响;林地、草地斑块密度指数呈正影响,耕地斑块密度指数呈负影响;林地、草地和耕地斑块连接度指数均呈负影响。③主城都市区内,草地面积指数和耕地斑块密度指数对PM_(2.5)浓度的负影响较强。渝东北三峡库区城镇群和渝东南武陵山区城镇群内,林地聚合度指数(AI)、斑块密度指数和斑块连接度指数以及耕地面积指数对PM_(2.5)浓度的影响较强。

生态用地动态演变与热环境的空间自相关分析——以山西中部城市群为例

为探讨城市群尺度下生态用地与热环境的空间相关性,以2010~2022年间Landsat遥感影像为数据源,在分析山西中部城市群生态用地及热环境的动态演变的基础上,从热贡献度、用地均衡度和空间分布及动态演变等方面对二者进行空间自相关性分析.结果表明:(1)城市群生态用地中基础性生态用地与辅助性生态用地相互转化频繁;(2)2010~2022年间研究区热环境变化复杂:高温区面积增加最多,达11.63%,次高温区面积占比减少5.75%,升温区域占19.40%,降温区域占24.16%;(3)城市群生态用地与热环境有着密切的空间自相关关系:基于热贡献指数的各类用地对热环境贡献排序为:辅助性生态用地(0.95)>非生态用地(0.33)>基础性生态用地(-1.29),基础性生态用地起显著降温效应;生态用地均衡度与地表温度呈负相关性,其中2010年最为显著,莫兰指数(Moran'sI)为-0.264且具有显著的空间聚集性;在空间分布上,生态用地类型与温度分区具有较强的空间相关性;重心迁移轨迹表明二者在动态变化过程上具有一致性.本文在城市群尺度视角下探讨生态用地演变与热环境的空间自相关性,为城市群生态用地的热消减理论研究进行了补充,在实践上为城市群热环境的改善提供科学依据.

基于引力模型与空间自相关的长三角港口一体化空间联系研究

长三角港口一体化是实现区域一体化发展的必然要求.以长三角27个港口为研究对象,通过熵权-TOPSIS法分析了2010年、2015年和2020年长三角港口一体化融入水平.在此基础上,运用引力模型计算港口间的引力值,研究长三角港口一体化空间联系强度和空间联系特征,并通过空间自相关进行检验.研究结果表明:(1)长三角港口群一体化发展程度总体偏低,且发展不均衡,港口两极化特征较为明显.(2)2010年、2015年和2020年港口空间网络结构特征比较相似,均呈现出各港口之间空间联系强度不均的现象.(3)以上海为核心,江苏、浙江为两翼的长三角港口群格局初步显现.(4)长三角港口一体化水平呈现全局正向空间自相关性.

球状星团成员星的空间相关性分析

以球状星团NGC(New General Catalogue)104、NGC 5139、NGC 6121为实验样区,选取了视差等10个恒星参数,通过引入地学中的空间分析理论和相应的分析框架为定量描述球状星团成员星的空间分布特征提出了一种基于地学的研究范式.通过计算全局和局部莫兰(Moran)指数得到球状星团成员星各恒星参数的空间分布特征.研究结果表明:球状星团NGC 104、NGC 5139、NGC 6121成员星的各恒星参数在总体上呈现出空间正相关特性,表现出空间集聚特征,但不同恒星参数之间存在差异;局部空间分布也呈现聚集特征,而不同的成员星呈现出不同的空间分布特性和趋势.总体而言,用地学空间相关分析系统地定量化描述球状星团成员星空间分布特征,能够为球状星团的研究提供新的思路.

含空间自相关误差的空间自回归模型的调整经验似然推断

本文研究含空间自相关误差的空间自回归模型的调整经验似然推断问题。利用调整经验似然方法,构造出含空间自相关误差的空间自回归模型的调整经验似然比统计量,证明调整经验似然统计量的极限分布为卡方分布,并模拟比较调整经验似然与一般经验似然方法的优劣。模拟结果表明:调整经验似然比一般经验似然置信域的覆盖精度更高,计算速度更快。在样本容量较大时,无论误差项是否服从正态分布,一般经验似然方法和调整经验似然方法均可;在样本容量较小时,推荐使用调整经验似然方法。

基于不同权重的土地利用空间自相关模型对比分析——以元谋县为例

[目的]研究不同空间权重矩阵对土地利用空间自相关模型的影响。[方法]以元谋县土地利用变量为基础,首先分析不同权重矩阵下土地利用类型及其驱动因子的空间自相关性,建立基于queen权重矩阵、rook权重矩阵和距离阈值权重矩阵的耕地时空格局演变的空间自回归模型,选取拟合优度、最大似然对数值、赤池信息准则、施瓦茨信息准则、影响因子数量和模型残差空间自相关性等参数作为模型评价指标,对比分析经典线性回归模型、空间滞后模型和空间误差模型的差异。[结果]2018年元谋县土地利用类型和土地利用驱动因子在不同空间权重矩阵下均呈现出较强的空间正相关关系。通过对比3种权重矩阵的经典线性回归模型、空间滞后模型和空间误差模型,发现在同一空间自相关模型中,基于距离阈值权重矩阵的空间自回归模型的拟合效果较好,基于同一个空间权重矩阵,空间误差模型的拟合效果较好。[结论]空间相关性与空间权重矩阵有关,基于距离阈值矩阵的空间误差模型的拟合度最高,解释能力最强,能更好表征云南高原山区的土地利用格局的空间演变。

长三角城市群经济极化效应空间分布与自相关特征分析

本文以2016—2020年长江三角洲城市群的26个城市为例,对长三角三省一市城市群的经济极化指数与区域经济极化效应的城市贡献度进行测算,运用空间自相关等方法对城市经济极化效应进行分析,以期对长三角区域经济的发展提供参考。研究认为:长江三角洲城市群的经济极化水平呈波折下降趋势;长三角地区经济极化贡献度极处于多核心分布;经济极化贡献度具有空间正相关特征,局部自相关以H-H和L-L为主,空间分布较为集聚,并基于以上结论提出建议,以供参考。

不同采样间距下农田土壤镉含量空间自相关分析的研究

本文以舟山市定海区某水稻田土壤为研究对象,采用全局空间自相关和局部空间自相关相结合的方法,在仅改变采样间距的基础上,全面探讨40 m、20 m这两种采样间距下农田土壤镉(Cd)的空间自相关特征。结果表明,两种采样间距下均具有明显的尺度效应,短采样间距(20 m)更易于揭示Cd元素的空间分布状况;对于Cd污染农田土壤的安全利用及治理,虽然40 m采样间距能减少前期调查成本,但无法准确识别Cd含量较高值所在的具体位置,增加后期安全利用及治理的不确定性,而20 m采样间距则能够准确地进行异常值识别,有助于对Cd含量较高值所在位置的土壤采取针对性的污染防控措施以及摸排切断污染源头,为Cd污染农田土壤的安全利用及治理提供参考依据。

基于遥感影像的山区景观空间自相关分析——以山东省栖霞市为例

景观格局的最大特征之一就是空间自相关性,生态学变量在空间上如何关联及其变化是当前景观格局研究的热点。本研究以山东省栖霞市为例,从1987年和2022年的遥感影像中选取苹果园地景观作为研究对象,采用常用的莫兰指数进行不同时相的空间自相关分析。结果表明:研究区内苹果园地景观类型在不同时间内存在明显的自相关性变化;空间尺度变化对景观分析有显著影响,随着分析尺度的增加,空间自相关性均呈现下降趋势。

引江济淮工程河南受水区水资源利用效率及其空间自相关性分析

选取引江济淮工程河南受水区9个县(区),构建包括水资源、经济社会和生态环境3个维度的水资源利用效率测算指标体系,采用“单指标量化-多指标综合-多准则集成”评价方法对水资源利用效率进行测算,构建障碍度模型辨析受水区水资源利用效率制约因素,通过空间自相关模型分析各县(区)水资源利用效率的集聚性特征。结果表明:受水区水资源利用效率指数(water resource utilization efficiency index,WREI)呈现波动上升趋势,年均增幅为3.55%;主要障碍因子是生态用水占比和人均水资源占有量;WREI具有较为明显的空间正相关作用,空间集聚性呈降低趋势。

基于LUCC的生态系统服务价值时空演变——以祁连山区域为例

分析祁连山区域生态系统服务价值的时空变化特征,可为该区土地高效开发利用、生态恢复与保护机制的构建提供数据支撑。基于1980年、1990年、2000年、2010年和2020年的土地利用数据,运用改进的当量因子定量评估祁连山区域不同历史时期的生态系统服务价值,结合空间自相关及GIS空间统计方法,探究研究区不同乡镇的地均生态系统服务价值时空变化特征。结果表明:1)1980-2020年,研究区主要土地类型为未利用地、草地、林地、耕地,总覆盖率在93%以上。其中林地和未利用地面积减少,建设用地动态度变化最大。2)1980-2020年,祁连山区域生态系统服务总价值增加了170.8285×10^(8)元,其中草地、林地和水域的生态服务价值占78%,水文调节和气候调节的生态服务价值占60.14%。3)地均生态系统服务价值的空间正相关性较明显,空间集聚程度较高。高值聚集区有由增加向减少转变的趋势,低值聚集区逐年增加。4)1980-2010年,祁连山区域南部生态系统服务价值高于北部,北部生态系统服务价值在2010年后有增加趋势,但研究区南北间生态系统服务价值还未达到均衡和稳定。

2000—2020年非洲耕地资源时空格局变化分析

非洲地区面临严重的粮食安全问题,研究其耕地资源时空格局变化对于保障非洲粮食安全具有重要意义.基于2000—2020年间联合国粮农组织的统计数据,通过重心迁移、标准差椭圆及局部空间自相关等方法对非洲耕地资源时空格局的变化特征进行了分析.结果表明:1)非洲耕地整体数量呈稳定上升趋势,20年间耕地面积增加了6321.92万hm^(2),增长率为53.44%,但不同国家间存在差异;2)非洲耕地在几何中心以北区域分布较多,耕地重心迁移方向先向东北后转向偏西方向,移动总距离为111.86 km,偏移速率先快后慢,从前5年的平均10.27 km/a降至后15年的平均4.00 km/a左右;3)非洲耕地分布呈西北—东南向,20年来标准差椭圆转角有向水平方向倒伏趋势,椭圆面积不断缩小,向心性不断增强;4)非洲耕地分布集聚主要出现在西非的尼日尔和尼日利亚,异常区为南非及贝宁.

黄河流域城市高质量发展空间关联及障碍因子分析

基于新发展理念,构建综合评价指标体系,运用熵值法计算黄河流域61个地级市2010年、2013年、2016年和2019年的高质量发展水平综合得分,并运用自然间断点法、空间自相关和障碍度模型,分析黄河流域城市高质量发展的时空演变规律、空间关联性和障碍因子。结果表明:(1)黄河流域整体高质量发展水平不断提升。根据高质量发展水平将城市分为四大类,其中高水平城市主要为省会和中心城市,较高水平城市分布在中心城市周围,较低水平城市由下游向中上游扩散,低水平城市集聚在中上游。(2)黄河流域总体空间关联性较弱,局部存在集聚效应,东部高值区被高值区包围的高高集聚较明显,西部低值区被低值区包围的低低集聚较明显。(3)黄河流域城市高质量发展障碍因子主要包括入境旅游人数、外资依存度、万人专利申请量、外贸依存度和万人在校生数。基于此,提出黄河流域高质量发展相关建议。

湖北省城市洪涝灾害韧性时空演变及驱动因素分析

洪涝灾害是湖北省主要自然灾害之一。开展湖北省城市洪涝灾害韧性研究,可加快该地区韧性城市建设,促进城市的可持续健康发展。以湖北省17个城市为研究对象,选取2010-2021年为研究期,从压力、状态、响应等维度构建城市洪涝灾害韧性评价指标体系,运用CRITIC-熵权组合赋权法分析其洪涝灾害韧性时空演变,并利用空间自相关法分析其洪涝灾害韧性空间集聚特征,再用地理探测器模型分析其驱动因素。结果表明:①研究期内湖北省城市洪涝灾害韧性指数呈波浪式上升趋势,增幅达34.82%;②城市洪涝灾害韧性的空间分布主要呈现为“西高东低”和以武汉为高值向外递减,城市洪涝灾害韧性的空间集聚效应较强;③城市洪涝灾害韧性的空间分异性为多因素共同作用。其中,人口暴露程度、地形起伏情况、地表陡缓程度、医疗保障能力为主要驱动因素。研究结果可为城市防洪减灾政策提供参考。

东北黑土区典型县域耕地质量对耕地水田化的空间响应

[目的]耕地水田化过程对耕地质量具有至关重要的影响,明确东北黑土区耕地质量对耕地水田化的空间响应,是提升黑土耕地质量实现耕地可持续利用的重要前提。[方法]构建LESA耕地质量评价体系,采用CRITIC模型、双变量局部空间自相关模型,揭示耕地质量和耕地利用变化之间的空间响应关系。[结果](1)研究区耕地水田化现象剧烈,呈现出东部最强、西部次之、中部最弱的时空分异格局;(2)研究区耕地质量变化显著,耕地质量下降比例低于质量提升比例,表现出中部下降最高、西部下降次高、东部下降最低的时空格局;(3)研究区耕地质量对水田化的响应具有双重效应,负向响应更为敏感,整体呈现出东部耕地质量响应程度高于其他区域的空间格局。[结论]研究区耕地水田化对耕地质量具有正、负两种效应,依据效应方向进行耕地利用结构调整,是保护黑土耕地的重要途径。对于具有正向效应的区域应适度推进旱改水项目,而针对具有负向效应的区域应停止旱改水工程,积极进行水田休耕,并可适当地将其恢复为旱地。

民航管制安全风险主题时空分布规律研究

为了探究民航管制安全风险的时空分布规律,基于潜在迪利克雷分布(Latent Dirichlet Allocation,LDA)主题模型识别出民航管制安全风险主题,定义民航管制安全风险主题强度的定量测度指标,运用全局空间自相关分析和冷热点分析对民航管制安全风险主题的时空分布规律进行研究。结果表明:利用LDA主题模型识别出“管制员指令错误风险”等10个管制安全风险主题;“管制员指令错误风险”主题存在较弱的全局空间自相关性,在2018—2021年,全局Moran’s I总体呈现波动增长的趋势;在2018—2021年,“管制员指令错误风险”主题强度高值聚集的区域由西南向东南转移,高值聚集区域数量变少,且不稳定,低值聚集区域发生转移并在2020年后保持稳定。通过全局空间自相关分析和冷热点分析确定了2018—2021年中国民航不同管制区域的管制安全风险的时空分布格局,为局方进行差异化的安全监管提供决策支持。