基于时空Moran's I指数的全国降雨量自相关分析

对全国160个站点收集的1951年～2000年降雨量数据进行时空自相关分析,探讨了降雨量的时空演变特征.研究结果表明：全国降雨量呈现时空聚集特征,具有明显的时空相关性;在时间维度上,全局时空Moran＇s I指数所反映的趋势,与全国5～9月降雨量上升趋势一致,对于相邻的月份,上个月的降雨量对下个月的降雨量有直接影响,即上个月降雨高聚集的区域也很有可能是下个月降雨高聚集的区域,随着两个月之间相隔的时间越长,这种相关性逐渐减小;空间维度上,局部时空Moran＇s I指数所反映的全国降雨量聚集模式,与5～9月实际降雨空间分布相符.

Moran's I指数计算中空间权重文件的生成实现

Moran's I指数是空间自相关分析常用的指标。ArcGIS9.0加强了空间统计分析功能,在Moran's I指数计算中,他提供了6种空间关系的定义方法。但在基于空间权重文件的方法中,ArcGIS9.0没有提供相应的空间权重文件生成的运算工具,需编程实现。基于MapBasic实现了基于二进制权重的空间权重文件的生成,并给出了详细的实现过程和具体的应用实例。

基于改进Moran's I指数的成都市PM_(2.5)的空间统计分析

以PM2.5污染的空间分布为研究对象,改进传统Moran＇s I指数,以便适用于大样本数据的空间自相关分析。通过改进Moran＇s I指数推导出期望与方差对改进Moran＇s I指数进行统计意义上的显著性检验,从而对PM2.5污染情况进行空间自相关性的判断与评价,揭示PM2.5污染呈现的空间分布趋势。为说明改进Moran＇s I指数的实际应用价值,采用成都市区7个空气质量监测点（不包括灵岩寺监测点）PM2.5每小时数据,进行改进Moran＇s I指数的计算与分析,绘制改进全局指数时序图和改进局部Moran＇s I指数渲染图。结果表明,成都市区全局Moran＇s I指数的范围为0.728 7-0.998 5,即PM2.5污染整体呈现显著空间聚集趋势,从局部看,PM2.5污染的空间聚集和空间异质特性随着时间转移至不同监测点,地理位置邻近或环境类似的监测点有类似的分布趋势。

基于Moran's I的广东省农用地利用空间相关分析

基于管控耕地“非粮化”背景,对广东省县域农用地利用空间相关性进行分析,以揭示各类农用地空间分布特征,为差异化耕地用途管制施策提供数据基础。利用2009—2018年广东省农用地利用现状面板数据,以县区为统计单元,利用空间自相关分析法,得出广东省122个县区2009、2013、2018年的农用地利用时空格局变化情况。结果显示:耕地、园地、林地及其他农用地面积的Moran's I指数反映出计算值保持一个较高的水平且非常显著,耕地0.36~0.40、园地0.37~0.39、林地0.37~0.38、其他农用地0.20,表明各县区4种地类面积存在较显著的空间正相关关系,广东省各类农用地(除草地)面积有着明显的空间聚集性。耕地、园地面积出现“高/高聚类”的县区主要在粤西部分地区,耕地、林地面积出现“低/低聚类”的县区主要在珠三角核心地区和粤东部分地区,园地出现“低/低聚类”的县区主要在珠三角部分地区和粤北部分地区。总体而言,广东省县域的各类农用地利用在空间分布上呈显著空间自相关特征和空间聚集特征。

基于Moran'sI指数的新疆工业用水效率的空间分析

本文运用Moran's l指数对新疆地区工业用水效率空间差异性进行了研究。研究表明,用水效率的Moran's I=0.048266,新疆各地区的工业用水效率在空间分布上呈正相关,空间邻接地区的用水存在相似性。新疆各地区的工业用水效率局部聚集化效应明显,主要显著的表现为高-高地区和低-高地区,建议加强水管理,提高利用效率。

不同斑块类型的景观指数粒度效应响应——以无锡市为例

斑块类型与景观格局粒度效应响应关系密切。以无锡市为研究区域,针对地区社会经济活动频繁、人为干扰强烈和生态脆弱等特性,以土地利用类型、热力等级和生态贡献为斑块类型划分依据,构建出对应的3种不同景观格局。在相同粒度变化情况下,选用了19个景观水平指数和Moran's I指数,分析了不同景观格局粒度效应的响应情况。结果表明,随粒度变粗:1)土地利用类型、热力等级和生态贡献斑块的部分景观指数响应曲线变化剧烈程度依次减弱;2)3类斑块的Moran's I指数均存在尺度效应。其中,土地利用类型和生态贡献斑块的Moran's I指数存在负相关,热力等级斑块没有。生态贡献斑块响应曲线在正相关区域内变化相对平缓,土地利用类型与热力等级斑块响应曲线变化趋势相反;3)指数反映的第一临界粒度基本一致,但景观指数响应曲线的临界现象更为明显。总体上,不同类型斑块在同一研究区构成的景观格局、指数响应曲线变化趋势和第一临界粒度都较为相似;斑块类型对景观指数粒度效应响应存在影响,但还有待深入探讨。

玛依湖保护区生态环境质量时空变化及驱动因素分析

科学评估生态环境质量,明晰其空间分异驱动因素,是改善区域生态环境和维护区域生态安全的重要前提。基于2000-2020年遥感影像数据计算玛依湖保护区遥感生态指数(RSEI),采用Mann-Kendall检验方法,确定研究期间的典型年份,进而分析生态环境质量时空变化特征,最后采用空间自相关方法、地理探测器模型探讨了生态环境质量空间相关性及其变化潜在驱动因子。结果表明,(1)2000-2020年玛依湖保护区遥感生态指数均值呈波动上升趋势,2009年处于最低值为0.28;由突变检验确定,2013年为研究期间的突变点;各典型年份,生态环境质量空间上呈现“中间高、四周低”的分布格局,其中2009年,中湖区和下湖区生态环境质量等级以下降为主,但总体上看,近20 a来保护区生态环境质量得到了改善。(2)全局莫兰特指数(Moran's I)0.64~0.71,研究区生态环境质量之间存在较强的正相关关系,其空间分布呈簇状,高-高聚集区分布在保护区中央,低-低聚集区分布在保护区四周,并且近20 a高-高聚集区域面积有扩张的趋势。(3)地理探测器探测结果表明,除模型因子绿度和干度对生态环境质量变化有较大的影响外,土地利用对生态环境质量变化的影响越来越大。

区域经济增长空间关联性的纵向变化与横向差异实证分析——基于省级、地级数据和空间统计Moran’s I指数方法

基于Moran's I指数的空间自相关性测度可以作为经济活动空间关联性的统计分析方法。运用省级、地级的经济增长数据进行实证分析,结果表明:改革开放三十年来,中国省级市区经济增长指标的Moran's I指数表现了明显的变化阶段性。在加入WTO过渡期,中国地级市区经济增长指标的Moran's I指数既表现了一定的纵向变化,又表现了明显的横向差异。

中原城市群城乡融合发展的时空分异特征分析

中原城市群作为城乡融合发展的区域空间重要单元,区域内部地区间的城乡融合发展水平是落实乡村振兴战略、促进中部崛起的重要体现。以中原城市群城乡系统为研究对象,利用2011—2021年中原城市群30个城市的相关资料和数据,运用熵值法、耦合协调度模型及Moran's I指数,实证分析中原城市群城乡融合发展的时空分异特征。十年来,中原城市群内各地区城乡融合发展水平缓慢上升,耦合协调度模型有助于滤去“虚高”耦合度;郑州市新型城镇化水平远超其他城市,乡村振兴水平较低,而邢台市、邯郸市乡村振兴水平最高,但新型城镇化指数较低;前期中原城市群各城市城乡融合发展水平存在正的空间自相关性,但集聚程度逐年减弱,后期总体空间关联程度较弱,2018年以来呈现负的空间依赖性,高-低(HL)型和低-高(LH)型区域占比增加。

广西县域卫生资源配置效率及空间评价研究

目的:对2015—2020年广西县域卫生资源配置效率进行空间评价研究,以期为未来进一步深化县域医药卫生体制改革提供循证依据。方法:运用Malmquist指数模型,测量2015—2020年的广西县域卫生资源配置效率的动态变化情况。基于地理信息系统构建空间计量模型,综合研究县域卫生资源配置效率的空间相关性及影响因素,并提出优化建议。结果:2015—2020年,全要素生产率均值为1.082,且技术效率、技术变化、纯技术效率、规模效率的均值均>1。城镇化率和诊疗人数与广西县域卫生资源配置效率密切相关(P<0.05)。结论:2015—2020年广西县域卫生资源产出有所下降;卫生资源配置效率存在空间自相关性;城镇化率和诊疗人次数与县域卫生资源配置效率呈正相关;民族地区县域卫生资源配置效率有待提高。

金沙江流域(云南段)人居自然环境质量时空分异研究

基于2010、2015、2020年3期遥感影像和其他多源数据,从自然环境的角度,选取地貌、土壤、植被覆盖等10个环境质量因子作为人居自然环境质量评估指标,将熵权法、欧式距离函数等多方法复合建立流域人居自然环境质量的综合度量模型,通过GIS趋势面、Moran's I指数及冷热点分析揭示流域人居自然环境质量的时空分异规律。结果表明:流域人居自然环境质量受坡度、地貌和植被覆盖度的影响较大,环境质量优异地区的空间分布与坡度平缓、地貌适宜且植被良好的区域具有较高的重叠性;流域三期人居自然环境质量的时空演变规律表现为:空间维上,南部>北部、中部>东部>西部,从南到北,环境质量下降,中下游优于上游;时间维上,呈现出先下降后回升的趋势,尤其是中游以南的滇中地区表现尤为明显;流域整体呈正相关集聚分布,置信度高的热点区以中下游以南的楚雄州及昆明地区为主;而置信度高的冷点区覆盖整个迪庆藏族自治州。研究得出的人居自然环境度量模型及空间异质性分析方法为开展类似研究提供参考,揭示的人居自然环境时空变异规律为区域进行灾害搬迁选址和环境保护治理提供科学依据。

猕猴桃自然居群SSR遗传变异的空间自相关分析

本研究采用空间自相关分析方法对同域分布的中华猕猴桃(Actinidiachinensis)和美味猕猴桃(A.deliciosa)自然居群SSR遗传变异的空间结构进行了研究,以探讨猕猴桃自然居群遗传变异的分布特征。选用的9对SSR引物在两物种中共扩增出104个等位基因。选择频率在20–80%的SSR等位基因,运用等样本对频率方法分别对同域分布的中华猕猴桃和美味猕猴桃各1个居群及其中华/美味猕猴桃复合居群进行了空间自相关系数Moran’sI值计算。结果表明:中华猕猴桃和美味猕猴桃的遗传变异在居群内均存在着一定程度的空间结构,尽管近半数或半数以上的等位基因在居群内表现为随机分布的空间模式,但也有相当比例(29.6–48.0%)的等位基因在种内居群中和复合居群中(河南西峡51.0%,陕西商南44.7%)呈现渐变、衰退、双向衰退或侵扰模式。而且其居群内遗传变异的空间分布规律,不论是在种内还是复合居群中都基本一致:相距在100m以内,特别是30m范围内的个体间的等位基因表现出显著性的正相关,但随着地理距离的增大逐渐显示出负相关,说明猕猴桃属植物的有效传粉距离可能在100m左右,种子散播主要集中在30m的近距离内。猕猴桃自然居群遗传变异的空间结构是其传粉和种子散播等生物学特性与生境共同作用的结果,其中种子近距离的散播、花粉传播的有限距离及人为干扰是最主要的因素。本研究结果揭示了这两个近缘物种居群遗传变异的空间分布特征及相互关系,有助于进一步探讨猕猴桃属植物的遗传变异、居群扩散及其地理系统发育进化等方面的规律,并为制定相应的保育策略和措施提供基础数据和科学依据。

空间分层抽样在森林覆盖面积监测中的应用

为探讨空间分层抽样在森林资源调查中的应用,以对贵阳市花溪区的森林覆盖面积调查为例,利用融合后遥感数据SPOT5作为底图,布设100 m×100 m的抽样框,并从SPOT5影像上提取辅助因子进行先验抽样。采用Moran's I指数进行空间自相关分析,结果表明,调查目标具有显著空间自相关性,可以进行空间抽样。利用460个样本单元的观测值对整个研究区进行普通克里格空间插值,并以插值结果作为分层辅助因子进行空间分层,结果初步表明空间分层抽样与经典抽样和随机空间抽样相比具有明显优越性,可以降低成本,提高效率。

京津冀区域经济空间差异研究

区域经济差异问题是中国近年来经济发展中存在的主要问题之一。京津冀地区是中国北方地区的经济中心,本文选取2004年和2012年京津冀区域内184个区县单元的人均GDP、人均第二产业产值、人均第三产业产值等8项指标,利用SPSS 21.0软件、Arcgis软件和Geoda软件对分析京津冀区域的经济差异,通过比较两个年份区域经济差异的变化,认为京津冀区域内的经济差异尤其是河北省与京津地区的差距是扩大的。

珠三角耕地质量局部空间自相关分析

目前关于耕地质量空间格局方面的研究相对较少,以农业、农村经济发展最快以及经济发达的华南丘陵平原区珠三角为研究区域,在对珠三角耕地质量进行科学评价的基础上,分析其镇级耕地质量空间分布特征,利用局部Moran's I指数,探索其空间关联性。结果表明:珠三角耕地各类型质量的空间分布格局均有所差异。耕地质量存在局部空间自相关,表现为质量高和质量低的地方有较显著空间聚集性。各类型质量空间聚集类型有较大差异,大部分乡镇在空间上表现为非显著型。从空间关联格局来看,自然质量正、负相关类型均呈现零散分布;经济质量无负相关类型,HH和LL型都是以组团形式出现,集中性较强;利用质量中属于正相关类型分布范围较广,负相关类型多零星分布无明显集中区域,局部空间关联格局同利用质量基本一致;生态质量与经济质量的空间布局类似。

产业集聚测度方法研究

随着产业集聚理论的发展,产业集聚测度方法研究已成为产业集聚理论的一个重要研究领域,新方法的不断涌现不仅丰富了产业集聚测度方法的种类,同时也增加了产业集聚测度方法的选择。但是由于不同的方法假设条件和应用范围等各不相同,因此在实际应用中如何正确地选择合适的测度方法是研究测度方法必须面临的问题。文章基于产业集聚理论,对产业集聚的测度方法区位熵、空间基尼系数、E-G指数、M-S指数、K函数、D-O指数、M函数以及Moran's I指数进行了研究,将其归为三类:基于总体经济活动的集聚测度法、距离空间测度法和空间自相关法,并分别从原理、空间尺度、数据和实际应用等方面对三类测度方法进行比较研究。结果表明:这三类测度方法各有优劣,都不具有普适的适用性,不可相互取代。因此,在实际应用中,需要针对不同的研究目标进行互补选择或多种方法的综合运用。

交通基础设施与经济增长——基于珠三角地区的空间计量分析

基于1994-2008年珠三角地区的相关数据,采用空间计量经济学模型对交通基础设施的空间溢出效应进行研究。结果表明,空间滞后模型更适合刻画交通基础设施与经济增长之间的关系,交通基础设施投资具有显著的正外部性,珠三角地区的交通基础设施投资平均每增加1%,产出弹性将增加19.6%,其中10%来源于交通基础设施的空间溢出效应。这说明对交通基础设施的投资不仅能够促进本地区的经济增长,还能促进邻近地区的经济发展,进而推动区域经济一体化的进程。

我国各省份体育支出空间效应及β收敛研究

由于经济发展差异、社会层级差异、地理区位差异等,我国体育资源配置依然存在不同程度不均衡,主要表现在东西部地区之间、城乡之间资源配置不公平。基于这一基本现实,实证检验我国各省份体育支出空间效应和β收敛。研究发现:我国体育支出存在显著的东部沿海和中部地区优势,考虑地区人口和生产总值后,这一地区优势减弱甚至消失;我国部分省份体育支出存在显著空间自相关,形成高-高、低-低、高-低、低-高4种集聚类型;各省份体育支出与所在地GDP规模和城镇化率显著正相关,并受相邻省份误差项冲击;当前我国各省份体育支出增长率存在分异效应,即体育支出高省份增长率也高,并与相邻省份体育支出增长水平负相关。

基于空间关联性的广深金融服务业集群研究——珠三角经济区域背景下的考察

自2000年以来,以广州、深圳为代表的珠三角各大城市先后出现了不同程度的金融服务业集群,本文利用区位熵、Moran's I等指数来考察该区域内各大城市之间的区域外溢性及存在的空间关联,以进一步揭示广州、深圳两大中心城市在金融服务业集群过程中基于空间自相关性的空间依赖和空间异质。结果表明:珠三角9大城市在集群过程中各自与周边地区的关联程度不一,存在着4种不同的情形,而广州、深圳的空间关联性则更多的体现为空间依赖上的异质性。

龙滩流域降雨趋势及变异时空特征分析

基于龙滩流域14个气象站1959~2017年逐日降雨数据,采用反距离权重插值法、Modified MannKendall(MMK)趋势检验法和Moran's I指数等方法分析了龙滩流域年总降雨量和最大一日降雨量趋势及变异时空特征。结果表明,年总降雨量在时间上总体呈现出下降的趋势,在空间上流域大部分地区呈不显著下降趋势;最大一日降雨量在时间上呈现上升趋势,在空间上流域中西部和中东部地区表现为不显著下降趋势,其他地区呈不显著上升或显著上升趋势;年总降雨量的突变年份为1998年,最大一日降雨量未出现明显突变;两者全局Moran's I指数分别大于0.83和0.65,说明总体空间变异性较小;就局部空间变异性而言,流域西南部(泸西)地区年总降雨量和最大一日降雨量空间变异性最小,东南部地区空间变异性较大。