白马鸡繁殖早期栖息地选择和空间分布

2003年1-6月和2004年4-6月考察了分布于四川省稻城县著杰寺周围的白马鸡(Crossoptiloncrossop-tilon)种群,分析繁殖早期白马鸡繁殖对的栖息地选择和空间分布特征。雌雄个体配对前,对整个研究区域进行系统取样并测量若干环境变量的参数。配对后,利用随机样线调查繁殖对出现的位置和数量。有繁殖对出现的栅格定义为探测栅格,反之为非探测栅格。水源距离、灌木盖度、灌木高度和草本高度等变量在探测和非探测栅格间差异显著。将显著差异变量及这些变量间的一级互作经单变量逻辑斯蒂回归进行筛选,以保留变量为自变量进行向前筛选的逐步逻辑斯蒂回归,最后选择具有最小AICC值的回归等式为最佳的回归模型。模型表明繁殖对的栖息地选择与水源距离负相关,与灌木盖度正相关。2004年进行了重复调查,获得实际的探测和非探测栅格与模型预测值之间无显著差异。计算繁殖对在0°(东-西),45°(东北-西南),90°(南-北)和135°(西北-东南)4个方向上的变异函数。结果表明:繁殖对的方向性变异函数可用球状模型来拟合,拟合曲线和实验曲线间的拟合程度达到显著水平,繁殖对呈明显的各向异性聚集分布[动物学报51(3):383-392,2005]。

Kriging插值方法在地层模型生成中的应用

为了建立三维数字地层,采用了一种适合城市工程地质和岩土工程特点的地层数据模型-基于钻孔信息的3棱柱模型。由于钻孔之间的距离稀疏程度、方向、数据值存在差异,钻孔以外未知的地质特性需要插值和推断,传统的数理统计方法无法很好地解决空间样本点的选取、空间估值和2组以上空间数据的关系等问题。借鉴地质统计学的Kriging方法给出一种距离加权插值算法,即先根据空间数据得到统计特征,再根据统计特征进行插值。通过对地层模型插值结果的观察,得出该算法可以获得良好的插值效果。

气温数据的时空变异结构分析

时空地统计是传统地统计学结合时间维的扩展,其行业应用非常广阔,然而目前时空地统计模型的计算实现研究较少,时空变异函数是时空地统计的核心,研究时空变异函数理论模型的实现是时空地统计技术突破的关键。该文探讨了时空变异函数的积和模型理论,讨论了时空变异函数的两种实现方法和数据时空平稳化的预处理方法。以东北三省月平均气温数据为实验数据,检验了两种时空变异函数构造算法的效果,分析获知东北三省月平均气温时空结构性显著,空间结构性比时间结构性更为显著。基于现有实验数据,发现在空间48km内和时间3个月内东北月均值气温是相关的,超出这个范围则相关性逐步消失。该文工作提供了一条实验可行的时空地统计计算的技术路线。

区域土体膨胀率空间变异特征分析与三维模拟

以土体膨胀率空间变异特征的定量分析为目标,利用收集到的钻孔资料和土样数据,分析合肥市滨湖新区土体膨胀率不同尺度、各向异性的变异规律;并以泛克里金方法为映射工具,在GSIS2.0平台上完成研究区膨胀率属性三维空间变异模型的构建;分析结果的有效性和正确性通过交叉验证的方法进行检验。在此基础上,结合滨湖新区气候变化规律和水系分布特征,对整个区域三维地下空间的膨胀土危害的强弱进行定量分析和评价,指明进行地下空间规划和开发所需采取的措施。研究结果表明,地质环境属性变异特征的三维分析与模拟是地下空间科学规划和开发的一种有效、科学、直观的方法体系,也是实现地质环境条件定量分析和评价的有效手段。

疾病空间分布的变异函数模型及其应用

目的 :探讨变异函数模型技术在疾病空间分布状态分析中的应用价值。方法 :在疾病空间相关 自相关假设下 ,定义疾病空间化变量 ,提出疾病空间化变量的二阶平稳性假设 ,构造疾病空间分布的变异函数模型 ,并定义变异函数模型参数的流行病学含义。结果 :获得疾病空间分布变异函数模型及其流行病学含义。结论 :该模型可以准确刻画疾病空间分布特点 ,并解释疾病的地理流行病学机制。

基于空间分析荞麦地流域地下水健康风险评价

以云南荞麦地流域为研究区域,对该区域2017年24个地下水样品中5种重金属指标(Cr、Pb、Co、Mn、Hg)和1种无机毒理指标(氟化物)进行测定和分析,并基于半方差模型等地学统计方法,对地下水健康风险评价进行空间分析.结果表明:地下水通过饮水途径所引起的成人和儿童的健康风险分别为9.27×10^-10~4.59×10^-5a^-1和1.10×10^-8~5.46×10^-4a^-1.地下水健康风险评价值以Cr为主导,成人与儿童存在较高的一致性.地下水健康风险存在很强的空间规律性,在南北方向上呈条带状分布.受位于中游的药山镇影响,研究区南部下游地区地下水健康风险显著增加.

中国旅游经济空间格局演变特征及其影响因素分析

基于中国地级单元2005-2015年旅游经济及相关指标的面板数据,运用ESDA、空间变差函数、空间计量方法,揭示中国旅游经济空间格局演变特征及影响因素。结果表明：（1）中国旅游经济空间相关性显著为正,高高和低低集聚现象明显。高高集聚区分布在三大经济区以及闽东沿海地区内,低低集聚区分布在西部地区及东北北部地区。（2）中国旅游经济空间差异不断减小,旅游外汇和国内旅游收入分别在东南-西北和东-西方向上空间差异最大。（3）经济发展水平、旅游资源禀赋、旅游服务设施、交通条件、信息化程度共同影响着中国旅游经济空间格局的形成与演变。

空间变异函数的数学模型及参数反演

空间变异函数在克里格估计中占有重要地位。基于椭圆分布函数可导出两类空间变异函数的数学模型。一类是只考虑变程各项异性的模型,称之为AE模型;一类是只考虑拱高各项异性的模型,称之为CE模型。传统的方法需要先进行空间变异函数的拟合,然后进行克里格估计。交叉检验方差是评价估计精度的一项重要指标。根据克里格方程组的重要性质,克里格估值仅与标准变异函数有关,对标准变异函数进行线性变换得到新的变异函数不会改变克里格估值和交叉检验方差。因此,用拟合方法获得的最优变异函数进行交叉检验,通常并不能有效地降低交叉检验方差。如果直接以交叉检验方差为目标函数进行参数反演,则可以有效地解决这个问题。变异函数数学模型一般含有5个参数,其中2个是线性变换作用。进行交叉检验时只需研究标准变异函数的3个参数,从而可以降低参数反演的复杂度。研究表明:较之AE类模型CE类模型具有更强的适应性,通常可获得更小的交叉检验方差;鉴于评价面非常复杂,将遗传算法(GA)应用于参数反演是可行和有效的。滦河流域降水量空间插值实例表明,交叉检验均方差降幅分别为11.7%和29.8%。

空间异质性视角下军民融合企业技术创新效率分析

从投入产出角度出发,以2015—2019年中国88家军民融合上市企业为研究对象,运用动态StoNED模型、空间变差函数模型和空间统计等方法,分析空间异质性视角下的军民融合企业技术创新效率.实证分析表明,中国军民融合企业技术创新效率总体上处于较高水平,但空间分布不均,呈现出中部高四周低的异质性特征;省域军民融合企业技术创新效率东-西方位和南-北方位空间分异明显,并随时间推移出现集聚迁移状态.最后,针对军民融合企业技术创新存在的问题,提出空间异质性视角下军民融合企业技术创新效率提升的政策建议.

山东省县域经济空间格局演变及驱动机制研究

文章以山东省103个县域单元为研究对象,选取多项指标,利用标准差椭圆、空间变差函数、探索性空间数据分析及动态面板数据模型分析2005-2015年山东省县域单元经济空间格局演化特征和地域分异驱动机制。结果表明:山东省县域经济总体格局呈东北—西南走向,重心向东迁移且速度加快,主方向呈先扩张后收缩态势;县域经济空间差异、空间自组织性及结构性分异有所增强,东北—西南向分异显著,内在结构形态异质性未随经济发展而减弱;全局空间关联性表明经济空间集聚程度增强,呈显著核心—外围二元结构,局部空间关联性表明县域经济增长极与低洼区两极分化严重,经济发达区密布于东部沿海,鲁西南与鲁西北等经济低洼区连片分布,空间扩散和梯度转移是其主要原因;分权化、工业化水平、市场化和对外开放程度是影响山东省县域经济格局变迁的重要动力机制。

基于随机-关联空间插值法的工程岩体力学参数确定

岩体力学参数在空间上存在的结构关联性和随机不确定性是影响工程岩体力学参数设计取值的客观因素之一。基于地质统计学理论,提出随机-关联空间插值法,在工程岩体力学参数概率分布未知的情况下,利用样本矩替换母体矩,描述工程岩体力学参数的随机性,利用变差函数描述样本点之间、样本点和插值点之间的工程岩体力学参数关联性,建立岩体力学参数的空间分布模型,并通过克里格法对场地中的工程岩体力学参数进行空间插值。结合工程实例,在力学参数概率分布未知的情况下建立其概率分布模型;选择不同数量的有效样本对比分析该方法本身对样本数量的依赖性问题;探讨该方法的应用范围以及针对其他情况提出的相应措施,为后续研究打下基础。与试验结果对比,工程实际中3种不同样本的岩体力学参数指标相对误差分别为4.2,4.4,5.3,估值结果可作为工程设计取值的参考依据。

山西省森林土壤因子空间变异特征

为了揭示山西省森林土壤因子的空间分布特征,为评价森林土壤肥力提供参考,为森林可持续经营提供技术支撑,并为区域林业发展规划的制定提供依据。基于山西省297块样地的土壤采样检测数据,包括森林土壤碱解氮、全氮、有机质、速效磷、全钾、pH、含水量7个因子,利用GIS进行趋势分析、半变异函数模型选取,利用克里金插值法揭示森林土壤因子的空间变异特征。结果表明:全氮、碱解氮、pH的最优模型为高斯函数模型;速效磷、全钾的最优模型为指数函数模型;有机质、含水量的最优模型分别为三角函数模型和球面函数模型。利用克里金插值法绘制了各森林土壤因子的空间分布图,揭示了山西省森林土壤因子的分布特征。山西省森林土壤因子均有明显的空间分异特征:碱解氮、全氮、有机质含量相对较高的多集中在省境主体山脉沿线的中高山地区;全钾含量整体表现较为丰富;含水量表现出明显的东南多西北少的差异;速效磷作为一种瞬时变量,在空间分布上比较杂乱;pH的空间变异显示,山西省整体森林土壤呈弱碱性,朔州市部分地区森林土壤表现为强碱性,可作为盐碱地研究典型区域。

双流县不同地形条件下Cu、Zn的空间变异特征

以双流县耕地为例,通过常规统计分析、正态分布检验,并且利用国家土壤环境质量标准对不同地形条件下耕地土壤重金属Cu、Zn的污染状况进行评价。结果表明,在不同地形条件下耕地土壤2种元素含量均值未超过土壤环境质量二级标准(GB156182-1995),土壤Cu、Zn含量服从正态分布;以半变异函数为主要工具,通过GS+软件对Cu、Zn拟合得到Cu与Zn的半方差函数模型,且在一定范围内存在空间相关性;采用Kriging内插法对未测点重金属进行最优估计,所绘制的Kriging插值图能较好地反映该区耕地土壤重金属Cu和Zn的空间变异特征。

基于U-Net的国产高分卫星影像海水养殖区分类提取方法

针对海水养殖区具有类型多样(筏式养殖、围海养殖、网箱养殖等)、差异较小和难以实现高精度分类提取的问题,本文将空洞金字塔卷积模块与U-Net神经网络模型融合,提出一种适用于海水养殖区的多分类提取方法。首先,采用变差函数分析方法发现不同类别的海水养殖区的变差函数波形与基台值的差异;其次,定义一种相仿于变差函数搜索域的不同扩张率空洞卷积并联的卷积结构,用其替换U-Net模型中普通卷积结构,构建ASP-U-Net模型;最后,为验证采用ASP-U-Net模型的海水养殖区分类提取能力,选取7景我国高分1/2号卫星影像为数据源,相较于经典FCN、SegNet、PspNet和经典UNet模型,ASP-U-Net模型对海洋养殖区的分类提取在多种指标下均最优,这说明使用提出的卷积结构能够有效扩大感受野,更适合于多类海水养殖区的特征表达。

不同种植年限压砂地土壤水分空间变异规律研究

本文采取野外大田试验,运用地统计学和经典统计学方法,研究了不同种植年限压砂地的土壤水分空间变异规律。结果表明,压砂地的土壤含水量均值明显大于裸地(CK)的土壤含水量,且新砂地>中砂地>老砂地>裸地。压砂地各土层的变异系数均小于10%,为弱变异。裸地(CK)第Ⅰ层,老砂地Ⅱ、Ⅲ层土壤水分半方差函数最佳理论模型为指数模型,裸地Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ层,新砂地第Ⅱ层,中砂地第Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ层,老砂地第Ⅰ层为球形模型,其他各地型、各土层均为高斯模型。新砂地具有强烈的空间自相关性,中砂地具有中等的空间自相关性,而裸地和老砂地空间自相关性微弱,变异主要由随机性变异所引起。基于Surfer8.0绘制新砂地各层土壤含水量等值线分布图,结果显示,第Ⅲ层的等值线最密,第Ⅰ层、第Ⅳ层次之,第Ⅱ层最稀疏,这与Cv和C0/(C0+C)得出的结论一致。以期为压砂地生态农业的生产提供理论依据。

克里金估值法中各向异性土体参数的空间变异函数套合研究

在利用传统等效应椭圆套合模型对澳大利亚新南威尔士州巴利纳附近场地竖直剖面锥尖阻力进行预测时,面临预测效果不佳的实际问题。在等效应椭圆套合模型的基础上,提出了一种新的变异函数套合模型——等效应卡西尼卵形线套合模型。依据澳大利亚国家软土试验中心的孔压静力触探测试(piezocone penetration test,CPTU)的勘探数据,基于普通克里金估值法,分别利用2种模型对场地竖直剖面和水平剖面的锥尖阻力进行了预测。结果表明,卡西尼卵形线相较椭圆能够更好地拟合场地竖直剖面的方向变程。各向异性变程拟合的好坏显著影响套合模型的预测精度,等效应卡西尼卵形线套合模型相比等效应椭圆套合模型具有更高的预测精度。此外,等效应卡西尼卵形线套合模型也可以应用于场地水平剖面参数的预测。