基于空间自相关的支持向量机空间聚类研究

经济统计信息多包含多维度的属性,在研究数据内在结构时,需要采用降维方法将多维信息转换到三维以内的空间以实现多维信息可视化和聚类。支持向量机(Support Vector Machine,SVM)在解决小样本、非线性及高维模式识别中表现出许多特有的优势,但SVM是一种监督分类方法,需要已知样本集来训练分类过程。由于高维经济统计数据中往往缺少已知聚类中心,从其他方法的聚类结果选择小样本集作为聚类中心具有很大的主观性;空间自相关分析能揭示出高空间聚集区域和随机离散区域,并能分析出各区域的空间聚集模式,这为已知小样本的选择提供了可行的方法。该文以四川2007年统计年鉴的经济数据为例,通过主成分分析法和非线性映射法进行聚类,将各类中心和空间自相关分析揭示的高空间聚集目标作为已知样本集导入SVM,得到的结论是:采集于主成分分析法和非线性映射法的两个不同已知样本集的SVM分类结果之间的差异较大,已知样本集的选择具有很大主观性;空间自相关分析结果能大量减少特征样本集的数目,这不仅简化了SVM算法分类过程,并且结果也能准确反映四川发展实际情况。     

耦合SOFM与SVM的生态功能分区方法——以鄂尔多斯市为例

辨析区域主要生态环境问题及其空间异质性,划定生态功能区,对保障区域生态安全和国土开发优化具有重要指导意义。以往自下而上的分区研究多基于行政区或流域开展,难以体现行政区或流域内部的生态功能分异。以鄂尔多斯市为例,基于生态系统服务与生态敏感性构建区域生态功能分区指标体系,耦合自组织特征映射（SOFM）网络与支持向量机（SVM）划定鄂尔多斯市生态功能分区。结果表明,区域内各生态功能分区指标呈现明显的空间分异特征,通过SOFM网络基于栅格进行指标聚类,构建分类效果指数筛选最佳聚类方案,将区域分为7种不同的生态功能类型。最终,利用SVM识别最优分区界线,将鄂尔多斯市分为11个生态功能区。本文构建分类效果指数实现多分类方案优选,使用机器学习算法解决自下而上的自然分区容易弱化要素空间位置属性的问题,完成了从分类到分区的定量转换,有助于提升分区的空间精度与客观性,为生态功能分区与分区边界划定提供了新的方法途径。     

一种基于多特征的高光谱遥感图像分类方法

提出在多维特征空间中以互信息为评价指标进行特征选择,在特征子集中应用支持向量机(SVM)分类器实现图像监督分类的方法.首先提取图像的光谱、纹理和颜色特征,得到多特征的高维特征空间,然后用最大相关和最小冗余的互信息作为评价标准,用10-fold交叉验证误差率选择特征子集,最后用基于径向基函数的SVM实现图像的分类.实验表明,该方法能明显提高图像分类的精度.     

福建各县(市)经济发展梯度研究

本文采用区域经济分析中常用的主成分分析方法(PCA),来研究福建59个县(市)**的经济发展梯度及差异.通过计算各县(市)的经济发展梯度值,总结出福建经济发展水平的空间地域分异规律,并用系统聚类方法把福建各县(市)划分为5个经济发展梯度区,为制定区域经济持续发展战略提供依据.     

利用TM数据提取干旱区土地覆被信息的方法比较

以柴达木盆地香日德绿洲作为研究实验区,对该区域ETM遥感数据经过空间分辨率融合、主成分分析等方法进行空间信息增强及专题信息增强处理,组合最佳视觉背景图像,分别在不同背景图像上选择训练样本,利用最大似然法监督分类方法(MLC)、多空间尺度分层聚类(SSHC)和基于知识的模糊聚类方法(KFC)等分类器,分别用各自训练样本初始化各类别信息特征值,形成类别特征值模式库,分别以此为基础对待分样本进行分类,对初分类的结果经过类别合并、碎斑滤除以及重新编码赋色等分类后处理,得到最终分类结果及分类精度评价结果。从所获数据可以得出如下结论：从总体精度和Kappa值可知,SSHC和．KFC分类方法所获结果精度较高,总体精度比MLC分类结果约高于3％,SSHC之结果精度略高于KFC之结果;SSHC、KFC和MLC三种分类方法对该区域地表覆被信息的提取分类中,SSHC分类方法对耕地、石砾地、河滩和荒漠分类结果较好,KFC分类方法对耕地、沙地、河滩和荒漠分类结果较好,MLC分类方法对耕地、河滩和荒漠分类结果较好,三种分类方法对耕地、河滩和荒漠等三种地类的分类精度较高,用户精度都在80％以上,而对沙地和石砾地的分类结果其用户精度大都低于80％。     

基于探索性空间数据分析方法的北京市区域经济差异

我国区域经济的不平衡发展是政府和社会普遍关注的问题.针对城乡之间的较大尺度上的空间差异研究已经受到普遍的关注,但对经济发展迅猛的特大城市(如北京、重庆、上海等)内部贫富差距加大的现象尚未引起足够的重视,而这种现象有可能成为经济可持续发展和社会稳定的严重隐患.因此,正确认识特大城市内部的经济差异及演变趋势,是实现区域协调发展的重要条件之一.本文采用探索性空间数据分析方法,以北京市18区/县的人均GDP作为评估标准,分析了北京市18区(县)在2001-2007年,即2008年奥运会筹备期间的经济发展的空间格局及其变化规律.分析结果表明北京市人均GDP的空间分布自2005年后开始有向负的空间自相关性发展的趋势,暗示北京各区县的经济发展局部分异正在逐渐拉大,并显示由过去的南低北高的经济发展差异格局逐步转变为中心高周边低的空间分布格局.     

微机TM图象处理与土地利用自动分类试验研究─—以浙江南部飞云江下游地区为例

利用微机和基于栅格数据的软件系统,采用主成分分析(PCA)详细分析了浙江省南部飞云江下游地区TM多波段数据的信息特征,从中找出了适合于假彩色合成和土地利用分类的最佳波段组合;利用PCA结果,进一步结合较为新颖二图象增强方法-彩色空间变换(IHS变换),讨论了TM图象PCA变换和IHS变换相互结合的优势,为研究区遥感信息的应用提供了新的技术途径;通过对TM图象信息特征分析和图象增强处理,进行了土地利用自动分类的试验.对研究区的土地利用空间结构进行了分析,并针对一些具有区域特点、专题信息进行了提取和分析,提出了一些可供当地政府决策参考的区域发展建议.     

重庆市区县经济增长的空间计量分析

首先,运用探索性空间数据分析方法(ESDA),分析1997—2011年重庆市区县经济的空间结构及其演变趋势与特征发现:空间集聚现象显著存在,并且集聚程度呈不断加强态势。然后,引进交通可达性定义空间权重,运用由实证性空间数据分析技术(CSDA)所选择的空间误差模型进一步分析表明:1997—2011年间,虽然重庆市区县经济增长的空间趋同现象显著存在,但其趋同速度却远远低于全国的平均速度。据此,提出了依托主城,改善"两翼"地区的交通运输等基础设施条件,利用资源优势,发展地区特色经济,增进"一圈"、"两翼"间经济互动,以形成城乡及区域协调发展新格局等相关政策建议。不仅为构建重庆统筹城乡区域协调发展新格局提供依据,也为我国中部和西南山地、丘陵地区区域经济发展政策的制定提供借鉴。     

福建各县（市）经济发展梯度研究

本文采用区域经济分析中常用的主成分分析方法（PCA），来研究福建59个县（市)^**的经济发展梯度及差异。通过计算各县（市0的经济发展梯度值，总结出福建经济发展水平的空间地域分异规律，并用系统聚类方法把福建各县（市）划分为5个经济发展梯度区，为制定区域经济持续发展战略提供依据。     

基于不同窗口纹理特征的SVM土壤盐渍化信息提取方法与精度分析研究

以塔里木盆地北缘绿洲--渭干河-库车河三角洲绿洲为例,借助ENVI遥感软件,利用ETM+数据,探讨了该绿洲土壤盐渍化信息提取的方法.传统的遥感图像分类方法多数在解决问题上存在精度不高、分类效率较低、不确定性强的缺陷,所以,选择好的分类方法对于提取盐渍化信息是至关重要的.近年来,将SVM应用于遥感图像分类已成为新的发展趋势.文章提出了基于纹理特征的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的分类方法,得出以下结论:分别结合3×3,5×5,7×7,9×9,11×11,13×13窗口纹理特征和光谱的SVM分类精度都很高,达到93%以上.并且在验证分类精度时,发现结合光谱和9×9窗口纹理信息的SVM分类的结果更符合实际情况.所以说加入纹理特征后使得光谱信息比较接近的3类地物(重度、中度、轻度盐渍地)的区分性增大,从而使精度提高.因此,基于纹理特征的SVM分类方法更有利于遥感图像分类和盐渍化信息监测,是地物遥感信息提取的有效途径.     

贫困山区乡村发展类型识别及振兴路径研究——以河南省栾川县为例

乡村发展水平精准评估及类型划分是乡村振兴研究的热点问题,可为分类分阶段实施乡村振兴战略提供科学依据。论文以河南省栾川县为例,融合行政村普查、电子地图POI等多源数据,从村域尺度构建多维发展测度指标体系,开展乡村发展水平的多维评估和类型识别。结果表明：① 栾川县乡村多维发展水平总体较低,中等及以上发展的村庄数占比为45.89%,并且任意2个维度间相互作用对解释多维发展指数的空间分异有非线性增强作用。② 乡村多维发展水平空间分异特征明显,发展水平高的村庄集中分布在县城附近及重点乡镇所在地,发展水平低和较低的村庄则主要分布在县域边界以及中部乡镇交接区域。③ 单维发展水平呈现较为显著的集聚分布特征,但不同维度间空间集聚格局有所差异。其中,地理区位和自然本底发展水平较高的村庄主要集聚在资源禀赋好、地势较为平坦的地区;地理区位、人口发展、经济基础和社会福利4个维度发展水平较高的村庄主要集聚在县城、乡镇政府所在地和旅游景区附近。④ 根据多维发展评估结果和优势因素,将村庄划分为优先振兴型、预备振兴型、保留维持型、衰退搬迁型和优先搬迁型5种类型。研究根据不同类型村庄的发展特征,提出振兴路径和发展策略。     

基于SOFM人工神经网络的长江三角洲地区城市职能分类

在研究文献的基础上，提出了以人工神经网络（ANN）作为城市职能聚类的模型工具。结合实际，建立了包含城市规模、职能活动和产业活动的分类指标体系，并应用ANN模型分析中自组织特征映射网络（Self-Orgaizaing FeatureMaps，SOFMl对长江三角洲地区的主要城市进行了职能分类。网络运行结果表明：2001年长江三角洲地区的15个主要城市可以自动分为5类，SOFM分类结果与实际情况基本一致；利用系统聚类和主成分分析方法对人工神经网络自动聚类的结果进行了验证，研究说明了SOFM神经网络方法更可行。     

区域多维发展综合测度方法及应用

借鉴国内外区域发展研究从单要素、单指标走向多要素、多指标综合测度的学术思路,从收入、消费、教育、人口城镇化、交通及生活设施等6个维度选择了12个指标,建立了多面体法区域多维发展综合测度方法及模型,改建了适用于区域多维发展综合测度的多边形法和向量和法定量模型,并与已得到广泛应用的加权求和法一起按县级、地级和省级单元对中国的区域多维发展状况进行了综合测度实证研究。结果表明：不同维度单项指标值和区域多维发展指数在全国各县级单元之间存在着显著差异;区域多维发展指数在空间分布上呈现出东部沿海高、中部及北方沿边地区中等、西南及西部沿边地区低的基本格局,高和较高类型区主要分布在东部沿海、中西部城市以及能矿资源开发地区,低和较低类型区基本上与国家新认定的集中连片贫困区的分布一致;按县级、地级和省级不同尺度单元,借助SPSS和EXCEL软件对4种方法测算结果的相关性分析表明,多面体法、多边形法、向量和法、加权求和法在实际应用中具有等效性,选用任何一种方法都能达到区域多维发展综合测度和评价的目的。     

基于GA-SVM封装算法的高光谱数据特征选择

封装型的特征选择算法相对于过滤算法而言更有助于提高分类精度,因此在当前计算技术及效率快速发展的背景下必将成为未来之趋势。本文以支持向量机(SVM)为分类器,遗传算法(GA)为特征子集的搜索算法,构建了封装型的特征选择算法GA-SVM,并用ENVI/IDL语言编程实现,最后以HYPERION高光谱数据为例对算法予以应用。结果表明,GA-SVM算法可从196个波段中选择出13个波段,同时分类精度较不做特征选择时提高了约4%。由此可见,GA-SVM封装型特征选择算法具有较好的同时优化特征子集和SVM核函数的性能,可为当前高光谱数据的特征选择提供一个较好的算法。     

中国发展中国家地位的论证——基于190个经济体多维发展水平分类的实证分析

科学判断一个国家在全球体系中的地位是制定外交政策的基础。目前中国的发展中国家地位遭到了西方国家的质疑,国内学者从国别比较等视角出发论证了中国的发展中国家地位,但缺乏从全球尺度分类视角的回应。论文基于多面体法、洛伦兹曲线分类法等方法,从经济、社会、环境、治理等方面构建经济体的多维发展水平分类指标体系和测度模型,将全球190个经济体划分成发达经济体Ⅰ~Ⅲ型、发展中经济体Ⅰ~Ⅴ型和过渡型经济体共9种类型,并探讨了不同类型经济体的发展水平特征、中国在全球经济体分类体系中的地位等问题。研究发现：① 不同类型经济体在经济、社会、环境、治理等分维度发展水平方面具有显著的差异性。② 发达经济体各维度发展水平排名普遍较高,总体呈现“并驾齐驱”特征;过渡型经济体在很多维度的发展指标与发达经济体Ⅲ型接近,多数经济体处于逐渐向发达经济体过渡的发展阶段;发展中经济体在分维度发展水平方面存在显著的结构性差异。③ 中国属于发展中经济体Ⅰ型类别,在全球190个经济体中排在第64位,在139个发展中经济体中排在第13位。④ 中国在全球经济体多维发展水平排序、各维度发展水平差异等方面具备发展中国家的普遍特征。该研究洛伦兹曲线分类法等方法的应用可丰富区域发展分类理论,相关结论可为回击西方国家对中国发展中国家地位的质疑提供借鉴。     

Assessment of the socioeconomic development levels of six economic corridors in the Belt and Road region

Recent years have witnessed rapid and widespread economic growth in regions involved in China’s Belt and Road Initiative (BRI), mainly due to the construction of six economic corridors. This paper aims to quantify the levels of six economic corridors according to the socioeconomic development levels in the BRI regions. Here, a gridded socioeconomic development index was first created, and a dividing line was drawn to reveal the distribution characteristics of socioeconomic development in the BRI regions. A classification method was then applied to identify local development levels. Finally, we created an economic corridor development index (ECDI) to evaluate the progress of six economic corridors. The results reveal spatial heterogeneity within the socioeconomic groups of BRI regions, which can be roughly divided into offshore (or Part A, 50.54%) and inland (or Part B, 49.46%) areas. Although both parts comprise roughly the same area, over 95% of the population is located in offshore regions. The China-Mongolia-Russia Economic Corridor has the highest development index due to a stable political environment and long-running cooperation. The China-Pakistan Economic Corridor suffers from the lowest ECDI but with strong development potential. Our methods can provide critical reference and practice for the future evaluation of the level of regional development. The results of this study can offer policymakers some insight into reducing socioeconomic inequality in the BRI regions.     

基于SOFM 网络的云南省土地利用 程度类型划分研究

土地利用程度研究是开展土地整理工作和土地可持续利用研究的重要内容之一。本文尝 试以人工神经网络技术作为土地利用程度类型划分工作的理论支撑, 构建了自组织特征映射 SOFM网络, 在分类过程中同时考虑土地利用程度现状情况和影响土地利用程度的社会经济因 素, 最终将云南省土地利用程度分成高土地利用程度- 高人口压力- 高经济压力区等六种类型, 以 为区域土地管理宏观调控提供科学依据。     

黄河三角洲农作物种植分区的遥感研究

本文选取了一年中三个不同时相的TM影像,分别求出了三幅影像的NDVI分布图,将其合成为一幅影像图。由于不同区域种植的作物在三个时相中的NDVI变化是不同的,因此在NDVI合成图上会呈现不同的颜色区域。通过对不同颜色区域进行采样分析,可以确定桃红色区域为冬小麦、玉米(大豆)轮作区,蓝紫色区域为棉花、春玉米、杂粮种植区,亮蓝区域为水稻种植区,亮绿色区域为林地、草地。最后,根据不同颜色区域的NDVI变化特征用非监督分类和监督分类相结合的方法对影像进行了分类提取。这样便可对黄河三角洲农作物的种植情况进行宏观的了解,为农作物种植合理布局及农业可持续发展提供依据。     

基于空间统计理论的新疆各地州经济林营养物质积累空间关系特征分析及应用

积累营养物质是森林生态服务功能中的重要组成部分,它反映了林木生长情况和生产投入情况。基于2014年新疆七种主要经济林木积累营养物质调查数据,核算了2014年全疆经济林木氮、磷和钾的物质积累总量,折合当年化肥价值3.14×10⁸元。并利用全局空间自相关模型和地理加权模型（GWR）对该结果进行了分析。结果表明：（1）全疆不同经济林品种积累营养物质价值量的空间分布符合空间集聚理论,呈现某种经济林木在某个地区具有高度集中的种植现象;（2）GWR模型分析结果表明经济林在南疆林业中占有重要地位;（3）南疆各地州经济林发展存在明显差异,其中克孜勒苏柯尔克孜自治州、和田地区和喀什地区处在经济林发展期;阿克苏地区和巴音郭楞蒙古自治州则处在经济林衰产期。上述结果表明通过深入挖掘新疆生态服务功能价值信息,能够提取对新疆经济林产业发展规划具有重要参考价值的信息。研究所使用的思路和方法对其他类似研究具有重要的借鉴意义。