Area-to-point Kriging in spatial hedonic pricing models

This paper proposes a geostatistical hedonic price model in which the effects of location on house values are explicitly modeled. The proposed geostatistical approach, namely area-to-point Kriging with External Drift (A2PKED), can take into account spatial dependence and spatial heteroskedasticity, if they exist. Furthermore, this approach has significant implications in situations where exhaustive area-averaged housing price data are available in addition to a subset of individual housing price data. In the case study, we demonstrate that A2PKED substantially improves the quality of predictions using apartment sale transaction records that occurred in Seoul, South Korea, during 2003. The improvement is illustrated via a comparative analysis, where predicted values obtained from different models, including two traditional regression-based hedonic models and a point-support geostatistical model, are compared to those obtained from the A2PKED model.     

使用克里金插值法进行CGCS2000到海南地方坐标系的转换

在工程施工中,通常使用的是地方独立坐标系,各类工程施工图、成果图都要求使用地方平面坐标。如何实现GPS测量坐标到地方坐标的转换,一直是工程施工中的热点问题。本文介绍了从GPS定位坐标至平面坐标的两种转换模型,其中坐标网格法采用格网内插,算法设计简单,计算复杂度低,但精度会受内插网点的影响。在海南岛范围内精度较高,但沿海区域因无差值节点,需将格网外推。克里金内插法计算复杂度较高,但利用变形区域附近的点内插出畸变趋势,转换效果较好。通过对全岛范围约200个静态GPS点位、水准点位的转换结果进行比较,克里金转换算法可以满足一般工程测量的要求。     

Increased accuracy of geostatistical prediction of nitrogen dioxide in the United Kingdom with secondary data

Five techniques were used to map nitrogen dioxide (NO₂) concentrations in the United Kingdom. The methods used to predict from point data, collected as part of the UK NO₂ diffusion tube network, were local linear regression (LR), inverse distance weighting (IDW), ordinary kriging (OK), simple kriging with a locally varying mean (SKlm) and kriging with an external drift (KED). These techniques may be divided into two groups: (i) those that use only a single variable in the prediction process (IDW, OK) and (ii) those that make use of additional variables as a part of prediction (LR, SKlm and KED). Nitrous oxides emission data were used as secondary data with LR, SKlm and KED. It was concluded that SKlm provided the most accurate predictions based on the summary statistics of prediction errors from cross-validation.     

集成学习支持的复杂地貌类型区土壤全钾含量自适应曲面建模

土壤属性空间分布受复杂地学环境要素影响，空间分异特征十分明显，用单一全局插值模型进行土壤属性模拟，难以实现高精度模拟。对于空间不连续、全局插值模型精度有限及适应性差的特点，本文提出了一种集成学习支持的、融合地学环境变量的土壤属性自适应曲面建模方法（ASM-SP）。利用2013年采集的110个样点数据，使用回归克里金（RK）、贝叶斯克里金（BK）、普通克里金插值法（OK）、反距离加权法（IDW）、ASM-SP，分别对青海湖复杂地貌类型区进行土壤全钾含量的插补。本文采用逐点交叉验证（LOOCV）插值方法模拟精度。结果表明，ASM-SP不仅考虑了地学环境变量与土壤属性的非线性关系，而且融合了多个模型的适应性优势，是实现复杂地貌类型区土壤全钾含量的高精度模拟的一种新方法。     

草地地上生物量高精度曲面建模

草地生物量的大区域精确估算对全球变化研究和草地资源的合理利用具有重要作用。为提高草地生物量的空间模拟精度,发展了草地地上生物量的高精度曲面建模方法HASM-GB(High Accuracy Surface Modeling for Grassland Biomass),基于内蒙古草地地上生物量野外调查资料和同时期的遥感影像数据,采用HASM-GB方法对内蒙古自治区草原地上生物量空间分布进行了模拟。通过野外实测数据采用修正的Jackknifing方法对HASM-GB方法模拟结果进行了验证,结果表明模拟结果与实测数据之间具有较低的均方根误差(28.03 g/m²)和较好的相关性,相关系数为0.62。将HASM-GB方法与遥感生物量回归模型、普通克里金和回归克里金3种方法进行了精度对比,结果表明与其他3种方法相比,HASM-GB方法的模拟结果具有相对较低的平均误差、平均绝对误差、均方根误差和与测定值较高的相关系数。通过对地上生物量空间分布格局模拟结果的分析可知,由于植被指数-生物量回归模型属于非空间方法,其模拟精度很大程度上取决于主、辅变量间的相关性水平,易受植被指数数据误差的影响。普通克里金不能考虑辅助变量的作用。HASM-GB方法能够充分考虑生物量采样点和辅助变量的空间变异信息和邻域样本的空间结构特征从而提高模拟精度,其对草地地上生物量的曲面模拟能力高于回归克里金。结果表明HASM-GB可以作为模拟草地地上生物量空间分布相对有效的方法。     

基于GIS缓冲区分析的购物中心选址研究

在考虑购物中心选址过程中和顾客出行时间约束情况下,考虑步行出行和公交出行两种方式,建立以出行时间为约束的人口集中度最大的购物中心选址模型,利用ArcGIS中空间分析相关功能,可快速求解购物中心选址问题。分析表明,该方法具有较好的实用价值。     

基于Kriging估计的GPS高程转换

随着GPS测量精度的不断提高,其平面测量已经在多种领域得到应用,成为测量工作的一个全新的手段与工具,但在GPS测高方面需要改善和研究。Kriging方法是地统计学的基本方法,其理论核心是变异函数,它是一种最好的线性无偏估计法,在地理学、生态学、环境科学等领域都得到了广泛的应用,取得了很好效果。本文在详细介绍kriging法的基础上,建立了Kriging法的GPS高程拟合模型,利用该模型对两个实例的GPS高程数据拟合,得到了正常高,结果表明Kriging法在GPS高程拟合中的应用精度达到厘米级,且得出了一些有益的结论,为以后GPS高程的应用提供一些参考。     

克里金插值的多路径误差空间分布特征

针对多路径误差的空间分布特征,该文提出采用克里金插值法构建多路径误差的空间插值模型。通过采用ArcGIS中克里金插值工具构建的多路径误差的空间插值模型,较好地展现出多路径误差与测站位置、反射源距离等因素的空间分布特征。实验结果表明:对比泛克里金插值法、普通克里金插值法、简单克里金插值法3种方法构建的多路径误差插值模型,普通克里金插值法的效果最好。研究成果直观反映出在林区、多层建筑物等环境下多路径误差影响较大,还预测出未采样区域的多路径误差影响范围,该研究成果可应用于GPS观测站选址、GPS测量技术设计等领域。该文从空间分布特征的角度提出了一种新的研究多路径误差特性的思路,实现了对指定测区内的多路径误差的空间分布特征的探究。     

基于Kriging方法的空间数据插值研究

介绍了Kriging插值方法及其实质,提出一种变异函数理论模型参数估计的新方法,给出变异函数理论模型有效性评定的统计指标,并通过算例予以验证。最后,通过实例与反距离加权法相比较,证实Kriging插值的优越性。     

主成分分析模型及在变形监测中的应用

随机误差和多径效应作为GPS变形监测中的主要误差源,严重影响着GPS测量精度。针对这一问题,本文将主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)模型引入GPS变形监测领域,首先利用传统PCA方法将测量数据转换至特征空间,通过剔除小特征值对应的特征向量实现对高斯分布随机噪声的抑制,然后将多径噪声作为色噪声进行分析,提出一种广义PCA方法利用多径噪声的时间相关性对其进行滤除,基于实际工程测试数据的实验结果表明,相对于传统的小波噪声抑制方法,所提方法可以获得更好的噪声抑制性能。     

基于GIS和最小交通阻抗的公交出行最佳路径算法

分析了现有公交出行最佳路径算法,并针对现有算法不完善的地方,根据乘客的出行心理,利用G IS的空间分析功能,提出了一种基于最小交通阻抗的公交出行最佳路径算法。首先根据城市公共交通网络的特点抽象出合理的公交网络模型,建立了此网络的拓扑关系,并用有效的数据结构存储此公交网络图;然后根据乘客的出行特点确定了合理的交通阻抗函数;为了进一步提高搜索效率设定了节点限制搜索区域;最后对算法的仿真实现证明了此算法的可行性和有效性。     

地下轨道竣工导线三维坐标法精度分析及测量方法研究

城市地下轨道交通竣工测量中,对轨道平顺度要求较高,常规地采用平面导线加测水准法或导线陀螺仪加测定向边法获取水平和垂直方向坐标值,具有操作复杂、进度慢、效率低等特点。本文结合深圳市地下轨道交通竣工测量工程实际,考虑地下轨道狭长的作业环境难免会产生导线网超边的现象,因此采用导线三维坐标法同步采集平面点坐标,利用三角往返观测来采集相应点上高程信息,同时,研究提高测角等级和增加角度测回数控制点位精度。试验表明,该方法可以达到规范指标要求。     

土壤重金属的空间插值方法比较分析——以阳谷县为例

空间插值通过采集少量的数据点,利用其中的空间关联,推求该区域内其他位置的属性值。本文以山东省阳谷县土壤重金属Cu采样数据为例进行空间探索性分析,分别采用了反距离权重插值和普通克里金插值两种方法进行空间分布插值模拟。结果表明,针对研究区采样数据,反距离权重插值方法生成的模型平均误差为1.97 mg/kg,总体精度为92%;普通克里金插值模型的平均误差为1.91 mg/kg,总体精度为92.35%,普通克里金插值方法更优。     

数字高程模型坐标系统转换方法及精度分析

利用两幅1954年北京坐标系为基准的1∶50 000线划图的高程注记点和等值线采样点计算了2000国家大地坐标系的数字高程模型,比较了不同内插算法计算的数字高程模型的精度。结果表明,"克里金"内插算法较好,经转换和内插可以实现数字高程模型的坐标系统转换。     

轨道交通中线测设统一数学模型的建立

根据对常用的两种中线测设数学模型的分析，从线路中线曲率半径的特点出发，提出了中线整体积分数学模型，并导出其计算公式。为了实现整体积分模型的计算，对龙贝格积分算法进行了改进，并用于武汉市轨道交通一号线一期工程的中线测设。比较和分析表明，从实用性和精度等方面来说，整体积分模型是目前轨道交通最优的中线测设模型。     

Understanding satellite-derived bathymetry using Sentinel 2 imagery and spatial prediction models

ABSTRACT

Optical satellite data is an efficient and complementary method to hydrographic surveys for deriving bathymetry in shallow coastal waters. Empirical approaches (in particular, the models of Stumpf and Lyzenga) provide a practical methodology to derive bathymetric information from remote sensing. Recent studies, however, have focused on enhancing the performance of such empirical approaches by extending them via spatial information. In this study, the relationship between multibeam depth and Sentinel-2 image bands was analyzed in an optically complex environment using the spatial predictor of kriging with an external drift (KED), where its external drift component was estimated: a) by a ratio of log-transformed bands based on Stumpf’s model (KED_S) and b) by a log-linear transform based on Lyzenga’s model (KED_L). Through the calibration of KED models, the study objectives were: 1) to better understand the empirical relationship between Sentinel-2 multispectral satellite reflectance and depth, 2) to test the robustness of KED to derive bathymetry in a multitemporal series of Sentinel-2 images and multibeam data, and 3) to compare the performance of KED against the existing non-spatial models described by Stumpf et al. and Lyzenga. Results showed that KED could improve prediction accuracy with a decrease in RMSE of 89% and 88%, and an increase in R² of 27% and 14%, over the Stumpf and Lyzenga models, respectively. The decrease in RMSE provides a worthwhile improvement in accuracy, where results showed effective prediction of depth up to 6 m. However, the presence of higher concentrations of suspended materials, especially river plumes, can reduce this threshold to 4 m. As would be expected, prediction accuracy could be improved through the removal of outliers, which were mainly located in the channel of the river, areas influenced by the river plume, abrupt topography, but also very shallow areas close to the shoreline. These areas have been identified as conflictive zones where satellite-derived bathymetry can be compromised.     

玉米冠层FPAR的高光谱遥感估算研究——基于PCA方法及近、短波红外波段

光合有效辐射分量(Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation,FPAR)是进行生态系统功能和全球变化 研究的重要参数,准确估算FPAR具有重要的意义。通过对野外实测玉米高光谱数据和光合有效辐射数据的分析,探讨了主成分分析 方法在高光谱信息提取及其估算玉米冠层FPAR参数的可行性,在此基础上,结合植被指数验证FPAR估算效果,分析近红外及短波红 外高光谱数据在FPAR估算方面的应用潜力。     

The econometric estimation and testing of DARP models

DARP, acronym for Drift Analysis of Regression Parameters, originated as a heuristic technique for the investigation of parametric drift in any arbitrary `expansion space', geographic or otherwise. DARP was intended as an exploratory tool useful to aid with the formal specification of parametric drift. In this paper, the DARP technique is reformulated in terms of `DARP models', and the estimation and testing of these models by GLS, FGLS, and ML are discussed. The ML estimation of a spatial DARP model is demonstrated using empirical data. Received: 4 March 1998/Accepted: 23 December 1998     

基于参数统计的DEM粗差探测算法

基于参数统计的DEM粗差探测算法利用双线性内插法计算某点的高程估值,并以此进行粗差检测,方法简单易行。文中以Kriging法取代原有的内插算法,使高程估值的计算更加符合实际的分布。试验证明基于半变异函数的Kriging内插法较传统方法更为准确,也使原有算法的可靠性得到进一步的提高。     

玉米冠层FPAR的高光谱遥感估算研-基于PCA方法及近、短波红外波段

光合有效辐射分量(Fraction of Photosynthetically Active Radiation,FPAR)是进行生态系统功能和全球变化研究的重要参数,准确估算FPAR具有重要意义。通过对野外实测玉米高光谱数据和光合有效辐射数据的分析,探讨了主成分分析方法在高光谱信息提取及估算玉米冠层FPAR参数方面的可行性,在此基础上,结合植被指数验证FPAR估算效果,分析近红外及短波红外高光谱数据在FPAR估算方面的应用潜力。