社会经济统计数据热点探测的MAUP效应

为探讨不同尺度下社会经济统计数据热点的变化规律及其影响因子, 本文基于2000 年全国县级农业统计数据和2008 年北京市第二次经济普查数据, 按照一定的聚合规则得到不同尺度的数据, 计算不同尺度下的局部空间自相关指标G 统计值并对其进行显著性检验得到热点分布, 分析不同聚合尺度下热点的变化规律。然后运用Logistic 回归分析探测了影响聚合前后热点变化的因素, 并根据探测结果建立了预测聚合前后热点变化的Logistic 模型。分析结果表明, 基于G 统计探测的热点分布具有明显的空间尺度效应, 聚合水平越高、空间尺度越大, 热点数目越少。Logistic 回归分析的显著性分析表明, 热点包含的面状单元数目和热点的平均G 统计值是影响热点探测尺度效应的主要因素。热点包含的面状单元越多, 热点的平均G 统计值越大, 热点探测结果受尺度效应的影响越小。研究建立的热点变化预测模型, 可以在细尺度热点分布状况已知时, 根据热点包含的面状单元数目和热点的平均G 统计值来预测聚合后热点的变化。对模型精度的交叉验证结果表明, 模型对全国县级农业统计数据热点变化预测精度可达到93.8%, 对北京市第二次经济普查数据热点变化预测精度达到94.2%。两套数据试验得到的结论一致, 说明热点探测的尺度效应变化规律和所选变量以及研究区域的大小无关。     

城市人口分布的空间自相关分析——以沈阳市为例

为探测经典城市人口密度模型在微观层面上的适用性,本文通过计算基于格网的沈阳市人口景观密度,利用地统计学的理论与方法来分析其空间自相关性和变异性。研究发现:在10种不同采样粒度上人口密度半变异函数都符合球状模型,表征着城市人口分布具有较强的空间自相关性和变异性;但由于粒度不同,人口密度的空间自相关尺度不同,块金值不同,基台值不同,块金值与基台值的比值差异较大,证明人口分布的空间自相关具有较强的尺度依赖性;对于700m粒度而言,通过计算不同方向的半变异函数曲线可以发现,沈阳市人口密度呈现典型的带状异向性,反映出人口分布在不同方向上具有不同的结构特征。因此,研究城市人口分布时,可以城市人口分布的自相关性和变异性分析为基础,并须充分注意适宜尺度的选择和结构特征的识别。     

时空聚集性探测方法在极端高温事件聚集分析中的应用研究

极端高温是灾害性气候的研究热点之一,进行其时空聚集性探测对极端高温灾害的深入研究与危险性评价至关重要。传统温度阈值法从超越概率角度进行极端事件提取,无法实现时空一体化分析,缺少对时空聚集程度的量化评价。该文引入扫描统计量,构造时空柱体扫描窗口对研究区进行时空一体化粗探测,通过相对危险度定量评价聚集程度,最后对探测结果进行局部Moran′s I热点分析,结合热点置信度优化聚集区的空间定位。以中国大陆地区2013年7月的温度数据为例,采用上述方法,探测出研究区的6个显著时空聚集区,相对危险度最高为3.99,最低为2.60,范围覆盖华北、华中、华东、西北的部分地区,最后以当年的气象资料及报道验证探测结果。结果表明,时空扫描和局部Moran′s I分析的集成是一种有效探测极端高温事件时空聚集区的方法,不仅能实现极高温事件准确可靠的时空定位,还能给出极高温区域的时空聚集指标。     

基于居住空间属性的人口数据空间化方法研究

精细尺度的人口分布是当前人口地理学研究的热点和难点,在灾害评估、资源配置、智慧城市建设等方面应用广泛。居住建筑物尺度作为精细尺度的重要内容,其人口数据空间化日益引起学术界的关注。本文以居住建筑斑块面积、斑块内建筑面积比重、建筑物层数、公摊率等居住空间属性为人口分布数量的指示因子,以居住建筑的轮廓斑块为人口分布位置的指示因子,利用街道界线和街道常住人口数据为控制单元,建立线性模型,获得了2015年宣城市宣州区6个街道的居住建筑物尺度的人口分布矢量数据,刻画了城市市区人口空间分布的细节信息。结果表明：①以居住空间属性作为人口空间分布的指示因子,获取的人口空间数据精度高,结果可信。29个社区(村)估算人数的相对误差绝对值的平均值低于7%,其中25个社区(村)的相对误差绝对值低于10%。在1102个居住建筑斑块中,估算人数在合理区内的斑块个数占比高于74%,轻微低估区(-10%, 0)和轻微高估区(0, 10%)的斑块总数占比高于9%;②由斑块面积和建筑物层数共同表征的建筑物体积,是建筑物尺度上影响人口空间分布的关键因素;斑块内建筑面积比重属性能进一步提高模型精度;公摊率属性具有“降高升低”作用,但将估算人数调节到合理区的“能力”较弱。     

桂西北喀斯特山区人口分布特征及其与自然因素的关系

选择第六次全国人口普查的最小行政单位——乡（镇）为基本单元,利用Lorenz曲线和空间相关分析方法分析桂西北喀斯特山区乡（镇）级尺度下的人口空间分布特征,运用地理探测器方法探测自然因素单独和叠加作用后对区域人口空间分布的影响强度。结果表明： 乡（镇）级研究尺度下的人口空间分布具有不均衡性特征,呈现一般显著正相关和一定的聚集性; 各自然因素空间分布对人口分布的影响呈现显著差异,研究区西北和中南部没有喀斯特分布的乡镇,人口密度随有利于人类居住因素的增加而增加,但平均人口密度仅79人/km ²。东部和南部有喀斯特分布的乡镇,人口密度与自然因素空间分布并非简单的增减关系,其随喀斯特分布面积的变化呈现起伏波动。 地理探测器的因子探测结果显示对人口空间分布的影响强度最大的为海拔高度,交互探测结果显示,任意两个自然因素叠加交互作用后的影响强度呈现非线性增强和双因子增强。可见,桂西北喀斯特山区与其他地区类似,海拔高度是影响人口空间分布的最主要因素之一,但喀斯特山区的河网密度及特有的地质地貌等因素对其人口的空间分布具有较强的催化作用,与其他因素叠加交互作用可进一步加强对人口分布的影响。     

快速工业化背景下乡村性时空分异及其演化——以河南省巩义市为例

构建了适用于村域尺度的乡村性评价指标体系,在ESDA空间探测架构下分析了2005-2015年巩义市村域尺度乡村性分异及演化的特征,并结合村庄发展模式,归纳出乡村性分异及演化的影响因素。结果表明,与宏观尺度的研究相比,微观尺度的研究可以发现区域内部乡村性的空间分异性。(1)研究区域整体乡村性呈减弱态势,但其内部村庄之间乡村性差异却在不断加强。(2)乡村性空间分布呈现较强的正空间自相关性,集聚态势总体不断增强,并且呈现出边缘强、中间弱的分布格局。(3)乡村性热点区和冷点区分布的集聚态势都在增强,冷点区形成了"点—轴"分布态势,并且沿轴向扩散趋势显著。(4)城市发展的带动、经济转型的影响、区位交通的影响、历史锁定效应以及经济能人的带动作用对乡村性时空分异及演化影响显著。     

近300年来中国人口变化及时空分布格局

基于人口地理学相关理论,以近300a 为时间尺度,以省域为空间单元,利用经修正的清朝、民国及建国后286 个时相的人口数据,建立1724 年、1767 年、1812 年、1855 年、1898年、1936 年、1982 年和2009 年8 个典型时间断面,通过不均衡指数、集中指数、分布重心和空间自相关等分析方法,研究了近300a 来中国人口数量变化及时空分布格局。结果表明：①近300a 来中国人口数量波动上升,按增长曲线特征可分为较快稳定增长期、快速波动负增长期、低速平稳增长期、无序跌宕增长期、急剧波动增长期5 个阶段;② 人口分布逐渐趋于均衡,人口重心迁移幅度不大,总体呈西南-西北-东北-西北的移动趋势;③ 人口分布保持高度自相关,聚集程度波动变化,其中,华东的沪苏地区、山东省、安徽省、浙江省为稳定人口高密度聚集区,华中的河南省为较稳定人口高密度聚集区,西南、西北部分省份为稳定人口低密度聚集区,华北的内蒙古自治区为较稳定人口低密度聚集区,东北的黑龙江省、吉林省为不稳定人口低密度聚集区。     

山东省人口空间分布格局的多尺度分析

人口空间分布具有一定的尺度依赖性,从不同尺度上对人口空间分布格局进行分析,可以更确切、真实地揭示人口的空间分布规律,为制定区域发展规划、灾害评价、环境保护等提供科学依据。本文以山东省为研究区,运用空间自相关方法和统计相关分析方法,比较市级、县级、1 km三个尺度上人口分布的空间自相关性及其与环境—经济因子的统计相关性,试图探讨不同尺度下人口的空间分布模式及影响(指示)因素,从不同尺度揭示人口的空间分布格局特征。结果表明:①从不同尺度对人口的空间分布格局进行分析,可以得到从宏观到微观不同详细程度的信息。从市级尺度分析,可以得到山东省整体的人口空间分布特征;从县级尺度分析,可以得到山东省各市内部的人口空间分布特征;从1 km尺度分析,可以得到山东省各县内部的人口空间分布特征。②不同尺度上,人口的空间分布格局特征不同。市级和县级尺度上,人口分布受环境—经济因子的影响表现出与一些因子显著相关,而受空间集聚的作用较小;1 km尺度上,人口分布与环境—经济因子的相关性较小,而主要受空间集聚的作用,在县内部,人口往往集中分布于某一区域,呈现出典型的集聚分布模式。     

多元统计回归及地理加权回归方法在多尺度人口空间化研究中的应用

对统计型人口数据进行格网形式的空间化可更直观地展示人口的空间分布,但不同的人口空间化建模方法和不同的格网尺度在表达人口空间化结果方面存在差异。本文在人口特征分区的基础上,引入DMSP/OLS夜间灯光对城镇用地进行再分类,采用多元统计回归和地理加权回归方法(GWR),开展人口统计数据空间化多尺度模型研究,生成1 km、5 km和10 km等3个尺度的2010年安徽省人口空间数据,并对3个尺度下2个模型结果进行精度评价与比较。结果表明：人口空间数据精度不仅与建模所用方法关系密切,还受到建模格网尺度大小的影响。基于多元统计回归方法的模型估计人口数与实际人口的平均相对误差值随着尺度的增加而降低,而基于GWR方法获得的人口空间数据误差值随着尺度的增加而升高。整体来看,基于GWR方法的1 km研究尺度的人口空间数据平均相对误差最低(22.31%)。区域地形地貌条件与人口空间数据误差有较强的关联,地貌类型复杂的山区人口空间数据误差较大。     

基于乡镇尺度的中国25省区人口分布特征及影响因素

人口空间分布具有典型的尺度特征,精细尺度的人口分布是当前人口地理学研究的热点和难点。乡镇（街道）是中国人口普查数据公开发布的最小行政单元,乡镇级人口密度计算及其分布特征研究能够更客观、精细地刻画中国人口分布的空间格局和态势,为促进中国人口的合理优化布局提供科学依据和决策支持。本文收集处理了2000年中国25个省（直辖市、自治区）的乡镇（街道）级行政边界数据,基于第五次人口普查乡镇（街道）人口统计数据,计算了乡镇级平均人口密度。采用Lorenz曲线、空间分析及样带分析的方法,分析了研究区乡镇（街道）人口分布的疏密结构、空间集聚性、纬向和经向规律。利用相关分析和逐步回归分析,分省探究了地形起伏度、水网密度、路网密度及社会经济发展水平（利用夜间灯光指数表征）等4个因素对于乡镇级人口分布的影响。研究表明：① 乡镇级平均人口密度能够有效区分出县域内部的人口密度高低差异,整体不均衡性高于基于县级平均人口密度的研究结果;② 乡镇（街道）人口分布总体规律是西北稀疏东南密集,同时,东南密中有疏,西北疏中有密;③ 乡镇（街道）人口分布的经纬向规律变异较大,既受中国三级阶梯地貌大势的影响,也受局部微地形及区域中心城市的影响,并和海岸线、交通枢纽及大江大河的分布具有一定的空间耦合性。④ 乡镇级平均人口密度与地形起伏度、水网密度、路网密度及夜间灯光指数等显著相关,省级平均相关系数分别为-0.56、0.28、0.61、0.69。⑤ 在乡镇尺度上,地形条件及区域发展水平对辽、吉、京、津、沪、冀、豫、陕、晋、鲁、皖、苏、湘、鄂、赣、浙、闽、粤、琼等省份的人口分布具有较强的决定作用。⑥ 对于藏、青、蒙、滇、黔等5省或自治区,需要引入更多的自然环境及社会因素来解释其人口分布的特殊规律。本研究扩充了中国人口地理学的研究尺度和维度,并引入了新的定量分析和空间分析方法,所构建的覆盖中国25省（直辖市、自治区）的乡镇（街道）级人口分布科学数据集丰富了中国人口地理学的2000年本底数据资源。     

基于临近相似性考虑的犯罪热点密度图预测准确性比较——以DP半岛街头抢劫犯罪为例

在无时空考虑的密度估计算法基础上,分别加入了案件点之间的时间临近相似性、空间临近相似性和时空临近相似性的考虑,利用DP半岛2006~2007年的街头抢劫犯罪数据为基础计算无时空临近相似性、时间临近相似性、空间临近相似性和时空临近相似性4种不同算法所得到的犯罪热点图,并以之预测2008年的街头抢劫。通过Natural breaks（Jenks）分级方法和等比例面积选取两种方式来划定热点区域进行预测并进行PAI指数得分比较,结果表明时空临近相似性的密度估计算方法在犯罪预测的优势比较显著。     

中国民族乐器制造企业的空间格局

运用探索性空间数据分析、最邻近指数以及核密度等分析方法,并基于点与面2个方面对中国民族乐器制造企业的空间格局特征进行分析,结果表明：基于点的方面,中国民族乐器企业及其分类别的民族乐器企业的空间分布均呈显著集聚状态,且集聚度较高,其中吹奏乐器企业集聚度最低,而长三角、珠三角、环渤海地区以及滇、豫等区域是其重要的集聚区;基于面的方面,中国民族乐器企业及其分类别民族乐器制造企业分布均呈弱集聚状态;其热点区数量均很少,且分布与基于点的集聚区分析结果基本一致,而全国绝大部分的城市为冷点区域。中国民族乐器制造企业空间格局的影响因素可归纳为资源禀赋、历史基础以及集聚经济效应3个方面。     

Late-Stage Breast Cancer Diagnosis and Health Care Access in Illinois∗

The variations of breast cancer mortality rates from place to place reflect both underlying differences in breast cancer prevalence and differences in diagnosis and treatment that affect the risk of death. This article examines the role of access to health care in explaining the variation of late-stage diagnosis of breast cancer. We use cancer registry data for the state of Illinois by zip code to investigate spatial variation in late diagnosis. Geographic information systems and spatial analysis methods are used to create detailed measures of spatial access to health care such as convenience of visiting primary care physicians and travel time from the nearest mammography facility. The effects of spatial access, in combination with the influences of socioeconomic factors, on late-stage breast cancer diagnosis are assessed using statistical methods. The results suggest that for breast cancer, poor geographical access to primary health care significantly increases the risk of late diagnosis for persons living outside the city of Chicago. Disadvantaged population groups including those with low income and racial and ethnic minorities tend to experience high rates of late diagnosis. In Illinois, poor spatial access to primary health care is more strongly associated with late diagnosis than is spatial access to mammography. This suggests the importance of primary care physicians as gatekeepers in early breast cancer detection.     

微观尺度下毒品犯罪时空分布及成因分析——以SZ市NH、DM街道为例

毒品犯罪是全球共同关注的犯罪问题,许多学者从不同的专业领域开展了大量研究。已有文献对毒品犯罪的成因进行分析,由于数据的局限性,较少从微观尺度对毒品犯罪热点的时空分布进行研究。论文以SZ市NH、DM街道内社区为例,基于毒品犯罪案件数据,利用探索性数据分析和时空扫描识别毒品犯罪时空热点分布,结合用地类型、动态人流量等数据定量分析毒品犯罪案件的时空分布影响因素。研究结果如下：① 毒品犯罪主要分布在商业发达地区和城中村地区,且城中村的毒品犯罪时空热点分布的起始时间较商业发达地区更早,影响范围也更大;② 毒品犯罪在不同用地类型分布是不均匀的,其中“住宿旅游娱乐”“商业百货批发零售”“餐饮经营服务品牌”3类用地类型与毒品犯罪具有高度相关性;③ 人流量高热区的面积占比与毒品犯罪的发生有一定的相关性,高热区面积占比大于5%或为0时,能够抑制毒品犯罪的发生;高热区面积占比在0~5%之间,能够促进毒品犯罪的发生。     

Spatial Analysis Techniques as Successful Mineral-Potential Mapping Tools for Orogenic Gold Deposits in the Northern Fennoscandian Shield,Finland

Geoscientific Information Systems (GIS) provide tools to quantitatively analyze and integrate spatially referenced information from geological, geophysical, and geochemical surveys for decision-making processes. Excellent coverage of well-documented, precise and good quality data enables testing of variable exploration models in an efficient and cost effective way with GIS tools. Digital geoscientific data from the Geological Survey of Finland (GTK) are being used widely as spatial evidence in exploration targeting, that is ranking areas based on their exploration importance. In the last few years, spatial analysis techniques including weights-of-evidence, logistic regression, and fuzzy logic, have been increasingly used in GTK’s mineral exploration and geological mapping projects. Special emphasis has been put into the exploration for gold because of the excellent data coverage within the prospective volcanic belts and because of the increased activity in gold exploration in Finland during recent years. In this paper, we describe some successful case histories of using the weights-of-evidence method for the Au-potential mapping. These projects have shown that, by using spatial modeling techniques, exploration targets can be generated by quantitatively analyzing extensive amounts of data from various sources and to rank these target areas based on their exploration potential.     

Particle Swarm Optimization Algorithm for Neuro-Fuzzy Prospectivity Analysis Using Continuously Weighted Spatial Exploration Data

Natural Resources Research - Classification of spatial exploration data for exploration targeting using neuro-fuzzy models means that the many spatial values have to be simplified and assigned to a...     

An object-oriented knowledge representation structure for exploration data integration

Knowledge representation structure and reasoning processes are very important issues in the knowledge-based approach of integrating multiple spatial data sets for resource exploration. An object-oriented knowledge representation structure and corresponding reasoning processes are formulated and tested in this research on the knowledge-based approach of integrating spatial exploration data. The map-based prototype expert system developed in this study has self-contained knowledge representation structure and inference mechanisms. It is important to distinguish between lack of information and information providing negative evidence for a map-based system because the spatial distribution of data sets are uneven in most cases. Error and uncertainty estimation is also an important component of any production expert system. The uncertainty propagation mechanisms developed here work well for this type of integrated exploration problem. Evidential bellef function theory provides a natural theoretical basis for representing and integrating spatially uneven geophysical and geological information. The prototype system is tested using real mineral exploration data sets from the Snow Lake area, northern Manitoba, Canada. The test results outline the favorable exploration areas successfully and show the effectiveness of the knowledge representation structure and inference mechanisms for the knowledge-based approach.     

浙江省制造业空间分异格局及其影响因素

基于中国规模以上工业企业数据,运用标准差椭圆、空间自相关、热点分析和核密度估计等多种空间统计方法,从省域、区域、县域及县域以下多个空间尺度,对1998年、2003年、2008年和2013年浙江省制造业企业空间分异格局进行点、面结合测度,并运用地理探测器,解析影响全省以及杭嘉湖绍、宁台温舟和金衢丽三大区域制造业企业空间分布的地理因子。结果表明：① 浙江省制造业企业空间集聚程度呈递减态势,空间分布沿着“西南-东北-西北”的Z字型路径向外扩散; ② 浙江制造业经历了“三核并立”-“三核多中心”-“三核连片发展多中心”空间分异格局; ③ 环杭州湾地区一直处于全省制造业热点地区,浙江省冷热点区域空间格局大体呈现“东北-西南”的走向; ④ 影响全省制造业企业分异格局的核心因素主要为信息化、地形、市场规模、城镇化和技术创新等,影响三大区域制造业空间布局的核心因素存在时空差异性。     

基于GIS场模型的城市餐饮服务热点探测及空间格局分析

餐饮服务是城市生活的重要组成部分,提取城市餐饮服务热点并识别其空间分布模式,对于理解城市形态结构具有重要意义。针对过去基于POI进行城市形态特征定量分析的不足,利用GIS场模型对城市特征要素的空间分布模式进行识别,并采用地学信息图谱对其模式进行可视化和分析。以济南市主城区4.71万个餐饮服务POI作为主要数据源,首先基于密度场热点探测模型提取餐饮服务热点并按照密度值进行等级划分;然后采用广义对称结构图谱和数字场层次结构图谱表达餐饮服务热点的空间分布结构特征和规模等级结构特征,并构建其分布模式图谱;最后对结果展开讨论。研究表明：① 数字场热点探测模型能够有效地从POI中识别出不同等级的热点。② 广义对称结构图谱和基于GIS场模型的层级结构图谱能够分别从纵横两个方面分析和表达餐饮热点的空间分布结构和层次等级结构特征。综上所述,本研究为基于POI的城市特征要素提取和城市形态研究提供了一种有效的定量分析思路,其方法也可以推广至其他城市特征要素的提取、分析和表达当中。     

河南省肺癌空间分布格局及环境因素影响

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,也是主要的肿瘤死因,河南省肺癌发病率和死亡率常年居恶性肿瘤首位,研究肺癌的空间分布格局及其与环境因子的关系对肺癌的相关防控工作意义重大。本文以2016—2018年河南省肺癌发病数据为研究对象,使用空间自相关分析方法研究河南省肺癌的空间分布格局,基于地理探测器量化各个环境因子及其两两交互作用对肺癌发病率的解释力。结果表明：空间上肺癌具有明显的集聚特征,高发区集中分布于豫中、豫东和豫南的平原和盆地地区。在所选的12种环境因子中,PM_2.5浓度、O₃浓度、年均风速、采矿业从业人员占比、人均GDP具有更高的决定力,人均GDP和医护人员占比则对多种要素的决定力均具有明显的非线性增强的作用。研究结果可以为河南省肺癌发病机理研究和相关防治工作提供科学支撑。