空间统计分析方法的高校生源分区研究

针对高校生源基地建设和招生宣传策略制订的问题,该文以淮海工学院近3年的省内生源数据为基础,运用核密度估计和局部空间自相关分析方法对其生源的空间分布特征进行可视化表达和热点识别,并据此开展生源分区。结果表明,连云港、徐州、宿迁及长江沿岸县市是淮海工学院生源的高密度分布区,淮安南部、扬州和泰州北部以及盐城市全境则为低密度分布区;生源密度的空间分布具有显著的空间自相关性。根据生源密度热点和冷点分布的统计显著性(p0.05)可将全省划分为3类生源区,且各类生源区均有着各自的生源数量和空间分布特征。基于生源核密度的局部空间自相关分析,可获得连续性较好且具有显著统计学意义的生源热点和冷点分布区,其结果可为生源分区提供坚实的数理统计基础。     

兰州市土地利用绩效的空间格局

针对在微观尺度上土地利用绩效研究比较欠缺的问题,从乡(镇、街道)尺度开展兰州市土地利用绩效空间差异研究。根据前人工作基础确立土地利用绩效评价指标体系,运用熵值法计算和分析兰州市土地利用绩效的空间差异。结果表明,土地利用程度、效率与效益三者呈现出聚集且相似的空间分布特征;而土地利用可持续性空间分布趋势则比较离散;土地利用绩效值形成了4个高值中心区,较高值区分布在高值区的外围,低值区则分布在边缘地区;土地利用绩效的空间聚集性分为热点区、冷点区和异质冷点区3种类型,冷点区空间分布广,稳定性优于异质冷点区和热点区。研究结果为相关政府部门推进土地合理利用提供可靠详实的决策信息。     

我国东部沿海三大经济区区域经济的空间自相关分析

本文以我国东部沿海三大经济区域——环渤海、长三角、珠三角为研究对象,依据空间统计学的空间自相关方法,采用以高速公路里程数为影响因子改进的空间权重矩阵,以及全局和局部Moran I指数模型,通过ArcToolbox空间分析工具分析三大区域经济空间格局。研究结果表明,长三角与珠三角区域发展呈显著的空间正相关,长三角地区较之其他两地区发展最为成熟,发展极辐射大。同时地理环境对于区域经济发展作用明显,发展核心城市集中于沿江地区或平原地区。     

我国东部沿海三大经济区区域经济的空间自相关分析

本文以我国东部沿海三大经济区域——环渤海、长三角、珠三角为研究对象,依据空间统计学的空间自相关方法,采用以高速公路里程数为影响因子改进的空间权重矩阵,以及全局和局部Moran I指数模型,通过ArcToolbox空间分析工具分析三大区域经济空间格局。研究结果表明,长三角与珠三角区域发展呈显著的空间正相关,长三角地区较之其他两地区发展最为成熟,发展极辐射大。同时地理环境对于区域经济发展作用明显,发展核心城市集中于沿江地区或平原地区。     

延安市土地生态风险时空格局演变研究

陕西省延安市作为国家退耕还林生态工程实施重点区、示范区,是我国生态问题集中体现区,研究其土地生态风险时空差异对区域土地可持续发展、差别化国土资源发展政策的制定具有重要意义。首先,依据延安市土地系统的基本特征,选取植被覆盖度指数、降水距平百分比指数、土地利用结构风险指数和土壤侵蚀指数4个风险指标,构建土地生态风险综合评价模型;其次,基于像元尺度测算土地生态风险各因子指数及综合指数;最后,结合探索性空间数据分析方法,分析了延安市2000—2015年间土地生态风险及空间集聚效应的时空演化规律,进而提出土地分区综合治理的建议。研究结果表明,延安市土地生态整体状况良好,各生态因子及综合风险整体呈降低态势,但宝塔区和洛川县较高且高等级综合风险区面积呈小幅增加态势。延安市土地综合生态风险呈现较强的空间集聚状态,热点区包括位于各区县城镇建设区的城镇热点区和分布在子长县、安塞区、延长县、延川县和吴起县5区县的北部热点区,冷点区则主要位于生态环境状况较好的东南部黄龙县、宜川县,西南部黄陵县、富县以及甘泉县西南部等地区。得益于国家退耕还林(草)及封山育林等生态工程的实施,热点集聚程度总体呈逐渐减弱趋势,但宝塔区内城镇热点区面积持续增加,应注意加强生态管理;受气候干旱的影响,富县西北部、宜川县西部冷点区范围呈缩小态势,应注意优化水资源的调配。     

江苏盐城市海滨土地利用对景观生态风险的影响

为了给江苏盐城海滨区域的生态环境管理提供理论和技术支持,利用地统计学理论模型和GIS技术,对江苏盐城海滨区域3个时期的土地利用和景观数据进行了生态风险评价和空间变异分析。研究结果显示:1987～2007年,盐城海滨区域和自然保护区内的土地利用结构均发生了显著变化,耕地逐渐增加,自然湿地迅速减少、人工湿地逐渐增加,人类对湿地景观的干扰程度逐渐加剧。自1987年以来,盐城市海滨区域的生态环境受人类活动的干扰增强,景观破碎化程度加剧,景观结构的变化已导致景观生态风险指数发生了显著的时空差异,景观生态风险呈增大的趋势。20 a间,盐城市景观生态风险的空间变异程度逐渐增大。1997年随机地域的空间异质性最大,景观生态风险的空间相关程度最大。盐城市海滨区域的景观生态风险的空间异质性(自相关)尺度和方向性也发生显著变化。各时段该区域东西方向上的变异大于南北方向上的变异;在东西方向上,景观生态风险强度呈现由低变高,而后又降低的特点,最高风险强度带位于西部农田与东部光滩沼泽交界的过渡地带。     

兰州市城市治安时空特征分析

治安问题防治是保障城市社会安全与稳定的重要环节。本文以兰州市主城区2014年警情数据为数据来源,选择发案率高且具有代表性的盗窃、两抢(抢劫类和抢夺类)、扒窃及诈骗4类案件为研究对象,运用空间面模式和空间点模式的GIS分析方法,分析了兰州市公共安全空间结构。结果表明:1)研究时段内,案发率呈季节性变化,夏秋季节案发率比较稳定,而冬春季节案发率变化幅度较大。2)4类案件总体在街道上表现为空间聚集分布。从区际尺度来看,城关区治安形势最为严峻;从街道尺度来看,张掖路、火车站等是案发"热点"区域;从案发点分布来看,西关十字、火车站等地属于犯罪"热点"。针对上述情况,宜加强热点附近的警力部署,加大巡逻力度,保障城市公共安全。     

黄河流域县域经济发展时空演变过程与影响因素研究

运用数理统计分析、主成分分析和探索性空间数据分析方法,研究了黄河流域306个县域单元2004—2019年的经济发展时空演变过程及其影响因素。结果表明：(1)流域内县域经济变异曲线的绝对差异与相对差异均呈“逐步扩大—波动缩小”的演变趋势;(2)县域经济空间发展水平不均衡,呈东高西低的分布特征;(3)县域经济存在明显的空间正相关关系,热点区主要集聚在流域北部的鄂托克旗和东部的新密市等县市,而流域西部则多为冷点和次冷点区域,空间分布重心由东北向西南偏移趋势显著;(4)自然地理条件、自然资源储存丰度、经济发展机遇和政策制度导向是影响县域经济时空演变的重要因素。     

建筑用途的城市职住空间组织特征研究

针对现有职住空间关系的研究难以在微观维度上有效促进大城市职住功能空间的均衡发展以及规划政策与现状发展存在的时序错位问题,该文以北京市为例,从房屋建筑使用用途的角度切入,运用空间自相关分析模型、热点分析模型和职住用地比三个评价方法,同时借用ArcGIS软件平台进行空间分析与可视化表达,探究北京职住空间在乡镇尺度下的组织特征。研究发现:北京市职住空间表现为聚类分布的空间格局特征,以首都功能核心区为中心,大致呈现出环状圈层分布,北京市职住空间的“热点区”在空间分布上存在差异,而“冷点区”在空间分布上基本相同,职住空间关系存在失衡,与规划目标存在一定的偏差。提出的研究方法从微观维度分析了城市职住空间的组织特征,促进了城市规划与发展时序的有效结合,可在特大城市的职住空间关系的研究中进行推广应用。     

斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量时空变化及分异特征

斯里兰卡亚洲象栖息地是全球重要的亚洲象保护区,象群分布密度约为其他地区的10倍,但由于生境破碎与丧失以及人象冲突等原因导致亚洲象数量急剧下降。对斯里兰卡亚洲象栖息地的生境质量监测与评估能够为亚洲象及其栖息地的保护政策制定与规划提供理论依据,并在全球物种多样性保护中具有重要意义。为评估斯里兰卡亚洲象栖息地的生境质量,综合考虑亚洲象栖息地需求以及影响亚洲象栖息地的关键要素,应用InVEST-HQ模型来估算生境质量指数,同时分析亚洲象栖息地生境质量在海拔梯度及植被覆盖梯度上的分布状况;随后引入空间自相关分析方法在像元尺度上探讨亚洲象栖息地生境质量的空间分布模式与时间演化过程,进而分析栖息地内不同保护区和气候分区的生境质量所存在的空间分异特征。研究结果表明：在空间分布上,斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量具有高度聚集性,空间异常值不显著。生境质量高值区主要集中在中低海拔、植被覆盖情况较好、保护区范围密集的区域;生境质量低值区集中于耕地面积大、海拔偏高的区域。在梯度分布上,斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量对海拔和植被覆盖度均具有显著线性相关关系,且在较低海拔和较高植被覆盖度梯度上存在聚集现象。在区域尺度上,斯里兰卡亚洲象栖息地生境质量存在显著的地域差异性。栖息地内自然保护区的生境质量明显高于非自然保护区,其中严格自然保护区的生境质量相对较高;热带雨林气候带的生境质量高值聚类大于其余气候分区,而热带疏林草原气候带与热带季风气候带生境质量受到季节性降水的影响较大,高值像元占比偏少。在时间尺度上,斯里兰卡亚洲象栖息地的生境质量总体呈现先降低后趋于平缓的态势。1995年—2010年,生境质量高值聚类占比明显减少,低值聚类占比缓慢上升;2010年—2020年生境质量低值占比有小幅度下降,高值聚类逐渐增加,生境质量逐渐稳定并呈缓慢上升的趋势。     

基于ESDA-GIS的新疆县域经济时空差异研究

区域经济差异历来是国内外学者关注的热点问题。从时空角度出发,本文利用新疆1978-2004年县域人均GDP数据,采用变差系数、ESDA全局和局部空间自相关分析方法与GIS技术相结合,对新疆县域经济总体发展差异和局部空间异质性的演变特征进行了实证研究。变差系数分析显示新疆县际经济差异并不沿着"倒U字"型的轨迹变化,1978-2004年县域间的经济差距先减少,而后缓慢扩大。通过新疆各县人均GDP的空间自相关系数(Moran’sI)的计算,我们发现改革开放以来新疆经济发展的空间集聚效应增强,集聚区域间的经济差距不断拉大。对不同年度新疆各县人均GDP的局域空间自相关分析进一步揭示出北疆中、西部、南疆西、北部逐渐形成"HH"和"LL"两种类型空间集聚。实践证明空间分析方法是传统经济差异量度方法的一种有益补充,使我们更加深入理解区域经济的空间格局及其变化规律。     

无障碍设施空间布局核密度热点探测和空间自相关分析——以北京市核心区室外公共空间为例

城市无障碍设施在区域空间中往往呈现聚集分布的特征，通常利用核密度估计方法分析总体空间分布形态，研究区域空间分布的数量差异，探测分布热点；同时通过分析无障碍设施空间自相关性特征，反映无障碍设施服务的聚集特点。将空间分析方法引入到无障碍环境评估当中，可以优化无障碍环境发展空间。结果表明，北京市核心区无障碍设施总体呈现出“多核分布”的态势。无障碍设施的总体分布存在空间差异性，局部无障碍设施空间分布存在聚集特性。     

基于GIS的武汉市道路密度空间分异特征

以武汉市行政区和街道为研究单元,以道路密度为主要指标,通过GIS的叠加分析、空间插值分析等空间分析功能,同时结合全局自相关和局部自相关分析,对武汉市道路密度的空间分布差异进行研究。结果表明,汉口道路最为稠密,武昌最低,道路集中分布在硚口区、江汉区和江岸区的东南缘。武汉市道路密度全局Moran's I=0.418 2,空间集聚特征显著;局部Moran散点图显示其道路空间差异性和集聚性明显。道路网呈现出3条主结构线:一条在汉口沿汉江、长江分布,呈片状连续分布;一条在武昌西北部沿长江沿岸呈串珠状分布;一条在武昌区南部,呈小片状间断分布。武汉道路密度与人口分布有高度的正相关关系,但与各区的GDP水平关系并不明显。     

利用优化的DenStream算法进行空间数据流聚类

为了有效解决DenStream算法在空间数据流聚类应用中存在的密度空间分布不均的问题,本文提出使用相对密度比代替密度作为聚类参数,通过考虑微簇周围密度环境,降低密度分布不均对聚类的影响。同时,使用空间格网索引,方便查找周围的微簇与数据点,进而提高算法效率。最后,通过使用真实数据对优化前后的算法进行对比,验证了优化后的算法在继承DenStream算法优点的基础上,有效地避免了密度空间分布不均的问题。     

多层次空间同位模式自适应挖掘方法

空间同位模式挖掘旨在从空间数据中发现频繁发生在邻近位置的事件集合,对于揭示地理现象间的共生规律具有重要价值。由于地理现象的空间异质特质,空间同位模式也存在区域性分异的特点,在不同空间层次上的分析结果各异。然而,现有方法仅从全局视角挖掘空间同位模式,发现局部空间同位模式依然是一个亟待解决的难题。为此,本文基于由整体到局部的思想,提出了一种多层次空间同位模式自适应挖掘方法。首先,从全局视角提取频繁的空间同位模式,将全局不频繁的空间同位模式作为候选的局部空间同位模式;然后,通过对候选局部同位模式进行自适应聚类自动识别其局部分布区域,并在这些局部区域内度量候选模式的频繁程度;进而,提出了一种叠置推绎的方法,从频繁子模式的局部区域中进一步推绎获得超模式的局部分布区域,最终生成所有频繁的局部空间同位模式集合。通过试验分析与比较发现,本文方法不仅可以发现全局的空间同位模式,还能有效提取具有区域性分布特征的局部空间同位模式,可以从多个空间层次上反映地理事件间的共生规则。     

顾及属性空间分布不均的空间聚类方法——以城市商业中心的提取为例

针对Delaunay三角网空间聚类存在的不足,提出一种顾及属性空间分布不均的空间聚类方法。首先将Delaunay三角网空间位置聚类作为约束条件,采用广度优先搜索方法,以局部参数"属性变化率"作为阈值识别非空间属性相似簇的聚类过程。以城市商业中心为例,验证了该方法能够更客观地识别非空间属性相似的簇,且自适应属性阈值可以满足不同聚类需求,为城市商业中心等空间实体的提取提供了一种有效方法。     

中国人口生育率的时空演变与空间差异研究

将探索性空间数据分析应用于低生育水平下的全国生育率区域差异研究,分析了1990～2000年省级总和生育率的时空演变趋势。研究表明,省级生育水平表现为显著正的空间自相关,且呈上升趋势,其中西藏、贵州两个潜在的极高值区域对空间自相关模式有很大的影响;全国仍呈现明显的东西差异,高值聚集模式由西部、中部向西部边缘收缩,西北、西南地区呈现显著性的高值聚集模式,空间差异较小,但四川比邻近地区的生育水平低;低值聚集模式从北部、沿海向中部扩张集中,空间差异较大,仅吉林、北京-天津、江苏表现显著。     

山东省区域经济发展状况GIS评价

本文利用山东省2003年-2009年县市人均生产总值等经济数据,借助SuperMap的GIS空间分析功能进行山东省区域经济发展状况分析。方法上将单纯的统计数据与实际地理位置相关联。结果表明:山东省近7年间县域人均收入分布明显不均匀,呈现不利于经济长期持续发展的单峰分布状态;区域间的人均生产总值差距逐渐增加;人均生产总值与地理区位、资源分布和交通线路的分布有较大相关性。     

2009年洞庭湖区垸内钉螺空间特征分析

钉螺为血吸虫的唯一中间宿主,了解钉螺的空间分布规律对于控制血吸虫病有一定的作用。运用GIS空间统计和地统计方法,分析了2009年洞庭湖血吸虫病疫区活螺密度的空间分布规律:活螺密度呈高聚类模式分布,主要沿湖沿河分布,样点具有强烈的空间自相关性,其中反向聚集区域有(z<-2.58)567个点,正向聚集区域有(z>2.58)540个点,说明钉螺点的辐射效应比较高,血吸虫病容易扩散到周边地区。同时,建立了活螺密度的空间预测图,得出了样点数据的半变异函数呈多项式分布。