基于GIS的海南省人口空间分布模式统计分析

在GIS平台上利用空间自相关统计分析方法对海南省人口的全局和局部空间差异的特征、分布形态与变化趋势进行初步的探索分析,从根本上改变了传统的统计分析观念,改善了统计分析方法与方式。研究的结果显示,海南省人口分布呈现显著的空间相关性,且表现为从中部山区逐渐向周边沿海区域扩展的环带状聚集模式。根据这一结论提出几点促进海南省未来人口与经济可持续发展的建议。     

中国农村居民收入时空分异

在ArcGIS和GeoDA等软件的支持下,本文利用标准差指数、变异系数法,结合重心迁移、空间自相关等探索性空间数据分析法(ESDA),首先,对2000~2014年全国整体农村居民人均纯收入进行时间演变特征分析,接着对2000~2013年全国31个省级农村居民人均纯收入的空间分异格局、重心迁移趋势和空间相关性等特征进行分析。结果表明,中国农村收入增速加快,逐渐超过城镇,贫富差距拉大;中国省级农村居民收入区域分异特征出现变化,由严格的东高西低的梯度型变为中西部较低的局部跳跃型;全局空间正相关性显著,存在空间集聚特征,形成东部沿海省份和东北地区的高值聚集区以及西部大片区域的低值聚集区;从省级收入增长率上来看,区域增速的高低发生转变;农民人均收入重心向西北迁移,有利于减小东西收入差距。     

基于GIS的东北三省气温降水空间自相关性分析

创新性地提出了基于两观测站点连线的垂直平分线构建空间连接矩阵,进一步计算空间自相关指数Moran's I来分析气象数据的空间分布模式。利用Moran’s I分析探讨了东北地区86个气象站1951~2011年气温降水数据的空间自相关。结果表明,东北三省气温降水存在显著的空间聚集现象,降水表现为吉林省北部显著低低聚集,吉林辽宁省东部显著高高聚集,气温表现为东北三省南北区域显著聚集;1960~2011年气温分布较降水表现出更强的空间自相关性,且随年份变化自相关性稳定程度比降水好;气温分布空间自相关性随时间有减弱趋势,但仍表现出区域显著聚集强相关现象。     

基于 GIS 的东北三省气温降水空间自相关性分析简

创新性地提出了基于两观测站点连线的垂直平分线构建空间连接矩阵,进一步计算空间自相关指数Moran＇s I 来分析气象数据的空间分布模式.利用Moran’s I 分析探讨了东北地区86 个气象站1951～2011 年气温降水数据的空间自相关.结果表明,东北三省气温降水存在显著的空间聚集现象,降水表现为吉林省北部显著低低聚集,吉林辽宁省东部显著高高聚集,气温表现为东北三省南北区域显著聚集;1960～2011 年气温分布较降水表现出更强的空间自相关性,且随年份变化自相关性稳定程度比降水好;气温分布空间自相关性随时间有减弱趋势, 但仍表现出区域显著聚集强相关现象.     

长江中游城市群土地生态安全评价及时空格局分析

土地生态安全是衡量区域经济社会和资源环境可持续发展的重要指标。本文采用DPSIR模型构建了长江中游城市群土地生态安全评价指标体系,运用熵权TOPSIS法对区域内2006-2016年土地生态安全进行定量评价,并运用GIS技术分析其时空分布规律,最后通过空间自相关分析揭示其空间关联性。结果表明:2006-2016年,长江中游城市群土地生态安全逐步提升,由较不安全转变为临界安全,空间上呈现"南高北低"的格局。长江中游城市群土地生态安全内部存在显著的空间正相关且随着时间推移相关性减弱。鄱阳湖城市群东南部区域呈现高值聚集,武汉周边城市呈现低值聚集,武汉与周边城市土地生态安全存在两极化现象。     

空间权重矩阵对空间自相关的影响分析——以我国肾综合征出血热疾病为例

应用空间自相关统计方法,分析了2008年我国肾综合征出血热（HFRS）发病率的空间分布。采用多种权重度量计算了全局和局部两种相关性指数,分析了自相关数值对空间权重矩阵的依赖性。分析结果表明：①空间距离矩阵比空间邻接矩阵能更好地度量HFRS的空间分布;②使用空间距离矩阵时,当距离阈值500km〈δ〈800km时,全国发病率数据显示出显著的空间自相关性;③从局域上看,吉林省高值显著聚集,新疆、西藏、青海、广西和海南省自身低值被高值包围聚集显著。     

1952年-2010年中国人口分布与社会经济发展的时空耦合特征分析

人口经济的时空耦合态势是中国区域社会经济发展空间均衡过程的重要体现,可有效地指导中国经济布局、民政建设、交通发展和环境管理等相关政策和措施的制定和实施。在地理信息系统（GIS）的支持下,采用人口分布结构指数、人口密度基尼系数、人口经济重心迁移、空间自相关分析等方法,对1935年-2010年6期县级行政单元人口普查统计数据进行空间插值,实现人口密度分界线的空间刻画及其变化趋势分析,结合1952年-2010年省级行政单元人口、经济统计数据,从人口与经济重心空间耦合及其空间一致性两个角度来揭示社会经济与人口分布的时空差异,剖析人口分布与社会经济的联系。得出以下结论：（1）由于社会历史、自然环境和经济条件的影响,中国人口空间分布的时空演变特征不尽相同,东西部差异较大,且不均衡态势日益明显。（2）胡焕庸线至今仍能很好的概括中国人口东南地狭人稠、西北地广人稀的空间分布格局,但是甘肃、宁夏、内蒙古地区的人口分布已经在局部范围内突破了胡焕庸线的限制,中国人口分布在一定程度上呈现向西部转移的趋势。（3）中国人口分布与经济发展空间一致性的地域分异特征十分明显,但省际一致性在不断缩小,人口集聚具有较强的经济导向性。（4）全国和东部、中部、西部和东北部四大区域在1952年-2010年的人口经济一致性程度及其变化趋势各异：全国人口经济空间一致性程度相对较低,东北地区人口经济一致性程度较高且还在改善,东部与中部保持稳定,西部较差且呈减弱趋势特征。     

甘肃省县域经济空间差异及其演化研究

以甘肃省县域人均GDP为测度指标,运用变异系数、锡尔系数和空间自相关等方法,结合Arc GIS 10.2及Geo DA软件对甘肃省2001~2013年县域经济的空间差异及演变过程进行研究。结果表明,在时间上甘肃县域经济的差异在逐年增大,2011年后呈现急剧增大的趋势;在空间上县域经济总体有显著的聚集态势,局部空间分析发现,甘肃省县域经济两极分化明显,河西地区经济发展水平较高,陇中和陇南的大部分县域经济发展水平较低;从分解分析来看,分区内部差异略大于分区之间差异,区域内部差异是构成差异的主要因素。     

基于多种空间权重矩阵的区域经济空间自相关分析——以河南省为例

在空间统计分析的应用中,空间权重矩阵的设定对空间自相关的分析结果有较大的影响。通过构建基于邻接关系和空间距离的两大类共计14组空间权重矩阵,以河南省县域经济为研究对象,计算全局和局部两种空间自相关指数,研究空间权重矩阵对区域经济空间自相关分析的影响。结果表明:1)一阶车矩阵比二阶车矩阵能更好地度量河南省县域经济的空间分布,表明河南省县域经济的空间自相关性主要发生在边界直接相邻的区域之间,空间依赖效应从邻域不断向外辐射的现象不明显。2)合理应用空间距离矩阵的关键是能够正确设定阈值距离d,当40 km<d<50 km时,河南省县域经济呈现显著的空间自相关性。3)由郑州市以及围绕郑州的环形区域共同构成了河南省唯一的大面积高GDP值聚集区域,省会城市的经济外溢现象明显;豫东北的鹤壁市和新乡市为低GDP值聚集区域。     

全国农村人均住房面积的空间自相关分析

利用2006年全国各省农村居民人均住房面积统计数据,基于空间自相关方法从空间尺度分析其空间分布特征。首先建立空间邻近网络和邻接矩阵,通过Moran′I自相关指数分析空间关联性,为确定农村人均住房面积的分布存在空间相关性而非随机性,采用蒙特卡罗方法进行多次模拟证明,并利用2011年统计数据进行实际验证。实验分析,2006与2011年农村人均住房面积Moran′I指数分别为0．5566和0．5983,表明空间聚集特点明显,基本可以分为东部发达地区、中部和西部三种聚类,并且两年之间聚集现象有显著变化。     

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。     

耕地自然质量空间分布及其影响因子分析——以北京市大兴区为例

定量分析耕地质量的空间分布特征,是制定与实施耕地保护措施的重要依据。本文以耕地质量等级补充完善成果为基础,以自然等指数为空间变量,采用空间自相关分析方法对北京市大兴区耕地自然质量的空间分布特征进行了研究,并采用变异系数、二元相关分析和偏相关分析方法对其影响机制进行分析,揭示了耕地自然质量空间差异的主导影响因子。研究结果表明:大兴区耕地自然质量在200~900m尺度范围内呈显著的空间正相关性,正相关HH型高等地明显聚集分布,LL型低等地面积较大且聚集性较低,负相关类型(HL和LH型)耕地无明显集中区域,零星分布。土壤有机质、表土质地和土壤剖面构型是影响耕地自然质量空间分布格局的主导因子,但影响程度有所差异。     

DEM误差的空间自相关特征分析

采用空间自相关分析方法,从空间角度对数字高程数据误差的空间分布特征进行了研究。实验表明,利用双线性曲面表示地形表面时,产生的数字高程数据误差的全局Moran’sI指数趋近于0,在整个区域单元上的分布不存在显著的全局空间自相关,邻近区域单元上高程数据误差之间的关系在整体上既不综合表现为趋同,也不综合表现为趋异,高程数据误差的整体空间格局为随机格局;而且数字高程数据误差在空间上的分布与地形坡度和地表粗糙度有一定的联系,一般情况下,平均坡度、地表粗糙度越大,高程数据的全局Moran’sI指数偏离0稍远一些;否则,距离0近一些,但全局空间自相关仍不显著,在整体上表现为随机格局。     

基于空间自相关的河南省城镇化水平空间格局研究

城镇化水平是衡量一个地区经济发展状况的重要指标。本文基于空间自相关分析方法,利用2007年河南省各市城镇化数据,分析了城镇化水平的空间分布规律。结果表明,河南省城镇化水平全局Moran’sI指数为0.299,达到显著正相关,呈现明显的全局空间集聚现象;其次,河南省城镇化水平分布的局部空间集聚现象亦十分显著。总体上,城镇化水平分布呈正关联的地市数量明显高于呈负关联的数量。根据计算结果,提出了促进河南省城镇化水平快速全面发展的对策和建议。     

疟疾发病的空间格局和时空演化分析

疟疾是一种具有复杂地理空间分布特征的地方性疾病,研究疟疾的空间格局,掌握疟疾发病的时空演化规律,为疟疾的防治提供科学决策具有十分重要的科学意义。本文以湖南省105个市、县级行政区1983～1992年疟疾发病的历史资料为例,运用空间自相关分析方法对湖南省疟疾发病的空间格局和时空演化规律进行分析、探测和识别。研究结果表明：湖南省各市县疟疾发病地域差异明显,整体呈现＂南高北低＂的空间格局,且主要集中在湘南和湘中经济相对落后的地区。在这期间,湖南省的疟疾发病经历了一个从＂南低北高＂到＂南高北低＂的时空演化过程。     

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。     

北京市生态保护红线内地表覆盖变化聚集性研究

本文利用北京市2015、2017及2019年三期地理国情普查及监测数据,分析了北京市生态保护红线内地表覆盖空间变化特征,并在全局及局部Moran's I空间自相关分析的基础上,从空间上对生态保护红线内生态修复显著、生态破坏显著区域进行识别。研究结果表明,2015-2019年,生态保护红线内的生态用地整体处于流出状态,且各类变化斑块间存在明显的空间自相关效应,15个区域为人类活动密集区,其中雾灵山及周边山区、松山及玉渡山保护区、南海子公园、密云水库、怀沙怀九河、泃河平谷段(西南段)等6个地区为生态破坏显著区域,建议对其加大监管力度;生态修复显著区域为京密引水渠密云段,其他8个区域均为人为破坏及修复活动共存区域。本文为严守生态保护红线,加快建设美丽北京及生态文明建设提供决策依据,同时也适用于全国其他地区生态保护红线内地表覆盖变化的监测。     

空间统计分析的环境质量评价应用

本文阐述了空间统计分析方法的基本原理,介绍了判断空间关联显著性的相关指标及其计算方法,并将空间统计分析方法应用于环境质量评价领域,探索区域环境质量在空间上的分布特征,挖掘环境质量数据中的空间关联关系。结合惠州市2008年空气现状调查中的硫酸盐化速率数据进行分析,结果表明,该数据在整体上存在显著的空间自相关和聚集模式;在局部层面存在三个统计显著性较高的聚集区。由此可知,空间统计分析方法能有效地挖掘环境质量数据中的潜在关联关系,为环境质量评价提供十分重要的统计依据。