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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

结合PCA、多尺度分割及SVM的ASTER遥感蚀变信息提取

为了利用遥感影像进行更加精确的找矿预测,本文选择新疆东天山尾亚地区ASTER数据进行矿化蚀变信息提取方法研究。为了提高信息提取精度,本文提出了结合主成分分析(PCA)、多尺度分割和支持向量机(SVM)的遥感矿化蚀变信息提取方法。首先,分析ASTER数据的特征,选取各矿化蚀变信息的特征波段,对组合波段进行主成分分析,获得主分量图像;然后,对各主分量图像进行多尺度分割,并获得分割之后的均值图像;接着,提取训练样本,利用SVM对训练样本进行训练,采用试验方法求得最优核参数和松弛变量,构造最优SVM模型;最后,运用最优SVM模型完成矿化蚀变信息的提取。进行主成分分析时,铁染蚀变信息选择Band1、2、3、4组合,Al-OH基团蚀变信息选择Band 1、4、6、7组合,OH和CO32-基团蚀变信息采用Band 1、2、8、9组合。在运行SVM时采用了序列最小优化算法(SMO)进行求解,速度提高了12%。实验结果表明,与波段比值法、主成分分析法及基于光谱角和SVM的方法等3种方法相比,本文方法提取铁染蚀变信息、Al-OH基团蚀变信息及OH和CO32-基团蚀变信息的总体精度可达到87.98%、 90.01%及88.93%,Kappa系数分别为0.8011、0.8134及0.8023,与成矿区带、已知矿点和已有不同地质背景成矿特征相关性较好。     

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。     

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。     

老挝万象土地利用变化分析

采用灰度比值法、归一化植被覆盖法(NDVI)及主成分分析法(PCA)和分类后比较法对老挝万象1999年和2006年的地表覆盖变化/土地利用变化进行了分析比较实验。实验表明,灰度比值法、归一化植被覆盖法(NDVI)及主成分分析法变化信息提取的组合结果明显优于分类后比较法,因此作者选取组合方法的变化信息提取结果,分析了老挝万象1999年和2006年土地利用变化情况,得到变化分布图和统计表。研究表明,老挝万象1999年和2006年城市得到大规模扩张(城市面积增长71%),而农业、林地、水体面积都明显减少。     

基于EGM2008和Kriging的GPS高程拟合算法

简述了GPS高程拟合的原理,采用移去一恢复法,结合最新的高精度地球重力场模型EGM2008,运用地统计学中的泛克里格方法（Kriging）,充分考虑先验统计信息以及各点的空间相关性,在无偏性和最小方差原则下,准确获取了未知点的高程异常。经实例验证：该方法具有模型严密、可靠性好、拟合精度高等优点,适用于地形复杂地区。     

PCA和布谷鸟算法优化SVM的遥感矿化蚀变信息提取

为了进一步提高遥感矿化蚀变信息提取的精度,本文提出了一种基于主成分分析PCA (Principal Component Analysis)和布谷鸟算法优化支持向量机SVM (Support Vector Machine)的遥感矿化蚀变信息提取方法。首先,通过波段比值法增强研究区遥感图像中的矿化蚀变信息,并获得比值图像;然后,对比值图像进行主成分分析,进而提取训练样本;接着,利用SVM对训练样本进行训练,同时采用布谷鸟算法求取SVM的最优核参数及惩罚因子,构造最优SVM模型;最后,运用最优SVM模型完成矿化蚀变信息提取。选择青海省五龙沟地区为研究区,提取羟基及铁染蚀变信息。实验结果表明,与主成分分析法、基于光谱角法和SVM的方法、基于粒子群和SVM的方法及基于波段比值、PCA和粒子群优化SVM的方法等4种方法相比,本文方法获得的遥感矿化蚀变信息和已知矿点的吻合度最高,提取效果最好。     

基于公交大数据的满载率推算方法 ——以深圳市为例

城市可持续发展需要提升公共交通的供给能力。公汽满载率是公交规划、调度和服务评价等方面的重要参数。在公交信息化水平不断提升的背景下,由公交IC卡数据和公共汽车GPS数据等构成的公交大数据为获得相对精确的客流提供了可能。虽然已有相对稳定的OD推算方法,但对于公汽满载率的研究尚不够充分。本文提出基于历史公交大数据的大规模公交出行链搜素算法,在此基础上构建公共汽车满载率数据库,并以深圳市为例揭示了高满载率线路段的时空分布特征。本文研究对于揭示公汽服务整体水平和探测关键公交廊道具有较大价值。     

基于GIS的湖北省钉螺螺情综合数据库的构建

首先对湖北省多年的查螺资料、各种地理图件及环境数据进行整理;再利用ArcGIS软件,将图件数据导入GeoDatabase;然后以该省的村级矢量图为底图,对应的国际代码为关联字段,利用Joins and Relates工具,关联整理后的钉螺信息及环境数据表,构建钉螺螺情综合数据库。该数据库的构建统一了不同的来源数据,具有直观性和可视性,为政府和研究人员分析螺情提供了一个动态、定量分析的决策工具,为建立钉螺扩散预警模型奠定了基础。