基于地理加权回归的青藏高原季节冻土区土壤有机碳空间分布研究

青藏高原土壤有机碳储量（soil organic carbon stocks, SOCS）对于区域生态环境演替具有重要作用, 但是其空间分布数据还比较缺乏, 特别是季节冻土区的数据较少。基于378个土壤剖面数据, 结合与土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）相关的地形、 气候以及植被等环境因子, 使用地理加权回归（geographically weighted regression, GWR）模型模拟了青藏高原季节冻土区0 ~ 30 cm、 0 ~ 50 cm、 0 ~ 100 cm和0 ~ 200 cm深度的SOC总量和空间分布。结果表明： 青藏高原季节冻土区SOCS自东南向西北递减, 表层0 ~ 200 cm的SOC总量约15.37 Pg; 季节冻土区不同植被类型SOC从大到小依次为森林、 灌丛、 高寒草甸、 高寒草原和高寒荒漠; 各土壤类型中棕壤、 黑钙土和泥炭土的SOC最大, 而棕钙土、 棕漠土、 灰棕漠土、 风沙土、 石质土、 盐土、 冷钙土、 寒漠土以及冷漠土的SOC最小。研究结果给出了青藏高原季节冻土区SOC的总量、 空间分布及规律, 可为相关地球模式的发展提供基础数据。     

基于地理加权回归的莱州湾南岸土壤盐渍化与环境因子的关系研究

选取莱州湾南岸为研究区域,系统采集了111个表层土壤样品,测定了土壤全盐量以及K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-和CO_3~(2-)等8种土壤盐分离子的含量,运用多元统计分析以及地理加权回归模型等方法,分析了莱州湾南岸土壤盐渍化的影响因素。结果表明:①研究区土壤以盐土为主,Cl~-的浓度和变异系数远远高于其他盐分离子,在土壤表层的累积十分显著,氯化物在土壤中最为活跃。②土壤含水率、土壤干容重、土壤有机质、植被覆盖率与土壤盐渍化程度之间出现了高相关性,拟合精度高。③气温、降水、地下水埋深、地下水矿化度表现出中等相关性,拟合精度较高。④数字高程模型(DEM)、高差、土壤粒度、土壤pH表现了一般相关性,拟合精度一般。     

江汉平原水域空间格局时空演变特征及其驱动因素分析

为从景观生态角度揭示江汉平原水域空间变化和影响因素,利用GIS和生态统计技术,通过土地利用转移、空间自相关、景观指数和冗余分析等方法,对2000—2020年江汉平原水域空间格局演变及其驱动因素进行研究。结果表明：2000—2020年,由于人造地挤占耕地、耕地挤占水域空间,江汉平原水域面积减少了36%;水域全局和局部莫兰指数变化明显,边界密度急剧减小,四湖流域等局部水域空间聚集度和连通性显著下降;降水、气温以及耕地和人造地解释了水域景观变化的45.8%,其中降水和气温影响微弱,连片耕地侵占是水域面积减少的主要原因之一,人造地对水域破碎化贡献更大更直接。2000年以来江汉平原水域面积变化显著,分布趋于破碎,形状复杂度和连通性降低,表征农业活动和城镇化的耕地和人造地对水域景观格局影响更为剧烈。     

应用改进的时空地理加权模型分析城市住宅价格变化

以深圳市为例对城市住宅价格进行时空地理加权统计回归分析,揭示城市住宅价格在时间与空间方面的变化趋势。研究结果表明,时空地理加权回归模型不仅能够分析相关因素在空间的差异性上对住宅价格具有重要影响,还能够揭示其在时间上的差异性,得出相关因素对住宅价格影响是随时间和空间变化的特点。依据模型的拟合度标准,GTWR能够从OLS的0.617,GWR的0.736提高到0.895。AIC标准的统计信息则表明,GTWR模型明显优于OLS与GWR模型。     

基于逻辑回归模型的四平市景观格局演变及其驱动力分析

为研究近30 a来四平市景观格局的演变并分析其主要驱动力。笔者选取1990、2000、2010和2018年Landsat TM/ETM遥感解译数据,从类型和景观水平方面分析四平市近30 a来的景观格局指数和景观类型转移、演变趋势,采用Logistic回归模型揭示四平市景观格局演变的主要驱动力。结果表明:①四平市景观格局中耕地所占面积最大,为主要优势基质景观类型,对维持区域生态系统稳定起决定性作用,其次分别为林地景观、水域景观、城镇景观和草地景观;②近30 a来四平市景观破碎化程度增加,景观形状整体上趋于简单化,景观连接性和多样性增加,但景观均匀度下降;③1990—2018年林地向耕地和草地转化,草地主要转移为林地、耕地和未利用地,土地整体呈现逐年退化的趋势;④近30 a来四平市景观格局演变受自然因子(坡度、高程、距河流距离和距道路距离)和人为因子(人口和GDP)综合的作用。     

基于不确定性分析框架的动态环状河网水质模型--以温州市温瑞塘河为例

以温州市温瑞塘河为背景,基于不确定性分析的框架,开发了动态环状河网水质模型。用HSY(Hornberger,Spear and Young)算法作水质参数的不确定性分析,求得模型参数的空间分布,从而提高模型使用的可靠性、降低决策的风险度。模型由水量子模型及水质子模型两部分组成:水量子模型采用圣维南方程并用四级解法求解;水质子模型采用CSTR(Continuously Stirred Tank Reactor)模型的机理,并结合环状河网特征作了修正,由于只需解常微分方程,因而避免了矩阵求解,显著提高了计算效率,使得用HSY算法进行不确定性分析成为可能。模型选取温州市温瑞塘河流域的鹿城区河网进行了首次应用,用HSY算法率定水质参数并讨论了参数的不确定性。对参数率定结果进行验证,结果比较理想。最后简要讨论了参数不确定性传递。     

基于状态空间模型的中国人均水资源量趋势分析

作为水资源贫乏国家之一,中国水安全问题已引起广泛关注,了解中国人均水资源组成情况及其发展势态非常必要。利用2000 － 2007 中国地表水和地下水数据对人均水资源量进行回归分析和状态空间模型预测,计算出人均水资源量在此段时间内受到地表水和地下水的平均影响及其随着时间的平均变化。模拟地表水和地下水对中国人均水资源量影响的动态,显示中国人均水资源量增长率随时间具有下降趋势,但近年来下降幅度逐渐减小。结果表明中国近年来的水资源管理总体具有成效。     

基于回归克里格方法和sentinel 2B遥感数据的澴河流域土壤总磷空间分布信息提取

土壤总磷空间分布是准确掌握流域农业面源污染状况的关键,而遥感技术因其便利性在土壤面源污染调查中的潜力亟待探索。本文以澴河流域土壤总磷分布为例,分析了土壤总磷的光谱特性,发现总磷含量与土壤光谱反射率呈负相关,其中红外光谱（700~1800nm）表现更加明显;并以土壤总磷光谱计算数据作为环境辅助因子,取样点数据作为主要因素,运用回归克里格地统计方法成功提取了澴河流域土壤总磷空间分布信息,将结果与实测数据对比,其ME值为0.08,MAE值为0.48,RMSE值为0.69,预测精度较协同克里格和反距离权重法有明显提高。本方法既保留了地统计分析方法的精度,又具备处理高密度样本的能力,为土壤属性的空间插值提供了一种可行的获取方法。     

基于信息量、加权信息量与逻辑回归耦合模型的云南罗平县崩滑灾害易发性评价对比分析CSCD

以罗平县崩滑地质灾害为研究对象,选取工程岩组、坡度、坡向、高程、起伏度、曲率、地貌类型、距河流距离、距断裂距离9个评价因子,基于共线性诊断和相关性分析对其进行独立性检验。然后采用信息量法计算各评价因子分类分级的信息量值,采用层次分析法和逻辑回归法对各评价因子进行权重的定量计算,从而构建信息量、加权信息量和信息量-逻辑回归耦合易发性评价模型并进行对比分析。基于GIS的自然断点法将评价结果划分为非、低、中和高4个等级,并采用ROC曲线对其精度进行检验。结果表明:3种评价模型的AUC值分别为0.757、0.723和0.852,信息量-逻辑回归耦合模型的精度最高,模型结果分区与崩滑地质灾害点的分布较吻合,其非、低、中和高的面积(分级比)分别为771.1 km^(2)(25.55%)、836.6 km^(2)(27.73%)、864.36 km^(2)(28.64%)和545.94 km^(2)(18.08%)。     

基于信息量、加权信息量与逻辑回归耦合模型的云南罗平县崩滑灾害易发性评价对比分析CSCD

以罗平县崩滑地质灾害为研究对象,选取工程岩组、坡度、坡向、高程、起伏度、曲率、地貌类型、距河流距离、距断裂距离9个评价因子,基于共线性诊断和相关性分析对其进行独立性检验。然后采用信息量法计算各评价因子分类分级的信息量值,采用层次分析法和逻辑回归法对各评价因子进行权重的定量计算,从而构建信息量、加权信息量和信息量-逻辑回归耦合易发性评价模型并进行对比分析。基于GIS的自然断点法将评价结果划分为非、低、中和高4个等级,并采用ROC曲线对其精度进行检验。结果表明:3种评价模型的AUC值分别为0.757、0.723和0.852,信息量-逻辑回归耦合模型的精度最高,模型结果分区与崩滑地质灾害点的分布较吻合,其非、低、中和高的面积(分级比)分别为771.1 km^(2)(25.55%)、836.6 km^(2)(27.73%)、864.36 km^(2)(28.64%)和545.94 km^(2)(18.08%)。     

回归模型的灵敏度分析

回归计算中，由于资料和计算上的误差，使结果也产生一定的误差，通常，采用最小二乘法或最小一乘法来估计回归模型中的参数，即是取目标函数为最小来实现的，如果使目标函数在允许的误差范围内变化，则参数会有相应的变幅，本文探讨了两变数回归时参数估计的灵敏度，在相关关系不甚密切时，误差对结果的影响是较大的。     

加权Logistic回归模型在火山岩型铜矿预测中的应用:以宁芜盆地中段为例

文中探讨了加权Logistic回归模型在宁芜盆地中段火山岩型铜矿预测中的应用。首先,结合研究区的成矿地质背景,提取地质体、构造、围岩蚀变三大类证据因子;其次,分析各证据因子与铜矿点之间的空间关系,认为姑山旋回、娘娘山旋回火山机构控制了本区火山岩型铜矿的空间分布,根据计算结果,选取与火山岩型铜矿密切相关的龙王山组、姑山组地层,姑山旋回粗面斑岩、娘娘山旋回二长斑岩、NW向构造1.5 km缓冲区、NE向构造1.3 km缓冲区、EW向构造4.5 km缓冲区、硅化、褐铁矿化、黄铜矿化等作为模型自变量;最后采用加权Logistic回归模型进行成矿概率计算,并结合成矿地质背景,圈定四个成矿远景区,分别为P1、P2、P3、P4,其中P1、P2、P3呈北东向展布,主要受娘娘山和姑山火山机构控制,P4为东西向分布,主要受龙王山火山机构控制,在这些预测区中,均存在已发现的铜矿体,说明预测可信度较高。     

疏勒河中、下游盆地景观环境变化分析

通过70~90年代中期遥感卫片解译,对疏勒河中、下游盆地生态景观进行分类,阐述了分布特征,应用GIS技术计算各类景观面积,分析了时空分布变化和成因,指出了两重点盆地存在的主要环境地质问题,提出了合理利用水土资源和保护生态环境的建议.     

基于GWR和改进CLUE—S模型的区域土地利用格局模拟研究——以浙江省桐庐县为例

本文以浙江省桐庐县为研究区,在CLUE．S模型空间分析模块的回归建模中,考虑驱动因子对土地利用格局影响的空间不稳定性,用GWRLogistic模型取代全局最小二乘法（OLS）Logistic[D]lJ~模型来建立土地利用格局与其驱动因子之间的回归模型,实现了对CLUE—S模型的改进,并进行土地利用格局模拟的实证研究与模型比较。研究结果表明,运用GWRLogistic对CLUE—S模型进行改进,不但可以获得更高的模拟准确率,而且可以获得各驱动因子对土地利用格局影响的空间分异特征。同时,运用改进的模型定量地分析影响区域土地利用变化的内在机制,进行土地利用格局的动态模拟,预测土地利用未来变化的趋势,可以为桐庐县及其类似地区的土地利用规划决策提供科学依据。     

ArcGIS证据权模型在铜矿成矿预测中的应用 ——以博格达-哈尔里克成矿带为例

本文选择博格达-哈尔里克一带作为研究区,从区域成矿地质背景入手,鉴于该地区已知成型铜矿床较少,成矿规律研究薄弱,故作者采用ArcGIS平台下的证据权模型(WofE),以数据驱动方式为主,从断裂构造、沉积岩相与建造、火山岩建造、侵入岩岩性等方面,以学生化反差S(C)作为有利因子衡量指标,对各控矿因素进行影响程度分类,利用加权逻辑斯回归模型计算成矿后验概率,根据后验概率值的大小进行成矿远景区的圈定和分级,在博格达-哈尔里克成矿带内共圈定7个成矿远景区。最后结合区域化探资料进行了验证,结果显示所圈定的铜矿成矿远景区内化探异常明显,与Cu元素异常套合较好,说明ArcGIS证据权模型能很好地为区域矿产预测提供良好的技术支撑,为研究区铜矿找矿方向提供理论依据,文中所总结的基于ArcGIS平台的证据权计算方法流程也为区域矿产预测提供了方法借鉴。     

基于偏最小二乘回归的融雪型洪水预报模型

本文采用偏最小二乘回归法对新疆塔什库尔干河流的实测流量资料进行分析,建立了日平均流量的偏最小二乘回归模型,采用建立的模型对2001年日平均流量进行了预报。研究分析表明,结果比较合理,这为融雪型洪水预报提供了一种新的思路和研究方法。     

基于地下水多变量空间聚类分析的变异性评价

在现存地下水监测网站中,观测站点分布的任意性、随意性和层次不清以及观测数据的冗余性等问题普遍存在,应用空间聚类原理,对所选研究区域廊坊地下水的监测点位及监测指标分别进行了空间聚类分析,对原始数据和经聚类处理后的数据分别进行了空间变异性评价,结果显示空间聚类分析是有效合理的。试图将空间变异性和空间聚类方法结合起来,为环境监测点的重新布置提供了理论依据,使提高监测效率与监测点的代表性、优化监测网格成为了可能;了解监测指标及监测点位在空间上的相关程度,为环境监测指标的确定提供理论依据,进而为环境管理、污染物控制以及环境资源的综合利用提供基础依据。     

基于信息量、逻辑回归及其耦合模型的滑坡易发性评估研究:以青海沙塘川流域为例

滑坡易发性定量评估是预测滑坡发生空间概率的重要手段,基于统计分析原理的评估方法目前在国内外应用最为广泛,且不同评估方法的对比研究逐渐成为热点。以青海沙塘川流域黄土梁峁区为例,剖析了信息量模型和逻辑回归模型在滑坡易发性评估中的优越性和局限性,并探索提出基于二者的耦合模型。考虑坡度、坡向、起伏度、岩性、与干流距离、与支流距离和植被指数等7个影响因素,对比分析了基于信息量、逻辑回归及二者耦合模型的滑坡易发性评估的技术流程及结果。3种模型的成功率分别为:耦合模型成功率(78. 9%)>信息量模型成功率(71. 8%)>逻辑回归模型成功率(70. 8%)。在沙塘川流域黄土滑坡的易发性评估中,信息量和逻辑回归模型的表现基本相当,但信息量-逻辑回归耦合模型的成功率明显提升。该研究结果可为黄土高原区滑坡易发性定量评估提供借鉴。     

滑动线性回归模型预测路堤沉降初探

在路堤沉降预测中,线性模型是应用最为广泛的模型之一。但是随着观测信息的丰富,常规的线性模型的不足凸现,影响了模型的精度,为了克服常规模型的缺点提出了滑动线性回归模型。滑动线性回归模型要求参与建模的数据个数保持不变,新观测的数据取代旧有的数据,从而获得了新的模型参数,通过实例验证,得到了理想的结果。