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1.
运用帽儿山实验林场2004年、2016年2期固定样地(共101块)数据,采用全局泊松模型和地理加权泊松模型(GWPR)对天然次生林枯损株数的空间分布进行了研究,利用Arc GIS软件绘制2种模型关于天然次生林枯损株数的空间分布图。结果表明:局域模型(GWPR)的赤池信息准则(AIC)值和均方误差(MSE)值显著小于全局泊松模型,拥有较高的拟合精度;局域模型残差的全局莫兰指数值在0上下浮动,变动程度明显小于全局模型,全局空间自相关性大大下降;局域模型的局域空间自相关性显著减小,形成了不同观测值少量聚类这一理想的空间分布模式;在对枯损株数空间分布的模拟上,局域模型的拟合偏差要小于全局模型。 相似文献
2.
以采用长白山北麓皆伐样地的59株样木为研究对象,利用地理权重回归模型(GWR)和最小二乘法(OLS)比较并构建二元材积公式。从数据的空间分析角度,研究了模型的胸径、树高与材积的关系。结果显示:GWR模型的拟合优度、预测能力都要高于OLS模型。GWR模型的变量参数可以反映出在样地内的空间分布规律及其稳定性,从而进一步揭示林木之间的竞争关系。GWR反映局部信息的能力为OLS所不及。优选模型的赤池信息量(AIC)最小。优选模型的稳定性、拟合优度、预测能力和残差的结果也均最优。 相似文献
3.
典型柑橘种植区土壤有机质空间分布与含量预测 总被引:1,自引:0,他引:1
以湖北省宜都市红花套镇典型柑橘种植区采集到的329个土壤样本为研究对象,设置土壤有机质(SOM)进行普通克里格(OK)插值的结果为参照,借助地理探测器选取与SOM相关性最大的前5种主要影响因子,分别建立全局模型多元线性回归、偏最小二乘回归和局部模型地理加权回归(GWR),再深入分析模型残差的结构性,构造GWR扩展模型GWRMLR、GWRPLSR,讨论几种SOM预测模型的差异。结果表明:使用GWRPLSR模型预测研究区SOM含量的均方误差和均方根误差可分别降低到9.834和3.136,相对分析误差提高到1.468,实测值与预测值间的相关系数(r)达0.743,具有最高的预测精度,GWRMLR其次,说明除SOM与主要影响因子间存在空间相关性,分析模型残差可进一步消除预测的不平稳性。因此,将模型残差项纳入考虑的局部扩展模型更适宜进行区域化SOM空间分布预测与数字土壤制图。 相似文献
4.
【目的】建立马尾松Pinus massoniana-木荷Schima superba混交林树高-胸径模型,将树种作为哑变量引入模型,考虑模型残差空间自相关和异质性,为混交林树高-胸径模型构建和科学经营提供理论依据。【方法】基于贵州省开阳县马尾松-木荷混交林727组树高-胸径调查数据,构建普通最小二乘法模型(OLS)、广义可加模型(GAM)、线性混合模型(LMM)、地理加权回归模型(GWR)和地理加权回归克里格模型(GWRK)的树高-胸径全林木模型,在此基础上,将树种作为哑变量引入,选择全局莫兰指数(Moran’I)、局域Moran’I和组内方差分析5种模型残差空间自相关与空间异质性,并采用决定系数(R2)、均方误差(MSE)和赤池信息准则(AIC)对模型进行评价。【结果】(1)马尾松-木荷混交林全林木基础模型的拟合精度从低到高依次为OLS、GAM、LMM、GWR、GWRK。(2)将树种作为哑变量引入模型后,各模型拟合精度均高于全林木基础模型。(3)OLS和GAM模型残差的全局Moran’I在α=0.05水平下显著(Z>1.96),局域Moran’I分布图中存... 相似文献
5.
以鄱阳湖生态经济区32个县域单元为研究对象,运用探索性空间数据分析、因子分析、普通最小二乘回归(OLS)模型和地理加权回归(GWR)模型,探究2011、2015年土地城镇化时空格局特征及其驱动因素。研究表明:(1)鄱阳湖生态经济区土地城镇化水平整体呈上升趋势,空间分布上具有"高值呈孤立点,低值呈带状分布"的聚集特征,存在正向空间自相关性;(2)推动土地城镇化的主导因素不同年份有所差异,地方财政支出和人口城镇化对土地城镇化水平的影响始终占主导地位;(3)土地城镇化驱动因素在县域尺度上具有明显的空间分异性;(4)运用GWR模型对土地城镇化驱动因素进行分析相较于OLS模型更加适用。研究结果揭示了土地城镇化进程中的空间分异和内在驱动力机制,实现了驱动因素的空间可视化。 相似文献
6.
《江西农业学报》2022,(1)
以鄱阳湖生态经济区32个县域单元为研究对象,运用探索性空间数据分析、因子分析、普通最小二乘回归(OLS)模型和地理加权回归(GWR)模型,探究2011、2015年土地城镇化时空格局特征及其驱动因素。研究表明:(1)鄱阳湖生态经济区土地城镇化水平整体呈上升趋势,空间分布上具有"高值呈孤立点,低值呈带状分布"的聚集特征,存在正向空间自相关性;(2)推动土地城镇化的主导因素不同年份有所差异,地方财政支出和人口城镇化对土地城镇化水平的影响始终占主导地位;(3)土地城镇化驱动因素在县域尺度上具有明显的空间分异性;(4)运用GWR模型对土地城镇化驱动因素进行分析相较于OLS模型更加适用。研究结果揭示了土地城镇化进程中的空间分异和内在驱动力机制,实现了驱动因素的空间可视化。 相似文献
7.
【目的】研究天然次生林的进界木数量和空间分布格局,分析进界木株数与各个变量间的响应关系,探索应对处理空间非平稳数据的可行办法,构建最优的进界木株数模型形式,以期为天然次生林的生长动态研究提供更为精确的技术手段,从而为指导天然次生林的森林质量精准提升提供参考依据。【方法】以吉林省汪清林业局塔子沟林场的天然次生林为研究对象,基于106块1997年和2007年两期的局级固定样地,以林分因子、地形因子和土壤因子为影响因子,分别构建常规泊松回归模型(PR)、地理加权泊松回归模型(GWPR)、半参数地理加权泊松回归模型(SGWPR)对研究区的进界木株数和分布情况进行模拟估测;采用决定系数(R2)、均方误差(MSE)和赤池信息准则(AIC)对3种模型的拟合效果进行评价;利用全域和局域Moran’s I对比分析3种模型残差的空间自相关性和局域空间聚集情况;运用半参数地理加权泊松回归模型的拟合结果绘制研究区的进界木空间分布图,分析进界木在研究区的分布规律。【结果】(1)在3种模型中,林分因子和地形因子均对塔子沟天然次生林进界木株数产生较大影响,其中林分平均胸径是影响最大的变量,两者之间呈显著的负相关关系... 相似文献
8.
以吉林省通化县三棚林场调查的1株人工林红松解析木数据为基础,拟合树高生长数据,对比传统的树木理论生长模型中的约翰逊-舒马赫(Johnson-Schumacher)生长模型、逻辑斯蒂(Logistic)生长模型、米切利希(Mitscherlich)生长模型、坎派兹(Gompertz)生长模型、理查德(Richards)生长模型的拟合结果.以5种树木理论生长模型中拟合最好的坎派兹生长模型为基础,根据时间序列分析理论,建立残差自回归模型,预测树高生长.结果证明:残差自回归模型,比传统的树木理论生长模型能更好地用于描述红松人工林的树高生长规律. 相似文献
9.
以滇中地区41个县域为研究单元,利用GIS和空间自相关分析研究人口城镇化的空间结构,以因子分析法探索人口城镇化的主要影响因素,进而采用OLS和GWR探究人口城镇化影响因素特征。研究结果表明:1)滇中县域人口城镇化水平整体偏低且空间差异大,人口城镇化水平随距离衰变明显。2)全局自相关分析表明滇中县域人口城镇化存在显著全局空间自相关关系,局部自相关分析表明人口城镇化水平局部相关性不明显,各县域人口城镇化进程呈孤立态势。3)因子分析法确定滇中县域人口城镇化主要影响因素为经济发展、农业生产和产业结构。OLS模型发现三种因素对人口城镇化均具有正向拉动力,经济发展作用力最大,产业结构其次,农业生产的作用力最小。4)GWR模型研究发现经济发展影响强度从北到南增强,农业生产影响强度从西到东增大,产业结构影响强度从西南向东北方向增大。滇中县域需要提升人口城镇化进程,加快农业结构调整和升级,优化产业结构,以此促进人口城镇化水平的提升。 相似文献
10.
基于云南省昭通市大关县天星镇林分二调数据,以林分蓄积量作为因变量,将郁闭度、平均胸径、平均海拔和坡度作为自变量,采用最小二乘法模型(OLS)和地理加权回归模型(GWR),对林分蓄积量的空间效应进行分析。结果表明:1)距离在6 075 m以内,林分蓄积量在总体上呈现出显著的空间自相关性,且随距离的增大自相关性逐渐减小最后趋于稳定;2)随着间隔距离的增加,基台值逐渐减小,块金值逐渐增加,在距离达到6 075 m时趋于稳定;3)平均胸径、郁闭度和平均海拔与林分蓄积量呈现出正相关性,而坡度与林分蓄积量具有负相关性;4)GWR模型的R2(0.73)和预测精度P(0.60)均大于OLS模型R2(0.34)和预测精度P(0.54)。林分蓄积量在空间尺度上具有异质性,且GWR模型能很好地描述林分蓄积量的空间异质性,采用合理的经营方式以促进林木胸径、郁闭度的生长,同时考虑海拔和坡度的影响,从而促进林分蓄积量的增长。 相似文献
11.
空间效应及其回归模型在林业中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
介绍了空间自相关及空间异质性,综述了空间滞后模型 (SLM)、空间误差模型 (SEM)、混合效应模型 (MEM) 和地理加权回归模型 (GWR) 等空间回归模型在林业中的应用,分析了空间回归模型在不同尺度的林业问题中的应用情况,并针对空间回归模型在林业研究中应用所存在的问题进行探讨。 相似文献
12.
林木生长关系的GWR模型 总被引:2,自引:0,他引:2
基于地理加权回归模型,给出了误差方差不相等时广义地理加权回归的估计与方差,以及对地理加权回归模型均方误差范围的推导,并以此建立林木生长模型,用此模型与一般线性回归模型对林业数据进行对比分析。 相似文献
13.
Eileen M. Perry Raymond J. Dezzani Clark F. Seavert Francis J. Pierce 《Precision Agriculture》2010,11(1):42-60
We examined the spatial structure of fruit yield, tree size, vigor, and soil properties for an established pear orchard using
Moran’s I, geographically weighted regression (GWR) and variogram analysis to determine potential scales of the factors affecting spatial
variation. The spatial structure differed somewhat between the tree-based measurements (yield, size and vigor) and the soil
properties. Yield, trunk cross-sectional area (TCSA) and normalized difference vegetation index (NDVI, used as a surrogate
for vigor) were strongly spatially clustered as indicated by the global Moran’s I for these measurements. The autocorrelation between trees (determined by applying a localized Moran’s I) was greater in some areas than others, suggesting possible management by zones. The variogram ranges for TCSA and yield
were 30–45 m, respectively, but large nugget variances indicated considerable variability from tree to tree. The variogram
ranges of NDVI varied from about 14–27 m. The soil properties copper, iron, organic matter and total exchange capacity (TEC)
were spatially structured, with longer variogram ranges than those of the tree characteristics: 31–95 m. Boron, pH and zinc
were not spatially correlated. The GWR analyses supported the results from the other analyses indicating that assumptions
of strict stationarity might be violated, so regression models fitted to the entire dataset might not be fitted optimally
to spatial clusters of the data. 相似文献
14.
以云南省不同流域内典型山地城镇为分析区域,通过消除和减弱海拔、纬度因素对多年平均气温场的影响后,在同一海拔、纬度面的典型山地城镇气温场中,基于自然地理和社会经济数据,以普通最小二乘法(OLS)建立影响因素与气温分布的全局空间回归模型,以地理加权法(GWR)建立局部空间回归模型。结果表明:对山地城镇气温具有显著性影响的因素分别为城镇GDP、地形隆起高度、流域开口角度、植被指数、第三产业比值,OLS模型调整后R2可达0.789,GWR建立的局部空间回归模型更具可靠性;以预留小城镇为检验样本,对气温模型进行精度检验,消除海拔纬度方案平均绝对误差为1.09 ℃,均方根误差为1.35 ℃,消除海拔纬度的方案较单一消除海拔纬度、保留海拔纬度的方案对气温值具有更好的精度误差。研究结果反映了山地城镇自然地理格局以及人类社会活动对气温场的分布具有重要的影响。 相似文献
15.
以云南澜沧县思茅松天然林单木为研究对象,测定了解析木各个器官的含碳量,采用地理加权回归模型,以地形因子和测树学因子作为变量,对思茅松单木树枝、树叶、树干、树皮、树根和全树含碳量进行模型构建,同时构建最小二乘模型作为比较,分析模型优劣。结果表明:思茅松单木在250 m区域范围内不同器官的含碳量存在空间自相关,因此在研究思茅松单木含碳量的问题时,不能忽略空间自相关的影响。半变异函数能够定量对思茅松各器官含碳量的空间异质性进行分析,200 m范围的空间异质性主要是由随机部分引起的,在研究类似的问题时要确定适当的研究尺度。地理加权回归模型具有较好的拟合效果,各维度含碳量模型的R2均在0.8以上,虽然部分器官含碳量模型的AIC比OLS的略大,但地理加权回归模型的均方根误差均小于最小二乘模型,地理加权回归模型的残差也小于最小二乘模型的残差,模型精度优于最小二乘模型,同时说明地理加权回归模型能够有效解释最小二乘模型无法解释的空间异质性。 相似文献
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林木间普遍存在着空间自相关,这直接关联着林木间的竞争与相互作用。单木胸径树高模型是森林生长、收获与预测的基础,忽略林木间的空间自相关将会导致胸径树高模型的普通最小二乘(OLS)回归违背残差独立分布假设,导致犯第一类错误的可能性变大,以及模型参数标准差的有偏估计和回归模型估计的有效性降低。因此,本文选择我国东北地区主要森林类型即天然云冷杉针阔混交林为研究对象,考虑林木间的空间自相关,选用合适的线性化单木胸径树高OLS模型为基准模型,利用3个同步自回归(SAR)模型即空间滞后模型(SLM)、空间误差模型(SEM)和空间Durbin模型(SDM),构建该混交林的单木胸径树高模型。与此同时,每个SAR模型分别采用5个不同的空间加权矩阵即Delaunay三角网(DT)矩阵、逆距离一次幂(ID1)、逆距离二次幂(ID2)、逆距离五次幂(ID5)和高斯变异函数(GV)矩阵,利用极大似然(maximum likelihood)估计3个SAR模型的参数。对OLS和3个SAR模型的回归参数进行t检验,对3个SAR模型的自回归参数进行似然比检验。选择Morans I(MI)指数比较分析4个模型的残差空间自相关,选择决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和Akaike信息准则(AIC)3个拟合指标比较分析这4个模型的拟合效果,选择均方误差(MS)检验模型预测效果。结果表明:未考虑空间自相关的OLS模型残差存在正空间自相关;3个SAR模型拟合效果均优于OLS,SDM和SEM的拟合效果最好,SLM最差;无论使用哪个空间加权矩阵,SLM均不能消除模型残差空间自相关,但可降低空间自相关,在一定程度上提高了模型的拟合效果;5个空间矩阵应用于SDM和SEM时,均可以消除模型残差空间自相关,但空间加权矩阵GV只适用于SEM;ID2是5个空间加权矩阵中最好的空间加权矩阵,将ID2应用于4个模型进行预测时,SDM和SEM的预测效果明显优于SLM,但3个SAR模型的预测效果均优于OLS。利用3个SAR模型提高了单木胸径树高模型拟合和预测的精度,为合理经营天然云冷杉针阔混交林提供了理论基础。 相似文献