探索性空間數(shù)據(jù)分析_圖文

1、 探索性空間數(shù)據(jù)分析王雙 培訓師wangshESRI China (Beijing Learning Center 內容提綱 探索性空間數(shù)據(jù)分析 理解地統(tǒng)計 案例分析 模型比較 探索性空間數(shù)據(jù)分析 地理空間與屬性空間 刷光(brushing 與鏈接(linking 發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)分布趨勢以及離群值 探索性空間數(shù)據(jù)分析 直方圖 Normal QQ Plot 趨勢分析 Voronoi Map 半變異 /協(xié)方差云圖 General QQ Plot 正交協(xié)方差云圖 直方圖 將數(shù)據(jù)分為若干區(qū) 間,統(tǒng)計每個區(qū)間 內的要素個數(shù) 給出一組統(tǒng)計量 檢驗數(shù)據(jù)是否符合 正態(tài)分布以及發(fā)現(xiàn) 離群值 Normal QQ Plo

2、t 與標準正態(tài)分布(直 線對比 檢驗數(shù)據(jù)是否符合正 態(tài)分布以及發(fā)現(xiàn)離群 值 趨勢分析 將每個采樣點的值 投影到東西方向和 南北方向,發(fā)現(xiàn)數(shù) 據(jù)在某個方向上有 沒有分布趨勢 半變異 /協(xié)方差云圖 每一個點代表一個 點對 空間距離越近,相 關性越大 發(fā)現(xiàn)離群值以及是 否存在各向異性 地統(tǒng)計方法 地統(tǒng)計(Geostatistics又稱地質統(tǒng)計,它是以 區(qū)域化變量為基礎,借助變異函數(shù),研究既具有 隨 機性 又具有 結構性 ,或空間相關性和依賴性的自然 現(xiàn)象的一門科學。(湯國安,ArcGIS地理信息系統(tǒng) 空間分析實驗教程 地統(tǒng)計核心:根據(jù)樣本點來確定研究對象(某一變 量隨空間位置變化的規(guī)律,以此來推算未

3、知點的 值。這個規(guī)律就是 變異函數(shù) 。 地統(tǒng)計方法 變異函數(shù)基臺值 :反映最大變異情 況,越高表明空間異質性越 高;變程:空間相關性的作用 范圍,超出變程則空間相關 性不存在;塊金值 :反映隨機變化, 受不確定性因素影響部分。 地統(tǒng)計方法 樣本點1 (1,5 100樣本點2 (3,4 105樣本點3 (1,3 105樣本點4 (4,5 100 樣本點5 (5,1 115預測點 (1,4 ? 如何確定 權重? 地統(tǒng)計方法ij表示兩個樣本點間基于距離的半變異值g 向量表示預測點與每個樣本點間基于距離的半變異值 案例分析(數(shù)據(jù)準備 臭氧:1996年加州 193個監(jiān)測點臭氧濃度值的點要素,單位 是 p

4、pm (parts per million 城市:加州 876個城市的點要素 目標:預測出每個城市的臭氧濃度值 案例分析 選擇插值方法 擬合變異函數(shù) 鄰域分析 交叉驗證 生成表面 對未知點估值 擬合變異函數(shù) 步長 (lag size和 number of lags 不同模型的選擇 各向同性 (Isotropic與 各向異性 (Anisotropy 擬合變異函數(shù) 鄰域分析 固定半徑法 固定樣本法(分區(qū) 交叉驗證 驗證模型有多好 對每一個樣本點給出模型 的估計值,比較誤差 生成表面 模型比較 Mean Error:平均誤差 Root mean squareerror :均方根誤差 Average standard error:平均標準誤差 Mean standardizederror :標準化平均誤差 Root mean squarestandardized error:標 準化均方根誤差最優(yōu)性 :均方根誤差較小有