Чим відрізняється просторова залежність від просторової неоднорідності?
Моє запитання мотивоване читанням проблем специфікації моделі в просторовій економетрії, зокрема Anselin (2010) .
Чим відрізняється просторова залежність від просторової неоднорідності?
Моє запитання мотивоване читанням проблем специфікації моделі в просторовій економетрії, зокрема Anselin (2010) .
Відповіді:
Ці терміни, ймовірно, не мають загальновизнаного технічного визначення, але їх значення є досить зрозумілими: вони відносяться до варіантів просторового процесу другого порядку та першого порядку. Давайте візьмемо їх на замовлення після першого введення деяких стандартних понять.
Просторовий процес або просторовий стохастический процес можна розглядати як сукупність випадкових величин індексуються точками в просторі. (Змінні повинні задовольняти деяким природним умовам технічної узгодженості, щоб кваліфікуватись як процес: див . Теорему розширення Колмогорова .)
Зауважте, що просторовий процес є моделлю. Для аналізу та опису одних і тих же даних справедливо використовувати декілька різних (суперечливих) моделей. Наприклад, моделі природних концентрацій металів у ґрунтах можуть бути чисто стохастичними для малих регіонів (наприклад, гектар чи менше), тоді як для великих регіонів (що простягаються на багато кілометрів) зазвичай важливо детерміновано описати основні регіональні тенденції - тобто як форма просторової неоднорідності.
Просторова гетерогенність - це властивість просторового процесу, середня величина (або "інтенсивність") змінюється від точки до точки.
Середнє значення - це властивість першого порядку випадкової величини (тобто пов'язана з її першим моментом), звідки просторова гетерогенність може вважатися властивістю першого порядку процесу.
Просторова залежність - властивість просторового стохастичного процесу, в якому результати в різних місцях можуть залежати.
Часто ми можемо виміряти залежність з точки зору коваріації (другий момент) або співвідношення випадкових змінних: у цьому сенсі залежність можна розглядати як властивість другого порядку. (Стикери швидко ствердять, що кореляція та незалежність - це не одне і те ж, тому прирівнювання залежності до властивостей другого порядку, хоча й інтуїтивно корисно, загалом не вірно.)
Коли ви бачите шаблони в просторових даних, зазвичай їх можна описати як неоднорідність або залежність (або обидва), залежно від мети аналізу, попередньої інформації та кількості даних.
Деякі прості, добре вивчені приклади ілюструють ці ідеї.
На цьому малюнку квадрат окреслює площу більшої просторової інтенсивності. Однак усі точки точок є незалежними: кластеризація та прогалини в точках є типовими для незалежних випадково вибраних місць.
Просторова залежність у цьому гауссовому процесі очевидна через закономірності хребтів і долин. Однак вони однорідні: загальна тенденція не існує. Однак зауважте, що якби ми зосереджувались на невеликій частині цієї області, ми могли б вирішити трактувати це як неоднорідний процес (тобто з тенденцією). Це ілюструє, як масштаб може впливати на обрану нами модель.
На цьому зображенні показана інша реалізація випадкової складової цього процесу, ніж використана для попередньої ілюстрації, тому закономірності невеликих хвиль не будуть точно такими, як раніше, - але вони матимуть ті ж статистичні властивості.
Поняття просторової неоднорідності в сучасній просторовій статистиці використовується лише для характеристики локальної дисперсії просторової залежності чи регресії. Я запропонував широку перспективу щодо просторової неоднорідності, яка стосується структури масштабування набагато більше дрібних речей, ніж великих. Важливо, що модель масштабування повторюється кілька разів, вимірюється ht-індексом.
Згідно з новим визначенням, просторову неоднорідність слід формулювати як закон масштабування. Таким чином, неоднорідність - це закон влади, а не гауссовий розподіл.
При такій широкій перспективі як просторова залежність, так і неоднорідність зображують справжню картину поверхні Землі. Набагато більше дрібних речей, ніж великих у всіх масштабах або в усьому світі, але вони є більш-менш схожими в одному масштабі чи локально; див. цей документ для отримання більш детальної інформації.
https://www.researchgate.net/publication/282310447_A_Fractal_Perspective_on_Scale_in_Geography
Питання залежить від математичного визначення двох понять. Існує вже декілька визначень просторової автокореляції, як I Морана, але мало просторової неоднорідності, ймовірно, тому, що остання залежить від масштабів і відрізняється в різних масштабах. Я визначив просторову стратифіковану неоднорідність (повний документ очікується в мережі 12 березня 2016 року в журналі "Екологічні показники"):
Міра просторової стратифікованої неоднорідності
Jin-Feng Wang1 *, Tong-Lin Zhang2, Bo-Jie Fu3
РЕЗЮМЕ
Просторова стратифікована неоднорідність, що посилається на внутрішньошарову дисперсію, меншу, ніж між варіацією страт, є всюдисущою для екологічних явищ, таких як екологічні зони та багато екологічних змінних. Просторова стратифікована неоднорідність відображає сутність природи, передбачає потенційні чіткі механізми за верствами, пропонує можливі детермінанти спостережуваного процесу, дозволяє репрезентативність спостережень за землею та примушує застосувати статистичні умовиводи. У цій роботі ми пропонуємо q-статистичний метод для вимірювання ступеня просторової стратифікованої неоднорідності та перевірки її значущості. Значення q знаходиться в межах [0, 1] (0, якщо просторова стратифікація неоднорідності не є істотною, і 1, якщо існує досконала просторова стратифікація неоднорідності). Виведена точна функція щільності ймовірності. Q-статистику проілюстровано двома прикладами, в яких ми оцінюємо просторову стратифіковану неоднорідність карти руки та розподіл щорічних NDVI в Китаї. --Jinfeng Wang 2016-3-8