ความแตกต่างระหว่างการพึ่งพาเชิงพื้นที่และความแตกต่างเชิงพื้นที่คืออะไร?


9

ความแตกต่างระหว่างการพึ่งพาเชิงพื้นที่และความแตกต่างเชิงพื้นที่คืออะไร?

คำถามของฉันคือแรงบันดาลใจจากการอ่านในรูปแบบสเปปัญหาในเศรษฐมิติเชิงพื้นที่โดยเฉพาะอย่างยิ่งAnselin (2010)


1
การอ้างอิงจะเป็นประโยชน์ จากประสบการณ์ส่วนตัวของฉันมีคำศัพท์บางคำที่ไม่คงที่ในเศรษฐมิติเชิงพื้นที่นั่นคือผู้เขียนที่แตกต่างกันอาจให้คำจำกัดความที่แตกต่างกัน
mpiktas

1
ฉันมีความรู้สึกว่า Luc Anselin เขียนบทความมากกว่าหนึ่งฉบับในปี 2010! การอ้างอิงที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น (รวมลิงค์) จะมีประโยชน์ (แม้ว่าเขาจะใช้คำศัพท์เหล่านี้ตั้งแต่หนังสือเศรษฐศาสตร์เชิงพื้นที่ของเขาที่ตีพิมพ์ในปี 1988)
Andy W

ขอบคุณสำหรับคำแนะนำ - ฉันเพิ่มลิงค์ไปยังกระดาษ
mindless.panda

คำตอบ:


14

คำศัพท์เหล่านี้อาจไม่มีคำจำกัดความด้านเทคนิคที่เป็นที่ยอมรับในระดับสากล แต่ความหมายของคำเหล่านั้นชัดเจนพอสมควร: หมายถึงลำดับที่สองและลำดับที่หนึ่งของกระบวนการเชิงพื้นที่ตามลำดับ ลองสั่งพวกเขาหลังจากสั่งแนวคิดแนวคิดมาตรฐานมาก่อน

กระบวนการเชิงพื้นที่หรือกระบวนการสุ่มอวกาศอาจจะคิดว่าเป็นคอลเลกชันของตัวแปรสุ่มดัชนีโดยคะแนนในพื้นที่ (ตัวแปรต้องตอบสนองเงื่อนไขความมั่นคงทางเทคนิคตามธรรมชาติเพื่อให้มีคุณสมบัติเป็นกระบวนการ: ดูทฤษฎีบทส่วนขยายของ Kolmogorov )

โปรดทราบว่ากระบวนการเชิงพื้นที่เป็นรูปแบบ สามารถใช้โมเดลที่แตกต่างกัน (ขัดแย้งกัน) เพื่อวิเคราะห์และอธิบายข้อมูลเดียวกันได้ ตัวอย่างเช่นแบบจำลองของความเข้มข้นที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติของโลหะในดินอาจเป็นแบบสุ่มล้วนๆสำหรับพื้นที่เล็ก ๆ (เช่นเฮกตาร์หรือน้อยกว่า) ในขณะที่ทั่วภูมิภาคขนาดใหญ่ เป็นรูปแบบของความแตกต่างเชิงพื้นที่

ความแตกต่างเชิงพื้นที่เป็นคุณสมบัติของกระบวนการเชิงพื้นที่ที่มีค่าเฉลี่ย (หรือ "ความเข้ม") แตกต่างกันไปในแต่ละจุด

ค่าเฉลี่ยคือคุณสมบัติของคำสั่งแรกของตัวแปรสุ่ม (นั่นคือที่เกี่ยวข้องกับช่วงเวลาแรกของมัน) ความแตกต่างเชิงพื้นที่มาจากไหนถือได้ว่าเป็นคุณสมบัติลำดับแรกของกระบวนการ

การพึ่งพาเชิงพื้นที่เป็นคุณสมบัติของกระบวนการสุ่มเชิงพื้นที่ซึ่งผลลัพธ์ที่สถานที่ต่างกันอาจขึ้นอยู่กับ

บ่อยครั้งที่เราสามารถวัดการพึ่งพาอาศัยกันในแง่ของความแปรปรวนร่วม (ช่วงเวลาที่สอง) หรือความสัมพันธ์ของตัวแปรสุ่ม: ในแง่นี้การพึ่งพาอาศัยกันสามารถคิดได้ว่าเป็นคุณสมบัติลำดับที่สอง (Sticklers จะชี้ให้เห็นอย่างรวดเร็วว่าความสัมพันธ์และความเป็นอิสระนั้นไม่เหมือนกันดังนั้นการเทียบเคียงกับคุณสมบัติลำดับที่สองแม้ว่าจะมีประโยชน์โดยสัญชาตญาณ แต่ก็ไม่ถูกต้อง)

เมื่อคุณเห็นรูปแบบในข้อมูลเชิงพื้นที่คุณมักจะสามารถอธิบายได้ว่าเป็นความหลากหลายหรือการพึ่งพา (หรือทั้งสองอย่าง) ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์ข้อมูลก่อนหน้าและปริมาณข้อมูล

ตัวอย่างที่เรียบง่ายและมีการศึกษาดีแสดงให้เห็นถึงแนวคิดเหล่านี้

กระบวนการปัวซอง

ในรูปนี้สี่เหลี่ยมจะกำหนดพื้นที่ที่มีความเข้มของอวกาศสูงกว่า อย่างไรก็ตามตำแหน่งของจุดทั้งหมดนั้นมีความเป็นอิสระ: การจัดกลุ่มและช่องว่างในจุดนั้นเป็นเรื่องปกติของสถานที่ที่เลือกแบบสุ่ม

ตัวกรองแบบเกาส์

การพึ่งพาเชิงพื้นที่ในกระบวนการเกาส์เซียนนี้ปรากฏชัดเจนผ่านรูปแบบของสันเขาและหุบเขา พวกเขาเป็นเนื้อเดียวกันแม้ว่าจะไม่มีแนวโน้มโดยรวม อย่างไรก็ตามโปรดทราบว่าถ้าเราให้ความสนใจกับส่วนเล็ก ๆ ของพื้นที่นี้เราอาจเลือกที่จะรักษามันเป็นกระบวนการที่ไม่เหมือนกัน (นั่นคือมีแนวโน้ม) แทน นี่แสดงให้เห็นว่าเครื่องชั่งสามารถมีอิทธิพลต่อโมเดลที่เราเลือกได้อย่างไร

  • กระบวนการก่อนหน้านี้ที่ถูกเพิ่มเข้าไปในฟังก์ชั่นที่กำหนดขึ้นมานั้นจะสร้างกระบวนการที่ขึ้นอยู่กับการกระจายตัวและต่างกัน

ขึ้นอยู่กับกระบวนการที่แตกต่างกัน

ภาพนี้แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างของการสุ่มส่วนประกอบของกระบวนการนี้กว่าที่ใช้สำหรับภาพประกอบก่อนหน้าดังนั้นรูปแบบของการแกว่งเล็ก ๆ น้อย ๆ จะไม่เหมือนเดิมก่อน - แต่จะมีคุณสมบัติทางสถิติเหมือนกัน


1
คำตอบที่น่าอัศจรรย์เช่นเคย - ตัวอย่างที่ชัดเจนมาก
Matt Parker

คำตอบที่น่าอัศจรรย์แน่นอน คำถาม / ความคิดเห็นเพิ่มเติมเล็กน้อย: หากมีแนวโน้มในข้อมูล (ความแตกต่างเชิงพื้นที่) มากกว่าพื้นที่ที่มีการสังเกตอย่างใกล้ชิดคล้าย / มีค่าเฉลี่ยเท่ากัน ไม่เป็นไปตามที่การสังเกตเหล่านี้ขึ้นกับการวางเชิงพื้นที่อย่างน้อยที่สุดก็เป็นทางการ?
Funkwecker

1
@ จูเลียนใช่มันค่อนข้างถูกต้อง นี่คือเหตุผลที่รูปแบบพื้นฐานของกระบวนการไม่สามารถระบุได้โดยเฉพาะจากการตรวจสอบข้อมูลเพียงอย่างเดียว สำหรับการสนทนาเพิ่มเติมดูคำตอบของฉันที่stats.stackexchange.com/a/35524ซึ่งข้อสรุปของคุณได้รับการสนับสนุนด้วยการคำนวณอย่างเป็นทางการ
whuber

1
@ จูเลียนนั่นถูกต้อง ส่วนหนึ่งเป็นเรื่องของขนาด: ในขนาดใหญ่ (ขยายเกินภาพสุดท้าย) หนึ่งอาจเลือกที่จะสร้างแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดเป็นแบบสุ่มโดยมีความสัมพันธ์ระยะยาว แต่ในระดับที่แสดงให้เห็นทางเลือกที่ดีกว่าอาจจะเป็นรูปแบบการเปลี่ยนแปลง "ฆราวาส" ในระยะยาวเป็นแนวโน้มที่กำหนดขึ้น มีข้อมูลไม่เพียงพอในระดับของภาพที่จะตัดสินใจว่าเป็นแบบไหนดีกว่า แต่มีข้อมูลไม่มากพอที่จะสร้างแบบจำลองแบบสุ่มทั้งหมด ข้อมูลอื่น ๆ (ไม่ปรากฏในข้อมูล) มักจะสามารถช่วยในการเลือกรูปแบบที่เหมาะสม
whuber

1
@ จูเลียนแนวคิดที่เกี่ยวข้องคือความคงที่:ในกระบวนการคงที่ลักษณะบางอย่างของตัวแปรสุ่มที่ใช้ในแบบจำลองจะไม่เปลี่ยนแปลงตามตำแหน่ง รูปแบบพื้นฐานที่สุดของ stationarity คือเมื่อความคาดหวังของตัวแปรไม่แตกต่างกัน เห็นได้ชัดว่าไม่มีแนวโน้มที่จะสร้างแบบจำลองที่นิ่ง นั่นไม่ใช่ปัญหาอย่างที่คุณคิดเพราะโดยปกติแล้วคุณสามารถลบแนวโน้มออกจากข้อมูลและลองใช้แบบจำลองแบบนิ่งกับความแตกต่าง GWR จะจัดการสิ่งนี้โดยอัตโนมัติหากคุณรวม lat และ lon ไว้ในตัวแปรอธิบาย
whuber

0

แนวคิดเกี่ยวกับความแตกต่างเชิงพื้นที่ในสถิติเชิงพื้นที่ปัจจุบันใช้เพื่ออธิบายลักษณะความแปรปรวนของการพึ่งพาหรือการถดถอยเชิงพื้นที่ ฉันแนะนำมุมมองกว้าง ๆ เกี่ยวกับความแตกต่างเชิงพื้นที่ซึ่งหมายถึงรูปแบบการปรับขนาดของสิ่งเล็ก ๆ ที่ไกลกว่าวัตถุขนาดใหญ่ ที่สำคัญรูปแบบการปรับเกิดขึ้นอีกหลายครั้งซึ่งวัดโดย ht-index

https://www.researchgate.net/publication/236627484_Ht-Index_for_Quantifying_the_Fractal_or_Scaling_Structure_of_Geographic_Features

ภายใต้คำจำกัดความใหม่ความหลากหลายทางอวกาศควรกำหนดเป็นกฎการปรับสเกล ดังนั้นความแตกต่างคือกฎหมายพลังงานเช่นแทนที่จะกระจายแบบเกาส์เช่น

ด้วยมุมมองที่กว้างนี้ทั้งการพึ่งพาเชิงพื้นที่และความหลากหลายทำให้มองเห็นภาพที่แท้จริงของพื้นผิวโลก มีสิ่งเล็ก ๆ มากกว่าสิ่งที่มีขนาดใหญ่ในทุกระดับหรือทั่วโลก แต่สิ่งต่าง ๆ มีความคล้ายคลึงกันในระดับเดียวหรือในระดับท้องถิ่นมากกว่าหรือน้อยกว่า ดูกระดาษนี้สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม

https://www.researchgate.net/publication/282310447_A_Fractal_Perspective_on_Scale_in_Geography


1
ฉันคิดว่าโพสต์นี้จะได้ประโยชน์จากการเปรียบเทียบที่ชัดเจนมากขึ้น (โดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่สังเกตความแตกต่าง) ระหว่างความต่างกันและการพึ่งพา คำถามถามว่าอะไรคือความแตกต่างระหว่างทั้งสอง ฉันสามารถเห็น "ทั้งการพึ่งพาเชิงพื้นที่และความแตกต่างแสดงให้เห็นภาพที่แท้จริงของพื้นผิวโลก" บันทึกความคล้ายคลึงกันระหว่างแนวคิด แต่ความแตกต่างระหว่างพวกเขาคืออะไร? พวกเขาแสดงให้เห็นภาพนี้ในรูปแบบที่แตกต่างกันอย่างไร
Silverfish

มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างทั้งสองภายใต้คำจำกัดความใหม่ของความแตกต่างกัน แต่ความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างทั้งสองภายใต้คำจำกัดความเก่าของความแตกต่างกัน ภายใต้คำนิยามเก่าความแตกต่างเชิงพื้นที่หมายถึงการพึ่งพาเชิงพื้นที่หรือการถดถอยแตกต่างจากสถานที่หนึ่งไปยังอีก ภายใต้คำจำกัดความใหม่ของความแตกต่าง (ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นคำนิยามเดียวกับที่ในวิทยาศาสตร์อื่น ๆ เช่นชีววิทยาและฟิสิกส์) ความแตกต่างเชิงพื้นที่จะถูกกำหนดเป็นกฎการปรับขนาดที่เป็นสากลและทั่วไป ฉันคิดว่าความแตกต่างไม่ใช่แค่เรื่องทางเทคนิค แต่อยู่ในระดับกระบวนทัศน์
Bin Jiang

ขอบคุณ ฉันคิดว่าคำตอบจะได้รับประโยชน์จากการรวมการสนทนาบางส่วน (มีปุ่มแก้ไขที่ด้านล่าง) ฉันขอขอบคุณนี้อาจได้รับการปฏิบัติในบทความที่เชื่อมโยง แต่เราชอบคำตอบของเราที่จะอยู่ในตัวเองมากกว่าที่จะพึ่งพาการเชื่อมโยงภายนอก
Silverfish

0

คำถามขึ้นอยู่กับคำจำกัดความทางคณิตศาสตร์ของแนวคิดทั้งสอง มีคำจำกัดความหลายอย่างเกี่ยวกับความสัมพันธ์เชิงพื้นที่เช่น Moran I แต่มีความแตกต่างเชิงพื้นที่เพียงเล็กน้อยซึ่งอาจเป็นเพราะหลังนั้นขึ้นอยู่กับขนาดและอาจแตกต่างกันในระดับที่แตกต่างกัน ฉันกำหนดความแตกต่างเชิงพื้นที่ของความแตกต่างเชิงพื้นที่ (คาดว่าบทความฉบับเต็มออนไลน์ในวันที่ 12 มีนาคม 2559 ในวารสาร Ecological Indicators):

การวัดความหลากหลายทางอวกาศแบบแบ่งชั้น

Jin-Feng Wang1 *, Tong-Lin Zhang2, Bo-Jie Fu3

นามธรรม

ความหลากหลายเชิงพื้นที่เชิงพื้นที่หมายถึงความแปรปรวนภายในชั้นน้อยกว่าระหว่างชั้นแปรปรวนเป็นแพร่หลายในปรากฏการณ์ทางนิเวศวิทยาเช่นเขตนิเวศวิทยาและตัวแปรระบบนิเวศหลาย ความแตกต่างเชิงพื้นที่เชิงพื้นที่สะท้อนให้เห็นถึงสาระสำคัญของธรรมชาติแสดงถึงกลไกที่แตกต่างที่อาจเกิดขึ้นโดยชั้นแสดงให้เห็นปัจจัยที่เป็นไปได้ของกระบวนการสังเกตช่วยให้การเป็นตัวแทนของการสังเกตของโลกและบังคับใช้การอนุมานทางสถิติ ในบทความนี้เราเสนอวิธีการทางสถิติเพื่อวัดระดับของความแตกต่างเชิงพื้นที่และทดสอบความสำคัญ ค่า q อยู่ใน [0, 1] (0 ถ้าการแบ่งชั้นของอวกาศของความหลากหลายไม่สำคัญและ 1 ถ้ามีการแบ่งชั้นอวกาศที่สมบูรณ์แบบของความแตกต่าง) ฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็นที่แน่นอนได้รับมา สถิติ q แสดงโดยสองตัวอย่างซึ่งเราประเมินความแตกต่างเชิงพื้นที่ของแผนที่มือและการกระจายของ NDVI ประจำปีในประเทศจีน - Jinfeng Wang 2016-3-8

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.