स्थानिक correlogram में U आकार का पैटर्न क्या है?


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मैंने अपने स्वयं के काम में इस पैटर्न पर ध्यान दिया है जब परस्पर दूरी में एक स्थानिक correlogram की जांच करके सहसंबंधों में एक U- आकार का पैटर्न उभरता है। अधिक विशेष रूप से, छोटी दूरी के डिब्बे में मजबूत सकारात्मक सहसंबंध दूरी के साथ कम हो जाते हैं, फिर किसी विशेष बिंदु पर एक गड्ढे तक पहुंचते हैं और फिर वापस ऊपर चढ़ते हैं।

यहां कंजर्वेशन इकोलॉजी ब्लॉग, मैक्रोइकोलॉजी खेल का मैदान (3) - स्थानिक स्वायत्तता से एक उदाहरण है ।

मोरन की मैं कोरेलाग्राम

बड़ी दूरी पर ये मजबूत सकारात्मक ऑटो-सहसंबंध सैद्धांतिक रूप से टोबलर के भूगोल के पहले कानून का उल्लंघन करते हैं, इसलिए मैं उम्मीद करता हूं कि यह डेटा में कुछ अन्य पैटर्न के कारण होगा। मैं उनसे एक निश्चित दूरी पर शून्य तक पहुँचने की उम्मीद करूंगा और फिर आगे की दूरी पर (जो आमतौर पर कम क्रम वाले एआर या एमए शब्दों के साथ श्रृंखला श्रृंखला के भूखंडों में होता है) पर 0 के आसपास मंडराता है।

यदि आप एक Google छवि खोज करते हैं तो आप इसी प्रकार के पैटर्न के कुछ अन्य उदाहरण पा सकते हैं ( एक अन्य उदाहरण के लिए यहां देखें )। जीआईएस साइट पर एक उपयोगकर्ता ने दो उदाहरण पोस्ट किए हैं जहां पैटर्न मोरन के I के लिए दिखाई देता है, लेकिन गीरी के सी ( 1 , 2 ) के लिए प्रकट नहीं होता है । अपने स्वयं के काम के साथ संयोजन में, ये पैटर्न मूल डेटा के लिए अवलोकन योग्य हैं, लेकिन जब स्थानिक शर्तों के साथ एक मॉडल फिटिंग और अवशेषों की जांच करते हैं, तो वे लगातार दिखाई नहीं देते हैं।

मैं समय-श्रृंखला विश्लेषण में उदाहरणों में नहीं आया हूं जो एक समान दिखने वाले एसीएफ प्लॉट को प्रदर्शित करता है, इसलिए मैं अनिश्चित हूं कि मूल डेटा में किस पैटर्न के कारण यह होगा। इस टिप्पणी अनुमान लगाया कि एक में Scortchi sinusoidal पैटर्न उस समय सीरीज में छोड़े गए मौसमी पैटर्न की वजह से हो सकता है। क्या एक ही प्रकार की स्थानिक प्रवृत्ति एक स्थानिक कोरलोग्राम में इस पैटर्न का कारण बन सकती है? या क्या यह उस तरीके की कुछ अन्य कलाकृति है जिससे सहसंबंधों की गणना की जाती है?


यहाँ मेरे काम से एक उदाहरण है। नमूना काफी बड़ा है, और हल्की धूसर रेखाएँ संदर्भ वितरण को उत्पन्न करने के लिए मूल डेटा के 19 क्रमों का एक समूह हैं (इसलिए कोई भी देख सकता है कि लाल रेखा में विचरण काफी छोटा है)। इसलिए यद्यपि कथानक पहले दिखाए गए अनुसार बहुत नाटकीय नहीं है, फिर भी कथानक में गड्ढे और फिर आगे की दूरी बहुत आसानी से दिखाई देती है। (यह भी ध्यान दें कि खदान में गड्ढा नकारात्मक नहीं है, जैसा कि अन्य उदाहरण हैं, यदि वह भौतिक रूप से उन उदाहरणों को अलग बनाता है जो मुझे नहीं पता है।)

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

यहाँ डेटा का एक कर्नेल घनत्व नक्शा है जो स्थानिक वितरण को देखने के लिए कहा गया है जो कि correlogram का उत्पादन करता है।

केडीई अपराध डीसी में


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मुझे यकीन नहीं है कि अगर यह सही है, तो मैं इसे एक उत्तर के रूप में पोस्ट नहीं कर रहा हूं, लेकिन मेरा अनुमान है कि छोटी दूरी पर, बहुत कम अवलोकन पास हैं, और जो बहुत समान हैं। मामूली दूरी पर, अधिक अवलोकन "पास" हो जाते हैं, लेकिन वे कम समान होते हैं, इसलिए प्रभाव को नष्ट कर दिया गया। बड़ी दूरी पर, सब कुछ पास में है, इसलिए बड़े लेकिन दूर के प्रभाव वापस चला जाते हैं। (उच्च पाँच btw मेरे गृह नगर का अध्ययन, के लिए।)I
सिसोरैक्स को फिर से बहाल मोनिका का कहना है कि

मैं देख सकता हूं कि यह @ user777 कहां से आ रहा है, हालांकि मैं एक समान तर्क की उम्मीद कर सकता हूं जो कि कथानक को 0 तक ले जाने का कारण बन जाएगा क्योंकि asymptotically स्थानिक पड़ोस बड़ा हो जाता है। यही है, जैसे-जैसे पड़ोस बड़ा होता है, पड़ोस का मतलब भव्य साधन के करीब होने वाला है। मेरे सिर में (मुझे लगता है) कि सहसंबंध शून्य की ओर जाएगा, हालांकि एक नहीं, लेकिन मैं आसानी से गलत हो सकता हूं। (यही तर्क टाइम सीरीज़ पर भी लागू होना चाहिए, और मुझे याद नहीं है कि टाइम सीरीज़ के लिए कोई भी एसीएफ प्लॉट देखने को मिलता है जो इस तरह दिखते हैं।)
एंडी डब्ल्यू

डीसी की kde मुझे एक शतरंज की बिसात की याद दिलाती है। शतरंज की बिसात से स्थानिक निरंकुश कथानक कैसा दिखेगा? मुझे आश्चर्य है कि अगर यह निकट दूरी (एक ही वर्ग) में उच्च नहीं होगा, कम थोड़ा और बाहर (अलग वर्ग), और फिर उच्चतर होगा। मैं इस विषय के बारे में जानने के लिए पर्याप्त नहीं हूं कि क्या इसका जवाब है, हालांकि।
गंग -

@gung, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप उस मामले में दूरी कैसे बनाते हैं। रानी संदर्भ के साथ एक बिसात के लिए यह एक नकारात्मक ऑटो-रिग्रेसिव शब्द का पर्याय होगा, जो समय-श्रृंखला के लिए सकारात्मक और नकारात्मक सहसंबंधों के बीच एक एसीएफ प्लॉट का कारण बनेगा (और लहर कम हो जाएगी, इस मामले में बहुत जल्दी संभव है )। यह समय श्रृंखला की तुलना में स्थानिक विश्लेषण में अधिक जटिल है। हालांकि मैं इस पैटर्न को एक बिसात के रूप में चिह्नित नहीं करूंगा।
एंडी डब्ल्यू

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आपके डेटा सेट में वास्तव में पर्याप्त स्थानिक कवरेज नहीं है जिसे आपको 5 किलोमीटर की दूरी पर स्वतः पूर्णता का आकलन करना चाहिए (पूरे क्षेत्र में 10 किलोमीटर से अधिक नहीं है और आप आमतौर पर एक डेटा सेट चाहते हैं जो कई बार कवर होता है सहसंबंध की लंबाई।) यह मुझे प्रतीत होता है कि आपको मूल रूप से उच्च त्रिकोणीय आकार में उच्च अपराध के तीन "बूँदें" मिली हैं, एक दूसरे से लगभग 5K के अलावा बूँदें और बीच में अंतराल। इस प्रकार उस लंबाई में सकारात्मक सहसंबंध को देखना आश्चर्यजनक नहीं है।
ब्रायन बोरचर्स

जवाबों:


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व्याख्या

यू-आकार का कोरलोग्राम एक सामान्य घटना है जब इसकी गणना उस क्षेत्र की पूरी सीमा तक की जाती है जिसमें कोई घटना होती है। यह विशेष रूप से प्रकृति में प्लम जैसी घटनाओं से पता चलता है, जैसे मिट्टी या भूजल में स्थानीय संदूषण या, इस मामले में, जहां घटना एक जनसंख्या घनत्व से जुड़ी होती है जो आम तौर पर अध्ययन क्षेत्र की सीमा की ओर घट जाती है (जिला) कोलंबिया, जिसमें एक उच्च घनत्व वाला शहरी कोर है और यह कम घनत्व वाले उपनगरों से घिरा हुआ है)।

याद रखें कि correlogram स्थानिक पृथक्करण की उनकी राशि के अनुसार सभी डेटा की समानता की डिग्री को सारांशित करता है। उच्च मूल्य अधिक समान हैं, कम मूल्य समान हैं। उन बिंदुओं के एकमात्र जोड़े, जिन पर सबसे बड़ी स्थानिक पृथक्करण प्राप्त किया जा सकता है, वे हैं जो नक्शे के व्यास के विपरीत स्थित हैं। इसलिए क्रेगलोग्राम एक दूसरे से सीमा के साथ मूल्यों की तुलना कर रहा है। जब डेटा मान सीमा की ओर घटने के लिए समग्र रूप से होते हैं, तो कोरेलोग्राम केवल छोटे मूल्यों की तुलना छोटे मूल्यों से कर सकता है। यह संभावना है कि वे बहुत समान होंगे।

किसी भी प्लम-जैसे या अन्य स्थानिक रूप से अनिमॉडल घटना के लिए, इसलिए, हम कभी भी डेटा एकत्र करने से पहले अनुमान लगा सकते हैं कि कोरलोग्राम की संभावना कम हो जाएगी जब तक कि क्षेत्र का लगभग आधा व्यास नहीं पहुंच जाता है और फिर यह बढ़ना शुरू हो जाएगा।

एक माध्यमिक प्रभाव: अनुमान परिवर्तनशीलता

एक गौण प्रभाव यह है कि लंबी दूरी की तुलना में कम दूरी पर कोरेलोग्राम का अनुमान लगाने के लिए अधिक डेटा बिंदु-जोड़े उपलब्ध हैं। मध्यम से लंबी दूरी पर, ऐसे बिंदु जोड़े की "अंतराल आबादी" घट जाती है। यह अनुभवजन्य correlogram की परिवर्तनशीलता को बढ़ाता है। कभी-कभी यह परिवर्तनशीलता अकेले कोरोग्राम में असामान्य पैटर्न बनाएगी। मुख्य रूप से शीर्ष ("मोरन I") आकृति में एक बड़े डेटासेट का उपयोग किया गया था, जो इस प्रभाव को कम करता है, लेकिन फिर भी परिवर्तनशीलता में वृद्धि स्पष्ट रूप से लगभग 1000 से अधिक की दूरी पर भूखंड में स्थानीय उतार-चढ़ाव के बड़े आयामों में स्पष्ट है: अधिकतम दूरी।

स्थानिक आंकड़ों में अंगूठे का एक लंबा नियम इसलिए अध्ययन क्षेत्र के आधे व्यास से अधिक दूरी पर कोरलोग्राम की गणना करने और भविष्यवाणी (जैसे प्रक्षेप) के लिए इतनी बड़ी दूरी का उपयोग करने से बचने के लिए है।

स्थानिक आवधिकता पूर्ण उत्तर क्यों नहीं है

स्थानिक आँकड़ों पर साहित्य वास्तव में नोट करता है कि स्थानिक आवधिक पैटर्न बड़ी दूरी पर कोरलोग्राम में एक पलटाव का कारण बन सकता है। खनन भूवैज्ञानिक इसे "छेद प्रभाव" कहते हैं। वैरोग्राम का एक वर्ग जो एक साइनसॉइडल शब्द को शामिल करता है, इसे मॉडल करने के लिए मौजूद है। हालाँकि, ये सभी वैरोग्राम्स दूरी के साथ कुछ मजबूत क्षय को भी रोकते हैं, और इसलिए पहले आंकड़े में दिखाए गए पूर्ण सहसंबंध में चरम वापसी के लिए जिम्मेदार नहीं हो सकते हैं। इसके अलावा, दो या अधिक आयामों में एक घटना के लिए दोनों आइसोट्रोपिक होना आवश्यक है (जिसमें दिशात्मक correlograms सभी समान हैं) और आवधिक। इसलिए केवल डेटा की आवधिकता को दिखाया गया है के लिए जिम्मेदार नहीं होगा।

क्या किया जा सकता है

ऐसी परिस्थितियों में आगे बढ़ने का सही तरीका यह स्वीकार करना है कि घटना स्थिर नहीं है और एक मॉडल को अपनाने के लिए जो इसे कुछ अंतर्निहित नियतात्मक आकार के संदर्भ में बताता है - एक "बहाव" या "प्रवृत्ति" - उस बहाव के आसपास अतिरिक्त उतार-चढ़ाव के साथ। जिसमें स्थानिक (और लौकिक) स्वसंबंध हो सकता है। अपराध की गणना जैसे डेटा के लिए एक और दृष्टिकोण एक अलग संबंधित चर का अध्ययन करना है, जैसे कि प्रति यूनिट जनसंख्या अपराध।


धन्यवाद, क्या आपको लगता है कि बढ़त के प्रभाव के लिए कुछ तदर्थ भार को कहा जाता है? (यह मॉडल अवशेषों के खोजपूर्ण विश्लेषण के लिए ओवरकिल हो सकता है।) मेरा शोध प्रबंध मैं वास्तव में गैर-रैखिक स्थानिक बहाव और प्रवृत्ति की शर्तों का उपयोग कर रहा हूं - प्रति इकाई जनसंख्या अपराध कई कारणों से कष्टप्रद है। आवासीय आबादी वास्तव में ब्याज की आधार रेखा नहीं है - यह आबादी के चारों ओर घूमना पसंद है। आंतरिक शहर के क्षेत्र यह कुछ घंटों के दौरान अलॉट (20 ~ 30 बार) द्वारा सूज सकते हैं और गैर-आवासीय संस्थानों (कार्य और मनोरंजन) से अधिक संबंधित हैं।
एंडी डब्ल्यू

आपके पास बहुत सारे विकल्प हैं, एंडी, क्योंकि एक अद्वितीय मॉडल की पहचान करने का कोई तरीका नहीं है: आपको यह तय करने की आवश्यकता है कि आप एक स्थानिक बहाव के संदर्भ में मूल्यों को कहां रोकना चाहते हैं और उन्हें (या बल्कि, उनके अवशिष्ट) मॉडलिंग करना शुरू कर दें। एक स्टोकेस्टिक स्थानिक मॉडल। यू-आकार के कोरलोग्राम को एक मजबूत संकेत के रूप में समझा जा सकता है कि बहाव के मॉडलिंग के कुछ तंत्र की आवश्यकता है। एक प्रासंगिक आबादी द्वारा सामान्यीकरण (भले ही यह केवल अनुमानित रूप से अनुमानित हो सकता है) आपके लिए उपलब्ध एक विधि है। जनसंख्या के उपायों (या उपयोग, आदि) के रूप में सहसंयोजक एक और है।
whuber

मैं गतिविधि भूमि उपयोग (बार, गैस स्टेशन, अस्पताल, स्कूल, आदि) के उपायों के व्यापक सेट के साथ-साथ स्थानिक शब्दों के उपयोग से करीब आया हूं। यहाँ उन अन्य सहसंयोजकों को स्थिर रखने वाली भविष्यवाणियों का मानचित्र है । हालांकि अभी भी अवशिष्ट ऑटो-सहसंबंध का एक छोटा सा हिस्सा है। मुझे संदेह है कि इस त्रुटि को देखते हुए कि छोटी जगहों पर आबादी की डैसिमेट्रिक मैपिंग कितनी मदद करेगी, लेकिन मुझे लगता है कि मैं अंततः उस विश्लेषण को शुरू करूंगा।
एंडी डब्ल्यू

यह एक राजसी दृष्टिकोण है: सिद्धांत को मॉडल के बहाव घटक के विकास का मार्गदर्शन करने दें और फिर अवशिष्टों का मूल्यांकन करने के लिए तय करें कि क्या यह उनके स्थानिक स्वसंस्कृति के मॉडलिंग की परेशानी के लायक होगा। कई मामलों में अधिकांश स्पष्ट स्थानिक संबंधों को पर्याप्त रूप से बहाव की शर्तों द्वारा समझाया जाता है और पूर्ण भूवैज्ञानिक मशीनरी की आवश्यकता होती है। आपकी समस्या का एक पेचीदा पहलू यह है कि अंतर्निहित मीट्रिक (स्थानिक दूरी) यकीनन यूक्लिडियन दूरी के बजाय सड़क नेटवर्क के साथ यात्रा का समय या यात्रा दूरी होनी चाहिए ।
whuber
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