一種基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方法
【專利摘要】一種基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方法，包括步驟：a.對樣區(qū)進行預(yù)調(diào)研，利用層次分析法確定影響抽樣的各因素的權(quán)重；b.收集影響抽樣分層的因素，制作各因素的空間等級分布圖，利用GIS空間分析功能得到樣區(qū)綜合因素分層圖；c.對預(yù)調(diào)研數(shù)據(jù)進行處理，利用變異度模型計算各層變異度值，用變異度值替換三明治空間抽樣方法中的方差參數(shù)，得到基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方案。
【專利說明】一種基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方法涉及一種空間抽樣方法。這種基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方法不僅解決了抽樣中的多目標和多數(shù)據(jù)類型問題，而且有效的降低了抽樣成本，提高了抽樣精度，為實際工作和科研中的多目標多數(shù)據(jù)類型抽樣問題提供了一種高效的解決方案。
【背景技術(shù)】
[0002]在社會科學(xué)和自然科學(xué)中，抽樣是一種非常重要的理論和技術(shù)，它廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會調(diào)查等領(lǐng)域。抽樣就是從總體中抽出一部分個體作為樣本，利用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)知識對樣本信息進行加工提煉，從而對總體情況做出一個比較科學(xué)的推斷。在實際工作和科研中，很多時候我們無法對研究目標進行全面的調(diào)查研究，這一方面受限于我們的時間和財力，另一方面受限于我們對總體情況認識的不全面，而抽樣則是解決這一問題的理想方法。
[0003]傳統(tǒng)的抽樣理論是建立在樣本之間相互獨立且具有相同分布的假設(shè)之上，以統(tǒng)計學(xué)中的大數(shù)定律和中心極限定理作為理論基礎(chǔ)，在隨機化的原則之上發(fā)展和完善起來的一整套抽樣理論，傳統(tǒng)抽樣理論主要有簡單隨機抽樣、分層隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣、整群抽樣、階段抽樣等方法。傳統(tǒng)抽樣理論對社會經(jīng)濟發(fā)展和自然科學(xué)進步起到了良好的推動作用，但隨著發(fā)展，傳統(tǒng)抽樣理論已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實需求，傳統(tǒng)抽樣理論存在著兩個明顯的不足之處:1.傳統(tǒng)抽樣理論只能對一個抽樣目標進行變異度量化和空間抽樣，當(dāng)有多個抽樣目標時，則無法進行有效的變異度量化和空間抽樣。2.傳統(tǒng)抽樣理論只能對數(shù)值型數(shù)據(jù)類型進行變異度量化和空間抽樣，當(dāng)抽樣目標包含類別數(shù)據(jù)類型時，則無法進行有效的變異度量化和空間抽樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出了一種基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方法，為實際工作和科研中遇到的多目標多數(shù)據(jù)類型抽樣問題提供了一種高效的解決方案。該方法以變異度值替換三明治空間抽樣方法中的方差參數(shù)，實現(xiàn)了對多目標多數(shù)據(jù)類型變異度的量化，并以此為基礎(chǔ)給出了一種高效的空間抽樣方案。
[0005]一種基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方法，包括以下步驟:
a.針對樣區(qū)進行預(yù)調(diào)研，確定影響抽樣的各因素。利用層次分析軟件YAAHP，采用判斷矩陣集結(jié)中的加權(quán)幾何平均算法得到影響抽樣的各因素所占的權(quán)重值；
b.根據(jù)樣區(qū)實際情況，確定影響抽樣分層的因素，制作各因素的空間等級分布圖，在ArcGIS軟件中，利用疊加分析和地圖代數(shù)運算功能得到樣區(qū)綜合因素分層圖；
c.對預(yù)調(diào)研數(shù)據(jù)進行無量綱化等處理，利用變異度模型計算得到各層變異度值，以變異度值替換三明治空間抽樣方法中的方差參數(shù)，得到基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方案。[0006]變異度模型的表達式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方法，其特征在于包括以下步驟: a.對樣區(qū)進行預(yù)調(diào)研，利用層次分析法確定影響抽樣的各因素的權(quán)重； b.收集影響抽樣分層的因素，制作各因素的空間等級分布圖，利用GIS空間分析功能得到樣區(qū)綜合因素分層圖；c.對預(yù)調(diào)研數(shù)據(jù)進行處理，利用變異度模型計算各層變異度值，用變異度值替換三明治空間抽樣方法中的方差參數(shù)，得到基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方法，其特征在于:確定影響抽樣分層的因素，制作各因素的空間等級分布圖，利用GIS的疊加分析和地圖代數(shù)運算功能得到綜合因素分層圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方法，其特征在于:對預(yù)調(diào)研數(shù)據(jù)進行無量綱化等處理，利用變異度模型計算得到各層變異度值，用變異度值替換三明治空間抽樣方法中的方差參數(shù)，得到基于多目標多數(shù)據(jù)類型變異度模型的空間抽樣方案。
【文檔編號】G06F19/00GK103853910SQ201210520062
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】李新虎, 劉繼來, 高麗玲 申請人:中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所