內容簡介
抽樣方法廣泛運用於資源環境和社會經濟調查之中。相對於普查,抽樣調查具有費用低、速度快等特點。本書介紹了經典抽樣、考慮空間關係的空間抽樣和Kriging 估計等理論。結合具體案例,介紹了各主要抽樣模型的實際運用步驟。閱讀本書只需機率統計的基本知識即可。
本書供地學和社會科學領域的學者在抽樣調查、統計推斷和監測網最佳化設計中使用參考。
目錄
第一篇 空間抽樣原理
第1章 經典抽樣原理
1.1 簡單隨機抽樣
1.2 系統抽樣
1.3 分層抽樣
第2章 空間抽樣原理
2.1 空間簡單隨機抽樣
2.2 空間系統抽樣
2.3 空間分層抽樣
第3章 空間抽樣三明治模型
3.1 問題定義
3.2 空間抽樣三明治模型的信息流
3.3 案例
3.4 總結
第4章 空間抽樣關鍵技術I:先驗知識與空間分區
4.1 無任何先驗信息及歷史數據的分區
4.2 有一定先驗知識但無數據的分區
4.3 無先驗知識但有數據的分區
4.4 有先驗知識且有數據的分區
第5章 空間抽樣關鍵技術II:單點屬性建模
5.1 單點代表性
5.3 單點不確定性
5.3 單點大小
5.4 單點重要性
第6章 空間抽樣最優決策Trinity理論
6.1 三要素之間的關係
6.2 缺少先驗知識時抽樣精度的減少
6.3 通過採樣獲得後期信息提高估算精度
6.4 案例
6.5 結論與討論
第二篇 Kriging估計
第7章 Kriging空間插值
7.1 普通Kriging空間插值
7.2 協Kriging空間插值
7.3 泛Kriging空間插值
第8章 靜態表面空間均值Kriging
8.1 模型
8.2 案例
第9章 非靜態表面均值Kriging
9.1 模型
9.2 案例
第三篇 空間抽樣軟體包SSSI及案例
第10章 SSSI的理論基礎
10.1 理論基礎
10.2 軟體結構
第11章 SSSI的技術構架
11.1 抽樣三階段
11.2 參數系統
11.2 樣本量及估值精度計算函式館
第12章 SSSI的使用步驟
12.1 SSSI安裝與啟動
12.2 抽樣嚮導界面
12.3 選擇抽樣模型和抽樣區域界面
12.4 設定抽樣參數界面
12.5 空間布點圖界面
12.6 統計推斷數據輸入界面
12.7 抽樣結果界面
第13章 簡單隨機抽樣操作案例
13.1 算例
13.2 軟體操作步驟
第14章 系統抽樣操作案例
14.1 算例
14.2 軟體操作步驟
第15章 分層抽樣操作案例
15.1 算例
15.2 軟體操作步驟
第16章 空間簡單隨機抽樣操作案例
16.1 算例
16.2 軟體操作步驟
第17章 空間分層抽樣操作案例
17.1 算例
17.2 軟體操作步驟
第18章 空間三明治抽樣操作案例
18.1 算例
18.2 軟體操作步驟
參考文獻
概念定義
線上試讀部分章節
第一篇 空間抽樣原理
第3章 三明治空問抽樣模型
簡單隨機空間抽樣和空間系統抽樣方法考慮了空間對象的自相關性,因此克服了傳統抽樣方法在處理地理相關對象時遇到的問題(Cochran,1946;Dunn andHarrison,1993;Griffith,2005;Haining,1988;Rodriguez-Iturbe,1974)。空間異質性是空間對象的另一個特徵,在抽樣中通過分層的方法解決空間異質性帶來的問題。在後驗精度地理資源調查中,空間異質性特徵也被廣泛利用,也有部分學者研究空間異質表面的先驗精度抽樣(Griffith,2005;Hainin9,1988)。在對空間異質對象調查時,如果最終抽樣結果需要在多個報告單元進行統計推斷,那么抽樣費用將急劇增加。例如,調查需要在中國2700多個縣級行政區內分別得到結果,那么每個行政區都必須要布置樣本,也就是說,抽樣的樣本個數和報告單元的個數成正比。在流行病學調查中有這樣的問題,例如,在癌症調查中,對癌症的統計是根據統計報告單元進行的但是,導致癌症的環境風險因素並不一定和統計報告單元吻合,因此為了更好地對癌症進行流行病學分析,需要更加靈活的抽樣調查和統計方法。
3.1 問題定義
下面就將介紹能夠解決上述問題,並且能在多個領域套用的三明治空間抽樣模型(Wang et al.,2002)。我們將以全國縣級人口調查案例解釋說明三明治空間抽樣模型。假如我們調查全國2700多個縣的人口,要求抽樣相對誤差不超過5%,那么需要多少個樣本。或者在調查費用已知條件下,根據能夠調查的樣本個數,最後抽樣結果能達到什麼精度。圖3.1是三明治空間抽樣模型的框架結構,它由報告層、知識層和樣本層三層結構組成,所以叫做“三明治空間抽樣模型”。
在三明治空間抽樣模型中,首先,為了消除對象空間異質特性,將研究區域劃分為多個分區,這些分區組成了知識層。其次,根據用戶對抽樣精度要求計算所有層總的抽樣樣本量,並按照分層抽樣樣本分配理論,將樣本分配到每個知識層。在用戶調查得到樣本值以後,計算每個知識層的樣本均值和方差。最後,將知識層的均值和方差傳遞到報告層中得到每個報告層的均值和方差。三明治空間抽樣模型完成了樣本層、知識層和報告層的信息和誤差傳遞。