福建省土地利用多尺度空间自相关分析_邱炳文

第２２卷第２期自然资源学报Ｖｏｌ．２２Ｎｏ．２

Ｍａｒ．，２００７２００７年３月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＵＲＡＬＲＥＳＯＵＲＣＥＳ

福建省土地利用多尺度空间自相关分析

邱炳文１，王钦敏１，陈崇成１，池天河２

（１．福州大学空间信息工程研究中心，数据挖掘与信息共享教育部重点实验室，福州３５０００２-

２．中国科学院遥感应用研究所，北京１００１０１）

摘要：常规统计方法是分析制约土地利用空间分布的影响因素常用方法，其理论假设前提是数据本身在统计上是独立的，呈正态分布。而土地利用空间数据往往具有一定的空间自相关性，同时空间自相关性中蕴含一些有用的信息，必须采用合适的方法予以解决。论文以福建省作为研究区域，

采用Ｍｏｒａｎ’ｓＩ系数的自相关图来表示土地利用及其影响因子的空间自相关性特征，并且在此基础上建立了土地利用与影响因子的空间自回归方程。研究结果表明，研究区域内土地利用与影响因子普遍存在空间自相关性，并且空间自相关性与研究尺度密切相关，空间自相关性随尺度增大而增

空强。空间自回归模型的解释能力比经典统计回归模型略强，并且空间自回归模型中的残差较小、

间模式不明显，而经典回归模型的残差比较大，并且具有显著的空间分布模式。

关键词：土地利用；空间自相关；空间自回归模型；多尺度；福建省

文献标识码：Ａ文章编号：１０００－３０３７（２００７）０２－０３１１－１１中图分类号：Ｆ３０１．２

土地利用／覆盖变化将直接导致局部和区域气候变化，土地利用／覆盖变化的研究日益成为全球环境变化研究的前沿问题和热点领域。由于土地利用本身的复杂性，以简化和抽象化为特征的各种模型对于理解和预测土地利用格局和过程，具有不可代替的作用，定量化和模型化是研究的发展趋势。常规统计方法是分析制约土地利用空间分布影响因素的最常用定量化方法［１］，其理论假设前提是数据本身在统计上是独立的，呈正态分布［２］。而土地利用空间数据往往具有一定的空间自相关性，而空间自相关性中蕴含一些有用的信息，必须采用合适的方法予以解决。有关空间自相关性的研究已有较长的历史并取得了系列研究成果。自从Ｇｏｕｌｄ于１９７０年首次提出后［３］，有学者相继提出了空间自相关性分析的Ｍｏｒａｎ’Ｉ指数［２］以及空间自回归模型［４］等。但直到２００３年ＯｖｅｒｍａｒｓＫＰ等人［５］才首次提出由于土地利用中可能存在空间自相关性，有必要首先进行空间自相关分析，然后引入空间自回归分析模型进行研究。此后相关研究并不多见，目前仅见ＺｈａｏＹ等［６，７］以日本东京作为研究区域开展了城市土地利用多尺度空间自相关研究，谢花林等［８］以内蒙古翁牛特旗为例开展了区域土地利用变化的多尺度空间自相关分析。本文在详细分析探讨福建省内土地利用与其影响因子的空间自相关性随尺度变化规律的基础上，引入空间自回归模型与经典回归模型进行对比研究。１

１．１研究区概况与数据来源研究区概况

福建省位于中国东南部沿海，东经１１５°，北纬２３°，东西宽约５０′～１２０°４３′３２′～２８°１９′

收稿日期：２００６－０８－０３；修订日期：２００６－１１－１４。

基金项目：福建省科技厅重点项目（２００６Ｙ００１９）-国家８６３计划（２００５ＡＡ００１１３０）。

第一作者简介：邱炳文（１９７３－），女，湖南浏阳人，助理研究员，博士，现从事ＧＩＳ应用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｉｕｂｉｎｇｗｅｎ＠ｆｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ