电子地图分析与导航 空间统计分类分析 4-3-zs04空间统计分类分析.pptx

电子地图分析与导航空间统计分类分析《电子地图分析与导航》课程组01主成分分析02层次分析目录03CONTENTS系统聚类分析04判别分析01主成分分析01 主成分分析地理问题往往涉及大量相互关联的自然和社会要素，众多的要素常常给模型的构造带来很大困难，同时也增加了运算的复杂性，为使用户易于理解和解决现有存储容量不足的问题，有必要减少某些数据而保留最必要的信息。由于地理变量中许多变量通常都是相互关联的，就有可能按这些关联关系进行数学处理达到简化数据的目的。主成分分析是通过数理统计分析，求得各要素间线性无关的实质上有意义的表达式，将众多要素的信息压缩表达为若干具有代表性的合成变量，这就克服了变量选择时的沉余和相关，然后选择信息最丰富的少数因子进行各种聚类分析，构造应用模型。01 主成分分析?设有n个样本，p个变量。将原始数据转换成一组新的特征值——主成分，主成分是原变量的线性组合且具有正交特征，即将x1,x2,…，x,综合成m(mp)个指标z1,z2,...,zm,即01 主成分分析这样决定的综合指标在z1,z2,...,zm分别称作原指标的第一，第二，…，第m主成分。其中，z1在总方差中占的比例最大，其余主成分：z2，z3，…， zm的方差依次递减。在实际工作中常挑选前几个方差比例最大的主成分，这样既减少了指标的数目，又抓住了主要矛盾，简化了指标间的关系。01 主成分分析很显然，主成分分析这一数据分析技术是把数据减少到易于管理的程度，也是将复杂数据变成简单类别便于存储和管理的有力工具（郭伦等，2001)。02层次分析02 层次分析层次分析（analytic hierarchy process，AHP)法是系统分析的数学工具之一，它把人的思维过程层次化、数量化，并用数学方法为分析、决策、预报或控制提供定量的依据，事实上这是一种定性和定量分析相结合的方法。在模型涉及大量相互关联、相互制约的复杂因素的情况下，各因素对问题的分析有着不同的重要性，决定它们对目标重要性的序列，对建立模型十分重要。02 层次分析AHP方法把相互关联的要素按隶属关系分为若干层次，请有经验的专家对各层次各因素的相对重要性给出定量指标。利用数学方法综合专家意见给出各层次各要素的相对重要性权值，作为综合分析的基础。AHP层次分析法的结构图03系统聚类分析03 系统聚类分析系统聚类是根据多种地学要素对地理实体进行划分类别的方法，对不同的要素划分类别往往反映不同目标的等级序列，如土地分等定级、水土流失强度分级等。它是分类数据处理中用得最多的一种方法，其基本思想是：首先是n个样本各自成一类，然后根据样本间的相似程度规定类与类之间的距离（其相似程度由距离或者相似系数决定）,选择距离最小的两个类合成一个新类，计算新类与其他类的距离，再将距离最小的两个类进行合并，这样每次减少一类，直到所需的分类数或所有的样本都归为一类为止。03 系统聚类分析地理信息系统结合灰色星座聚类法分析巢湖流域土地整治分区04判别分析04 判别分析判别分析与聚类分析同属分类问题，所不同的是，判别分析是预先根据理论与实践确定等级序列的因子标准，再将待分析的地理实体安排到序列的合理位置上的方法，对于诸如水土流失评价、土地适宜性评价等有一定理论根据的分类系统定级问题比较适用。04 判别分析?判别分析依其判别类型的多少与方法的不同，可分为两类判别、多类判别和逐步判别等。通常在两类判别分析中，要求根据已知的地理特征值进行线性组合，构成一个线性判别函数Y,即其中，ck(k=1,2,…，m)是判别系数，它可反映各要素或特征值作用方向、分辨能力和贡献率的大小，只要确定了ck，判别函数Y也就确定了。在确定判别函数后，根据每个样本计算判别函数数值，可以将其归并到相应的类别中。04 判别分析THANKS谢谢聆听《电子地图分析与导航》课程组