Model-based Geostatistics

Model-based Geostatistics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:Peter J. Diggle
出品人:
页数:228
译者:
出版时间:2007-3-12
价格:USD 199.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780387329079
丛书系列:
图书标签:
  • textbook統計
  • SpatialStatistics
  • @網
  • 模型地质统计学
  • 空间分析
  • 地质建模
  • 统计学方法
  • 地球科学
  • 数据建模
  • 预测建模
  • 不确定性分析
  • 地理信息系统
  • 空间插值
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具体描述

This volume is the first book-length treatment of model-based geostatistics. The text is expository, emphasizing statistical methods and applications rather than the underlying mathematical theory. Analyses of datasets from a range of scientific contexts feature prominently, and simulations are used to illustrate theoretical results. Readers can reproduce most of the computational results in the book by using the authors' software package, geoR, whose usage is illustrated in a computation section at the end of each chapter. The book assumes a working knowledge of classical and Bayesian methods of inference, linear models, and generalized linear models.

空间数据的建模与分析:一个基于模型的地球统计学视角 本书旨在探索利用数学模型来理解和分析具有空间依赖性的数据。我们关注的核心问题在于,当观测点之间存在关联时,如何有效地进行预测、插值以及评估不确定性。地球统计学正是这样一门学科,它将概率统计方法与空间数据的内在结构相结合,为解决这些问题提供了强大的理论框架和实践工具。 本书不侧重于“Model-based Geostatistics”这一特定书籍的具体内容,而是围绕该领域的核心思想展开,系统介绍基于模型的地球统计学方法。我们将从数据的空间自相关性这一基本概念出发,深入探讨其数学描述和几何解释。理解数据点之间的距离、方向和彼此之间的关系,是构建有效模型的前提。 随后,我们将详细介绍地球统计学中最核心的工具之一——变异函数(variogram)。变异函数能够量化空间变异的程度,并揭示其在不同距离和方向上的变化规律。我们将学习如何计算经验变异函数,以及如何根据经验变异函数的特征选择合适的模型(如球状模型、指数模型、高斯模型等)。这些模型能够捕捉到空间数据的不同尺度和性质的变异,为后续的插值奠定基础。 在此基础上,本书将重点阐述基于模型的地球统计学插值方法,最著名的莫过于克里金(Kriging)插值。我们不仅会介绍普通克里金和泛克里金等基本方法,还会深入探讨其背后的数学原理,包括最优线性无偏估计(BLUE)的思想。理解克里金插值如何利用变异函数模型来加权邻近观测值,从而在未观测点进行最优预测,以及如何量化预测的不确定性,即克里金方差。 为了更全面地掌握空间数据的建模与分析,本书还将拓展到更高级的主题。例如,我们将讨论协克里金(Cokriging),一种能够利用多个相关变量来提高预测精度的技术。同时,我们也会涉及序贯高斯模拟(Sequential Gaussian Simulation)等模拟方法,这些方法不仅能提供预测值,还能生成多个符合空间统计特性的可能实现,从而更全面地评估不确定性,特别是在资源评估、风险分析等领域具有重要意义。 此外,本书还会探讨模型选择和模型诊断的重要性。如何验证所选的变异函数模型是否能够合理地反映数据的空间结构?如何进行交叉验证来评估插值方法的性能?这些实践性的问题将通过理论讲解和案例分析相结合的方式进行阐述。 在数据处理和可视化方面,本书也会提供相关的指导。我们知道,高质量的数据预处理和直观的可视化是分析成功的关键。我们将讨论如何处理缺失值、异常值,以及如何利用地图、变异函数图等可视化工具来理解数据和模型。 最后,本书将展望基于模型的地球统计学在各个领域的应用前景,包括地质勘探、环境监测、农业科学、流行病学、遥感数据处理等。通过这些应用案例,读者将能够深刻理解这些理论和方法在解决实际问题中的价值和强大能力。 本书的读者对象包括但不限于:地球科学、环境科学、地理信息系统、统计学、农业科学、资源工程等领域的学生、研究人员和专业人士。无论您是初次接触地球统计学,还是希望深入了解其基于模型的分析方法,本书都将为您提供一套系统、深入的学习体验。我们希望通过本书,能够帮助读者建立扎实的理论基础,掌握实用的分析技能,从而更有效地处理和理解具有空间依赖性的数据。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书带给我的最深刻印象是其对“模型选择的哲学”的强调,而非仅仅是计算方法的堆砌。作者反复提醒读者,任何地统计模型都是对真实世界过程的一种简化和抽象,选择合适的模型(无论是选择协方差函数结构还是选择插值算法)本质上是一个基于领域知识和数据特征的权衡过程。这种批判性思维的引导,是我认为这本书的宝贵之处。它没有把任何一种克里金方法视为万能钥匙,而是教你如何通过残差分析、交叉验证等统计工具来审视模型的局限性。在我看来,如果能增加一个专门讨论“大样本地统计学”的章节,那就更完美了。随着传感器网络和遥感技术的发展,我们现在处理的数据量往往是天文数字,传统的基于矩阵求逆的克里金方法在计算效率上会遇到瓶颈。书中对大规模数据处理的现有挑战只是蜻蜓点水地提了一下,我希望作者能深入探讨一下近似克里金(Approximate Kriging)或采用特定稀疏矩阵技术的优化策略,这对当前计算密集型应用场景下的研究人员来说,是极为迫切的需求。

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这本书的阅读体验,怎么说呢,有点像攀登一座技术高峰,每一步都需要扎实的数学基础作为支撑,否则很容易迷失在那些复杂的偏微分方程和随机过程的符号海洋里。我是在一个连续的周末尝试攻克它的前几章的,结果发现,如果不回顾一下高阶的概率论和测度论,很多概念的理解都会停留在“似懂非懂”的层面。作者在推导最优线性无偏估计(BLUE)时,逻辑链条非常紧密,每一步的假设和约束都被明确地标示了出来,这体现了严谨的学术态度。然而,对于那些更侧重于应用、希望快速上手解决实际问题的数据科学家来说,这本书前半部分的理论深度可能会成为一个不小的障碍。我个人更偏爱那种“先给出一个实际问题,再倒推所需的理论工具”的叙事方式,但这本书明显采取了“先建立理论大厦,再用实例来填充细节”的路线。我希望书中能有更多的“常见错误及避免方法”的章节,或者至少在脚注中提醒读者在实际操作中哪些模型假设最容易被违反,从而导致预测结果出现偏差。总而言之,它是一本需要投入大量时间精力的严肃著作,绝非可以轻松翻阅的“快速入门”指南。

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我不得不提到这本书的排版和插图质量,这对于一本如此依赖视觉辅助的学科书籍来说至关重要。大部分的图形质量都保持了专业水准,尤其是在展示二维空间数据结构和不同采样方案对估计误差影响对比图时,色彩的区分度和分辨率都很到位,能够直观地帮助读者理解空间自相关性的概念。但奇怪的是,在讨论到高维或非欧几里得空间(比如网络数据)的变异函数建模时,相关的插图数量明显减少,甚至有些重要的公式推导过程被简化得过于仓促,导致我不得不去查阅其他文献来填补这个知识的空缺。这让我感觉作者可能将重点完全放在了传统的二维平面问题上,对于更现代、更复杂的数据结构的处理略显保守或准备不足。如果能增加一些关于时间序列与空间数据结合(时空地统计学)的实例和对应的代码片段,那这本书的实用价值无疑会大大提升。现在看来,它更像是一部奠基性的经典教材,而非面向前沿应用探索的参考书。

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这本书在构建概念上的层次感是无懈可击的。从最基础的二阶平稳随机场开始,逐步过渡到协方差函数、半变异函数,再到各种克里金方法的具体实现,整个知识体系的递进是自然而然、水到渠成的。作者在解释“最优性”的含义时,花了大篇幅来区分最小均方误差(MMSE)和实际操作中的BLUE,这种细微之处的辨析,正是体现了高级统计学教材的价值所在——它教会你不仅“如何做”,更要理解“为什么这样做是最好的”。我特别留意了它在处理非正态数据时的建议,书中提到了一些经验性的数据转换方法,例如对数转换和Box-Cox变换,并简要分析了转换后模型假设与原始数据属性之间的关系。然而,我期待能看到更多关于非参数或半参数方法论的探讨。毕竟,在现实世界中,我们面对的数据分布往往难以被简单的正态性假设所概括。如果能引入一些基于分位数回归或核密度估计的空间建模方法,这本书的视野会更加开阔,也能更好地服务于需要处理极端值或异常数据点的领域。

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这本书的封面设计非常简洁,那种深蓝色的背景配上白色的衬线字体,给人一种沉稳而专业的学术氛围。我最初被它吸引,是因为我对空间数据分析领域抱有浓厚的兴趣,特别是在处理那些复杂的地质或环境数据时,总是希望能找到一套系统且严谨的理论框架来指导实践。拿到书后,我立刻翻阅了目录,发现它涵盖了从基础的随机场理论到高级的克里金(Kriging)方法,甚至还涉及了一些贝叶斯统计的视角。尽管书名听起来有些晦涩,但作者的组织结构却出乎意料地清晰。比如,在讲解变异函数模型时,它不仅给出了数学公式,还配上了大量的图示来解释不同模型的几何意义——这对于那些不擅长纯粹数学推导的读者来说简直是福音。我特别欣赏它在理论和应用之间的平衡感,它似乎在不断地提醒你,所有的抽象模型最终都要落实到对真实世界现象的解释力上。对于我来说,这不仅仅是一本教科书,更像是一份详细的“工具箱使用手册”,每一章都像是对某个特定分析工具的深入拆解和打磨。我期望它能提供一些更前沿的、关于不确定性量化的具体案例,比如如何将机器学习的结果融入到传统的空间插值框架中去,而不是仅仅停留在经典地统计学的框架内。

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17.3 Model-based Geostatistics - Diggle, Peter, Ribeiro, Paulo Justiniano (Springer Series in Statistics, 2007)

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从经典的geostatistics讲到model-based inference,频率和贝叶斯学派都有所涉及,还算是覆盖全面新手友好。不过最大的收获还是在likelihood inference一节发现了好朋友暑研导师的名字。。。

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从经典的geostatistics讲到model-based inference,频率和贝叶斯学派都有所涉及,还算是覆盖全面新手友好。不过最大的收获还是在likelihood inference一节发现了好朋友暑研导师的名字。。。

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从经典的geostatistics讲到model-based inference,频率和贝叶斯学派都有所涉及,还算是覆盖全面新手友好。不过最大的收获还是在likelihood inference一节发现了好朋友暑研导师的名字。。。

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17.3 Model-based Geostatistics - Diggle, Peter, Ribeiro, Paulo Justiniano (Springer Series in Statistics, 2007)

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