왜 또는 왜 부트 스트랩을 사용할 수 있습니까?


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현재 위성 이미지를 사용하여 바이오 매스 추정을 진행하고 있습니다. 질문의 배경을 빠르게 정의한 다음 현재 진행중인 통계 질문을 설명하겠습니다.

배경

문제

프랑스 지역의 바이오 매스를 추정하려고합니다. 내 대답은 스팀 우드 부피 밀도 ( )이며 바이오 우드에 비례합니다 (나무 밀도에 따라 다름 ...).m3/ha

내가 가지고있는 독립적 인 변수는이 지역의 측정 된 반사율에서 파생 된 초목 지수입니다 (연구에 사용 된 위성은 그것을 알고있는 사람들을 위해 MODIS입니다). 이 지수는 예를 들어 NDVI, EVI 등입니다. 나는 지수의지도를 가지고 있으며,지도의 해상도는 250m입니다.

이 지표와 같은 산림 유형 (생물 군계 및 기후)의 양 사이에는 강한 상관 관계가 있습니다. 그래서 볼륨을 알고있는 인벤토리 플롯에서 이러한 지표 (실제로 시계열)에 대한 볼륨 밀도를 회귀하려고합니다.

산림 인벤토리

이 도표의 부피는 다음 샘플링 방법으로 추정됩니다.

  1. 인벤토리 노드는 해당 영역을 덮는 일반 그리드에 배치됩니다.
  2. 플롯이 각 노드에 첨부되고이 플롯에서 인벤토리 프로세스 (트리 유형, 볼륨, 캐노피 높이 등)가 발생합니다. 물론 나는 인벤토리 플롯에만 관심이 있고 식물 인덱스의 값은 플롯을 포함하는 픽셀의 값입니다.
  3. 플롯의 인벤토리 프로세스는 다음과 같습니다.

    http://i.stack.imgur.com/DeHdC.png

    • 반경 15m 원에서 직경이> 37.5cm 인 나무의 치수
    • 9m 반경 원에서 직경이 22.5cm 이상인 나무의 치수
    • 6m 반경 원에서 지름> 7.5cm 인 나무 측정

그런 다음 팽창 계수를 사용하여 부피 밀도를 계산합니다.

각 플롯에 대해 모든 측정 된 트리의 데이터에 액세스 할 수 있습니다.

또한, 각각의 단일 트리에 대해, 등각 방정식의 사용으로 인해 부피에 대한 불확실성이 있습니다 (10 %라고 말하십시오).

통계가 중요한 곳 ...

회귀가 더 정확 해지려면 각 측정 량에 대해이 측정 값의 분산 / CI가 필요합니다. 이것은 샘플링 된 나무의 수와 발견 된 부피 밀도에 따라 IMO에 의존합니다.

그래서 두 가지 문제가 있습니다.

  1. 내 식생 지수가 250m 픽셀 이상으로 측정된다는 사실을 설명하는 방법은 무엇입니까?

    볼륨 밀도가 한 픽셀에서 일정하고 하나의 인벤토리 플롯 으로이 픽셀을 샘플링한다고 가정 할 수 있습니다.

  2. 체적 밀도의 변동성을 추정하는 방법은 무엇입니까?

    나는 나무 인구에 부트 스트랩을 사용할 수 있다고 생각합니다. 그러나 측정 된 나무의 총 수는 꽤 작을 수 있습니다 (7에서 20까지). 또한 크기에 따라 다른 원에서 나무를 측정한다는 사실을 어떻게 고려할 수 있습니까? 전체 픽셀을 보면 가변성이 어떻게 바뀌어야합니까?

또한 Monte Carlo Simulation을 사용하여 숲을 시뮬레이션 한 다음이 숲을 무작위로 플롯하여 어떤 일이 일어나고 있는지 볼 수 있다고 생각했습니다 ...

나는 통계적 배경이별로 없어서 조금 길을 잃었다!

답변:


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나는 당신의 데이터를 잘 이해하지 못하지만 희귀 한 사건에 더 잘 작동하는 다항식 부트 스트랩의 대안은 섭동 / 와일드 부트 스트랩이라고 말할 수 있습니다. 섭동은 매우 유연하고 종종 비 IID 데이터를 처리 할 수 ​​있지만 때때로 cdf를 정확하게 근사하기 위해서는 많은 양의 미세 조정이 필요합니다. 부트 스트랩 공식을 올바르게 지정하면 이전에 제안한 스무딩 방법보다 가정이 적고 편향이 적습니다. 특히 희소 데이터 세트를 고려할 때 밀도 추정이 불안정해질 수 있습니다.


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이 문제에 접근해야한다면 먼저 다음과 같이 시작하십시오.

  1. 소스 데이터 맵을보고
  2. 표면에 2D 스무딩을 시도하고 AIC로 알려주십시오.
  3. 델타 방법을 사용하여 위치에서 평활의 미분을 계산하고 입력의 변동을 출력의 변동과 관련
  4. 접근을 확인 / 확인하기 위해이 결과를 "알려진"값과 비교하십시오.

관련 링크 : http://www.stanford.edu/class/cme308/notes/TaylorAppDeltaMethod.pdf http://www.ingentaconnect.com/content/klu/stco/2010/00000020/00000004/00009140?crawler=true

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