估计日本地表条件与海洋产物间的介尺度关联：一项使用稀疏高维模型的研究
应用统计
2018-09-24 v1
摘要
已有若干科学研究关注地表条件（如植被、土地利用与社会经济活动）与海洋生态系统（如生物多样性、初级生产与海产生产）之间的互联性。这种陆海连通的思想对许多科学家而言似乎合理，因为存在经由河流的明显连接；然而，由于目标区域规模、可能变量数量以及该复杂系统中的噪声量，这种关系的定量估计一直被认为十分困难。在本研究中，我们应用稀疏高维建模以克服这些困难，并发现了若干显著的陆海关联。在该建模中，关键在于对自变量数量的惩罚，从而以客观且定量的方式选出数量有限的重要自变量。我们从政府数据库选取了 448 个自变量（地质、生物与社会）与 68 个因变量（海产）。随后依据 47 个都道府县的政治边界对数据进行了汇总。我们所构建的稀疏高维模型成功突出了若干显著变量，用以按都道府县估计海产数量。例如，我们发现沿海、尤其是如海藻与贝类之类的固着海产比如金枪鱼与旗鱼之类的开阔水域海产具有更多的解释变量。此外，三文鱼产量与介尺度（都道府县级）地表条件有强烈关联，可能源于其在淡水河与海洋之间互联的生活史。我们相信稀疏建模是解释如陆海连接等复杂系统中关系的有效统计工具。
引用
@article{arxiv.1809.07946,
title = {Estimating mesoscale linkage between land-surface conditions and marine productions in Japan: a study using a sparse high-dimensional model},
author = {Takeshi Ise and Yurika Oba},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.07946},
year = {2018}
}