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埃德加·桑托斯·费尔南德斯；杰伊·霍夫（Jay M.Ver Hoef）。；艾琳·彼得森（Erin E.Peterson）。；詹姆斯·麦克格雷；丹尼尔·J·伊萨克。；克里·蒙格森

流网络的贝叶斯时空模型。 （英语） Zbl 07512632号

计算。统计数据分析。 170，文章ID 107446，27 p.（2022）.
摘要：时空模型广泛应用于包括生态学在内的许多研究领域。最近大量使用现场溪流和河流中的传感器支持近实时的时空水质建模和监测。介绍了一类新的时空模型。这些模型使用流距离合并了空间相关性，而使用向量自回归方法捕获时间自相关。使用贝叶斯框架提出了这些新模型的几种变体。结果表明，我们提出的模型在使用从实际流网络收集的时空数据时表现良好，特别是在样本外RMSPE方面。通过对美国西北部水温数据的案例研究，说明了这一点。

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MSC公司：

62至XX 统计

关键词：

贝斯模型；时空；线性回归；分支网络；向量自回归

软件：

社会保障号码；spBayes公司；预测；斯坦；星星；光栅；预测；对
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\textit{E.Santos-Fernandez}等人，计算。统计数据分析。170，文章ID 107446，27 p.（2022；Zbl 07512632）
全文： 内政部 arXiv公司

参考文献：

[1] 平衡，G。；Rivot，E。；Baglinière，J.-L。；怀特，J。；Prévost，E.，《量化溪流水温预测不确定性的分层贝叶斯模型》，《公共科学图书馆·综合》，第9期，第115659页（2014年）
[2] 班纳吉，S。；卡林，B.P。；Gelfand，A.E.，《空间数据的层次建模与分析》（2014），CRC出版社
[3] 比恩斯托克，M。；Felsenstein，D.，空间向量自回归（The Econometric Analysis of Non-static Spatial Panel Data，2019），Springer，129-161·Zbl 1416.62016年
[4] 卡彭特，B。；盖尔曼，A。；医学博士霍夫曼。；Lee，D。；古德里奇，B。；贝当古，M。；布鲁贝克，M。；郭杰。；李，P。；Riddell，A.，Stan:概率编程语言，J.Stat.Softw。，76 (2017)
[5] 乔什诺娃，R。；布朗德，S。；斯卢加，D。；德姆沙尔，J。；Ciglarić，T。；Talts，S.公司。；Štrumbelj，E.，基于GPU的stan并行计算支持（2019），arXiv预印本：
[6] 北卡罗来纳州克雷西。；弗雷·J。；哈奇，B。；Smith，M.，《河网空间预测》，J.Agric。生物与环境。统计，11，127（2006）
[7] 北卡罗来纳州克雷西。；Huang，H.-C.，不可分离的时空平稳协方差函数类，美国统计协会，941330-1339（1999）·Zbl 0999.62073号
[8] 北卡罗来纳州克雷西。；Wikle，C.K.，《时空数据统计》（2015），John Wiley&Sons
[9] Datta，A。；班纳吉，S。；芬利，A.O。；Gelfand，A.E.，大型地质统计数据集的层次最近邻高斯过程模型，美国统计协会，111，800-812（2016）
[10] Dudgeon，D。；Arthington，A.H。；Gessner，M.O。；川端康成，Z.-I。；Knowler，D.J。；莱弗克，C。；奈曼，R.J。；Prieur-Richard，A.-H。；Soto博士。；Stiassny，M.L.，《淡水生物多样性：重要性、威胁、现状和保护挑战》，《生物多样性》。修订版，81，163-182（2006）
[11] Ficklin，D.L。；I.T.斯图尔特。；Maurer，E.P.，《气候变化对加利福尼亚州内华达山脉河流温度、溶解氧和沉积物浓度的影响》，Water Resour出版社。Res.，49，2765-2782（2013）
[12] 芬利，A.O。；Datta，A。；库克，不列颠哥伦比亚省。；莫顿特区。；Andersen，H.E。；Banerjee，S.，《将最近邻高斯过程应用于阿拉斯加塔纳纳山谷森林冠层高度的海量空间数据集预测》（2017年），arXiv预印本：
[13] Flaxman，S.、Gelman，A.、Neill，D.、Smola，A.、Vehtari，A.、Wilson，A.G.，2015年。快速分层高斯过程。手稿正在编写中。
[14] 弗里登，J.C。；彼得森，E.E。；韦伯，J.A。；Negus，P.M.，使用加权自协方差函数提高溪流大型无脊椎动物空间统计模型的预测能力，环境。模型。软质。，60, 320-330 (2014)
[15] Gneiting，T.，时空数据的不可分离平稳协方差函数，美国统计协会，97，590-600（2002）·Zbl 1073.62593号
[16] Gneiting，T。；Raftery，A.E。；A.H.韦斯特维尔。；Goldman，T.，使用集合模型输出统计和最小crps估计的校准概率预测，周一。《天气评论》，1331098-1118（2005）
[17] Graf，R.，不同时间分辨率下河流水温测量系列的分布特性（以波兰Lowland river Noteć河为例），water，10203（2018）
[18] 海牙，M.J。；Patterson，D.A.，《渔业管理的统计河流温度预测模型评估》，北美J.Fisher出版社。管理。，34, 132-146 (2014)
[19] Hijmans，R.J.，《光栅：地理数据分析和建模》，R包版本3.1-5（2020）
[20] Hyndman，R.J。；Khandakar，Y.，《自动时间序列预测：R，J.Stat.Softw的预测包》。，26, 1-22 (2008)
[21] Isaak，D.J。；Luce，C.H。；Chandler，G.L。；Horan，D.L。；Wollrab，S.P.，《山区河网热状况的主要组成部分》，《水文学》。地球系统。科学。，22, 6225-6240 (2018)
[22] Isaak，D.J。；彼得森，E.E。；Ver Hoef，J.M.（Ver Hoef，J.M.）。；温格，S.J。；福克，J.A。；托格森，C.E。；Sowder，C。；钢，E.A。；福廷，M.-J。；Jordan，C.E.，空间统计网络模型在流数据中的应用，Wiley Interdiscip。版本：Water，1277-294（2014）
[23] Isaak，D.J。；Ver Hoef，J.M。；彼得森，E.E。；Horan，D.L。；Nagel，D.E.，《利用空间流网络（SSN）模型、鱼类密度调查和国家地理空间数据库框架对河流进行可扩展人口估算》，加拿大。J.鱼类。阿奎特。科学。，74, 147-156 (2017)
[24] Isaak，D.J。；温格，S.J。；彼得森，E.E。；Ver Hoef，J.M。；Nagel，D.E。；卢斯，C.H。；Hostetler，S.W。；Dunham，J.B。；罗珀，B.B。；Wollrab，S.P.，《美国西部NorWeST夏季溪流温度模型和情景：众包数据库和新地理空间工具培育用户社区并预测河流和溪流的广泛气候变暖》，Water Resour。研究，53，9181-9205（2017）
[25] Isaak，D.J。；温格，S.J。；Young，M.K.，《大生物学与小气候学的结合：在景观尺度上为保护规划定义外星人的热生态位》，Ecol。申请。，27, 977-990 (2017)
[26] Jackson，F.L。；傅兰雅，R.J。；Hannah，D.M。；Millar，C.P。；Malcolm，I.A.，一个最大日河流温度的时空统计模型，用于通知气候变化下苏格兰大西洋鲑鱼河的管理，科学。Total Environ.公司。，612, 1543-1558 (2018)
[27] Letcher，B.H。；冰球，D.J。；O'Neil，K。；怀特利，A.R。；Nislow，K.H。；O'Donnell，M.J.，《使用空气-水温度同步、自相关和时间滞后的日流温度分层模型》，PeerJ，4，文章e1727 pp.（2016）
[28] Lütkepohl，H.，《多重时间序列分析新导论》（2005），施普林格科学与商业媒体·Zbl 1072.62075号
[29] McManus，M.G。；达米科，E。；史密斯，E.M。；波林斯基，R。；Ackerman，J。；Tyler，K.，《河网关系的变化和流域电导率的地理空间预测》，Freshw。科学。，39, 704-721 (2020)
[30] 米切尔，M.W。；Genton，M.G。；Gumpertz，M.L.，《时空协方差可分性测试》，环境计量学，16819-831（2005）
[31] 货币，E。；卡特，G.P。；Serre，M.L.，《利用河流距离对新泽西州两个受损河流网络的溶解氧进行空间/时间估计》，水资源研究，43，1948-1958（2009）
[32] 货币，E.S。；卡特，G.P。；Serre，M.L.，《使用河流距离的现代时空地质统计学：浑浊度和大肠杆菌测量的数据集成，以评估新泽西州Raritan河沿岸的粪便污染》，环境出版社。科学。技术。，43，3736-3742（2009年）
[33] Nagel，D。；彼得森，E。；Isaak，D。；Ver Hoef，J.M。；Horan，D.，《国家流互联网协议和用户指南》，美国林业局，落基山研究站空气、水和水生环境项目（2015年）
[34] 奥唐纳，D。；拉什沃思，A。；鲍曼，A.W。；斯科特·E·M。；Hallard，M.，《河网上的灵活回归模型》，J.R.Stat.Soc.，Ser。C、 申请。统计，63，47（2014）
[35] Olden，J.D。；Naiman，R.J.，《将热状态纳入环境流量评估：修改水坝操作以恢复淡水生态系统完整性》，Freshw。生物学，55，86-107（2010）
[36] 彼得森，E。；Ver Hoef，J.M.，STARS：一种用于计算空间统计模型与流式网络数据相匹配所需空间信息的arcgis工具集，J.Stat.Softw。，2014年1月17日第56页
[37] 彼得森，E.E。；Ver Hoef，J.M。；Isaak，D.J。；福克，J.A。；福廷，M.-J。；约旦，C.E。；McNyset，K。；莫内斯蒂兹，P。；Ruesch，A.S。；Sengupta，A.，《空间树状生态网络建模：综合网络视角》，Ecol。莱特。，16, 707-719 (2013)
[38] Porcu，大肠杆菌。；富勒，R。；Nychka，D.，《30年时空协方差函数》，Wiley Interdiscip。版本：计算。Stat.，第1512条pp.（2019）
[39] Posa，D.，时空过程的简单描述，计算。统计数据分析。，15, 425-437 (1993) ·兹伯利0875.62439
[40] Reid，A.J。；卡尔森，A.K。；克里德，I.F。；埃利亚松，E.J。；盖尔，P.A。；约翰逊，P.T.J。；基德，K.A。；MacCormack，T.J。；Olden，J.D。；Ormerod，S.J。；Smol，J.P。；泰勒，W.W。；托克纳，K。；Vermaire，J.C。；Dudgeon，D。；Cooke，S.J.，淡水生物多样性的新威胁和持续保护挑战，生物。版次：94，849-873（2019）
[41] Rivers-Moore，N.A。；达拉斯，H.F。；Morris，C.，《朝向制定环境水温指南：南非的一个例子》，J.Environ。管理。，128380-392（2013年）
[42] 罗德里格斯-冈萨雷斯，P.M。；加西亚，C。；阿尔伯克基，A。；Monteiro-Henriques，T。；Faria，C。；吉马朗斯，J.B。；门登萨，D。；Simóes，F。；费雷拉，麻省理工。；Mendes，A.，空间流网络方法有助于管理河岸森林的残余遗传多样性，科学。代表9，1-10（2019年）
[43] Särkkä，S.，贝叶斯滤波与平滑，第3卷（2013），剑桥大学出版社·Zbl 1274.62021号
[44] Schifano，E.D。；吴杰。；王，C。；严，J。；Chen，M.-H.，大数据环境下统计推断的在线更新，技术计量学，58393-403（2016）
[45] Shreve，R.L.，无限拓扑随机信道网络，J.Geol。，75, 178-186 (1967)
[46] Stackpoole，S.M。；斯特茨，E.G。；克劳，D.W。；Burns，D.A。；艾肯，G.R。；奥伦巴赫，B.T。；克里德，I.F。；赫希·R·M。；Laudon，H。；Pellerin，B.A。；斯特里格尔，R.G.，《密西西比河流域溶解有机物数量和质量的时空模式，1997-2013年：密西西比流域溶解有机质数量和质量趋势》，《水文》。工艺。，31, 902-915 (2017)
[47] 斯特劳德，J.R。；缪勒，P。；Sansó，B.，时空数据的动态模型，J.R.Stat.Soc.，Ser。B、 统计方法。，63, 673-689 (2001) ·Zbl 0986.62074号
[48] Tagle，F。；卡斯特鲁西奥，S。；克里帕，P。；Genton，M.G.，基于多元偏态t分布的日风速非高斯时空模型，J.Time-Ser。分析。，40, 312-326 (2019) ·Zbl 1418.62400号
[49] Tang，J。；Zimmerman，D.，网络时空协方差模型及其在流上的应用（2020年），arXiv预印本：
[50] 托德，A.S。；科尔曼，医学硕士。；科诺瓦尔，A.M。；May，M.K。；约翰逊，S。；新泽西州维埃拉。；Saunders，J.F.，《制定新的水温标准以保护科罗拉多州渔业》，渔业，33433-443（2008）
[51] Tsay，R.S.，《多元时间序列分析：R和金融应用》（2013），John Wiley&Sons
[52] 美国环境保护署，EPA西北太平洋州和部落温度水质标准区域10指南（EPA 910-B-03-002，49页），EPA水办公室。华盛顿州西雅图
[53] Ver Hoef，J.M。；彼得森，E。；克利福德，D。；Shah，R.，SSN:流网络空间统计建模的R包，J.Stat.Softw。，56, 1-45 (2014)
[54] Ver Hoef，J.M。；彼得森，E。；Theobald，D.，使用流量和流距离的空间统计模型，环境。经济。Stat.，13，449-464（2006）
[55] Ver Hoef，J.M。；Peterson，E.E.，《河流网络空间统计模型的移动平均法》，美国统计协会，105，6-18（2010）·兹比尔1397.86038
[56] Wikle，C.K.，时空数据统计学的现代视角，Wiley Interdiscip。版本：计算。统计，786-98（2015）
[57] 威克尔，C.K。；Berliner，L.M。；Cressie，N.，层次贝叶斯时空模型，环境。经济。Stat.，5，117-154（1998）
[58] 威克尔，C.K。；Zammit-Mangion，A。；Cressie，N.，《时空统计与R》（2019），CRC出版社
[59] 沃尔海姆，W。；Mulukutla，G.K。；库克，C。；Carey，R.，《使用嵌套式原位传感器测定的水流条件下河网尺度下的水生硝酸盐滞留量》，Water Resour。研究，53，9740-9756（2017）
[60] 张，L。；Datta，A。；Banerjee，S.，《适度计算环境下海量空间数据集的实用贝叶斯建模和推理》（2018），arXiv预印本：
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