Skip to content

GCRI · Космос и наблюдение Земли

Пространственная статистика для наблюдения Земли

Spatial statistics give Earth observation its quantitative rigour: sampling designs for accuracy assessment, unbiased area estimation, spatial interpolation and models that combine satellite data with ground observations, each reported with its uncertainty.

Направить запрос Back to STEM foundation of Space and Earth Observation
01Содержание

Spatial statistics for EO in five parts.

ПротоколШагов: 5
  1. 01ЗаявкаWhat spatial statistics and geostatistics does here
  2. 02ДанныеЧто потребляет метод
  3. 03ВалидацияКак проверяются результаты
  4. 04СвязиТемы, опирающиеся на этот метод
  5. 05Ведение и сопровождениеКто ведёт метод
02Заявка

What spatial statistics and geostatistics does here.

Spatial statistics and geostatistics analyse data that vary across space, accounting for spatial dependence. They estimate values at unsampled locations and test for spatial patterns. In space and Earth observation and climate and hazards, spatial statistics produce continuous hazard and exposure surfaces with uncertainty. They reveal geographic clustering of risks and vulnerabilities across sectors. The canonical description is on STEM Commons.

Area estimation with error-adjusted counts

Areas of land cover or change are estimated from reference samples, correcting map pixel counts for classification errors and reporting confidence intervals.

Stratified sampling design

Reference samples are drawn by stratum so that rare classes such as deforestation are measured with useful precision.

Combining satellite and ground data

Statistical models link satellite variables to field measurements, such as biomass plots, to estimate quantities across a region with uncertainty.

03География

Наблюдение Земли в Арктике.

Земной покров и растительность в Арктике по данным NASA GIBS. Каждый слой имеет собственную дату.

Для интерактивной карты нужен JavaScript. Список слоёв и источники приведены ниже.

Слои 2

Наблюдение Земли для этой страницы

Об этом слое
Доказательная база
Наблюдаемые данные
Источник
Скорректированная отражательная способность VIIRS NOAA-20 (NASA LANCE)
Поставщик
NASA LANCE
Лицензия
Открытые данные NASA
Год выпуска
ежедневно; спутниковое изображение
Новейшие на момент сборки
2026-10-14
Разрешение
сетка около 250 м
Неопределённость
Спутниковое изображение. Спутниковый или модельный растр в том виде, в каком его публикует поставщик. Облачность, пропуски в полосе обзора и ошибки восстановления параметров оставляют пропуски и шум; значения являются показателями, а не измерениями в конкретном месте.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Смоделировано (последний год, публикуемый GIBS)
Источник
Земной покров MODIS Terra и Aqua (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
Поставщик
NASA LP DAAC
Лицензия
Открытые данные NASA
Год выпуска
ежегодно; спутниковая классификация; последний год, публикуемый GIBS
Новейшие на момент сборки
2024-01-01
Разрешение
сетка около 500 м
Неопределённость
Спутниковые классы земного покрова за указанный год, включая пахотные земли; классификация с известными ошибками, а не реестр ферм.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Наблюдаемые данные (облачность оставляет пропуски)
Источник
MODIS Terra EVI (NASA LANCE)
Поставщик
NASA LANCE
Лицензия
Открытые данные NASA
Год выпуска
ежедневно; спутниковый индекс; облачность оставляет пропуски
Новейшие на момент сборки
2026-10-13
Разрешение
сетка около 250 м
Неопределённость
Спутниковый индекс растительности за 8 дней до указанной даты, показатель состояния местообитаний; не является мерой видов или биоразнообразия.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Наблюдаемые данные
Источник
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
Поставщик
NASA LAADS DAAC
Лицензия
Открытые данные NASA
Год выпуска
ежедневно; спутниковая яркость с поправкой на лунный свет и атмосферу
Новейшие на момент сборки
2026-10-12
Разрешение
сетка около 500 м
Неопределённость
Спутниковая ночная яркость на указанную дату; освещённость служит косвенным показателем потребления электроэнергии и отключений, а не измерением поставок или доступа.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Наблюдаемые данные (облачность оставляет пропуски)
Источник
NDVI по MODIS Terra (NASA LANCE)
Поставщик
NASA LANCE
Лицензия
Открытые данные NASA
Год выпуска
ежедневно; спутниковый индекс; облачность оставляет пропуски
Новейшие на момент сборки
2026-10-13
Разрешение
сетка около 250 м
Неопределённость
Спутниковый индекс зелени за 8 дней до указанной даты; показатель состояния посевов и пастбищ, а не оценка урожая и не предупреждение о продовольственной безопасности.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Оценка
Источник
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Колумбийский университет))
Поставщик
NASA SEDAC (CIESIN, Колумбийский университет)
Лицензия
CC BY 4.0
Год выпуска
null; оценка на основе переписи, статическая (2020)
Разрешение
сетка около 1 км
Неопределённость
Оценка на основе переписи числа людей на квадратный километр в 2020 году, показанная как контекст подверженности; не является подсчётом людей, пострадавших от какой-либо опасности.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту

Последние доступные

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © участники OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth

Загрузка последних снимков NASA.

Перетаскивайте для перемещения. Для масштабирования используйте Ctrl или ⌘ с прокруткой, жест щипка или кнопки; наведите курсор, чтобы увидеть значения под указателем; сброс возвращает к региону.

Наблюдение Земли в Арктике.Спутниковые и модельные продукты в том виде, в каком их публикует NASA, каждый со своей датой. Это показатели, а не оценки какого-либо места.

Данные: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © участники OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · NASA JPL OPERA DIST-ALERTИсточники и лицензии

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Открытые данные NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Открытые данные NASA
  • Продукты VIIRS почти реального времени (наводнения, температура поверхности суши, снежный покров, скорректированная отражательная способность), NASA LANCE; изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
  • Продукты MODIS по суше (вегетационные индексы, валовая первичная продукция, земной покров), NASA LP DAAC и LANCE; изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
  • Ночные огни VIIRS Black Marble, Центр космических полётов имени Годдарда NASA; распространяются Системой архивирования и распространения данных NASA уровня 1 и атмосферы (LAADS DAAC); изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; значения усреднены по шестиугольным ячейкам там, где они показаны (изменено). Открытые данные NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Лицензия CC BY 4.0. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • ASTER GDEM является продуктом METI и NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Ссылка: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Открытые данные NASA
  • Создано с использованием Natural Earth. Бесплатные векторные и растровые картографические данные @ naturalearthdata.com. Общественное достояние
  • © участники OpenStreetMap (ODbL), через NASA GIBS (береговые линии, границы, дороги и названия мест). Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; значения, где показано, усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
  • Контекст на глобусе и плоской карте: береговые линии, границы, дороги и названия мест из справочных слоёв NASA GIBS (данные OpenStreetMap, ODbL, © участники OpenStreetMap); снимки Blue Marble как дополнительная подложка; 3D-рельеф и показания высоты по цветовому индексу высот ASTER GDEM (классы от 5 м до 200 м, с преувеличением для наглядности). Границы показаны в опубликованном виде и не выражают позиции в отношении какой-либо территории.
  • События в реальном времени: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). События носят ориентировочный характер и сохраняют ссылки на первоначальный источник.
  • Текущие данные: события NASA EONET носят ориентировочный характер и не являются официальными предупреждениями.
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Прошедший год, суточная температура и солнечное сияние (NASA POWER): эти данные получены от проекта POWER Исследовательского центра NASA имени Лэнгли (LaRC), финансируемого программой NASA Earth Science/Applied Science..
  • Данные о погоде предоставлены Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), лицензия CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Дополнительные слои (источников в списке слоёв: 11; оперативные, прогнозные, наблюдаемые и контекстные) при включении указывают своего поставщика на карте и здесь; прогнозы представляют собой результаты моделей, а производные индексы являются оценками.

Слои и даты

  • Естественные цвета: скорректированная отражательная способность VIIRS NOAA-20, NASA LANCE · 13 окт. 2026
  • Тип земного покрова (IGBP), ежегодно: MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024
  • Расширенный индекс растительности, скользящее среднее за 8 дней: MODIS Terra EVI, NASA LANCE · 13 окт. 2026
  • Ночное освещение, ежедневно: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12 окт. 2026
  • Зелень растительности (NDVI), скользящее среднее за 8 дней: MODIS Terra NDVI, NASA LANCE · 13 окт. 2026
  • Плотность населения, 2020: население: CIESIN, Колумбийский университет, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · статично

04Данные

Что потребляет метод.

Datasets and records used by spatial statistics and geostatistics on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in реестре источников.

ДанныеРольМетка
Reference samplesAccuracy and areaНАБЛЮДАЕМО
Field plotsКалибровкаНАБЛЮДАЕМО
Satellite covariatesPredictionНАБЛЮДАЕМО
05Мониторинг

Spatial model.

Экран, который команда использовала бы для следования этому методу: его показатели, состояния и решения. Названия приведены для примера, а значения иллюстративны.

Spatial model: the screen’s structure, terms and states for Space and Earth observation.Примеры названий и иллюстративные значения; макет, а не запись и не действующая система.
06Валидация

Как проверяются результаты.

Predictions are tested using spatial cross-validation that respects dependence. Uncertainty maps are compared with independent observations.

ПроверкаКак это делается
Design-based inferenceEstimates follow the sampling design used
Interval reportingArea and accuracy estimates carry intervals
Spatial cross-validationModels are validated with spatially separated test data

Results depend on the scale and zoning of analysis. Sparse or clustered sampling limits prediction in unsampled areas.

07Симулятор двойника и каскадов

Model Spatial statistics for EO as a system. Run the cascade.

Составлена на основе профиля области Nexus Standards профиль территории Стандарты климатических рисков: названные в нём опасные явления, системы и секторы, которые несут ущерб, меры, которые его смягчают, и данные, которые за ним наблюдают. Выберите компоненты, укажите исходное опасное явление и пройдите каскад шаг за шагом. Вид «Карта» помещает прогон на примерную географию с открытыми данными. Вес каждой связи это заявленное допущение, которое можно изменить. Учебная модель, а не прогноз, не оценка и не сертификация. Чтобы смоделировать выбранное вами место, откройте полный Конструктор систем.

Опасности

  • Повышение уровня моря
  • Прибрежное наводнение (вызванный ниже по цепочке)
  • Штормовой нагон (вызванный ниже по цепочке)
  • Затопление при высоком приливе (запущено ниже по цепочке)
  • Береговая эрозия (запущена ниже по цепочке)
  • Проникновение солёных вод (запущено ниже по цепочке)
  • Наводнение в эстуарии (запущено ниже по цепочке)
  • Сжатие прибрежных местообитаний (запущено ниже по цепочке)
  • Утрата водно-болотных угодий (запущена ниже по цепочке)
  • Утрата мангровых зарослей (запущена ниже по цепочке)
  • Подтопление грунтовыми водами (запущено ниже по цепочке)
  • Миграция и переселение, вызванные климатом (запущены ниже по цепочке)
  • Массовое перемещение населения (вызванное ниже по цепочке)

Меры контроля

  • NS-0 Устав и принципы
  • NS-1 Observatory UNI и каталог артефактов (грамматика v0.2: сегменты области, сектора, региона и среды)
  • NS-3 UNI записей о рисках (грамматика, сопоставление с прежней системой, полномочия на присвоение)
  • NS-3b Профиль метаданных наборов данных и продуктов (STAC, DCAT, PROV-O)
  • NS-9 Контекстные UNI (развертывания, экземпляры, экземпляры программ)
  • NS-11 Верификация и мониторинг (доказательства, подтверждения, наблюдение за соответствием принципу нулевого доверия)
  • NS-14 Соответствие и сопоставление с внешними стандартами
  • NRS-H65 Семейство опасностей: нарушение планетарных границ (NHS-1 planet.boundary)
  • NRS-H62 Семейство опасностей: сложные и многофакторные события (NHS-1 sys.compound)
  • NRS-H71 Семейство опасностей: катастрофы глубокого времени и космические катастрофы (NHS-1 planet.deep-time)
  • NRS-H79 Семейство опасностей: кризисы психического здоровья (NHS-1 health.mental)
  • NRS-H75 Семейство опасностей: болезни, чувствительные к климату (NHS-1 health.climate-sensitive)
  • NRS-H7 Семейство опасностей: аномалии крупномасштабной циркуляции (NHS-1 atmo.climate-mode)

Наблюдение

  • Реанализ ERA5 (Copernicus Climate Data Store) (приведен для справки)
  • Климатические проекции CMIP6 (Copernicus Climate Data Store) (приведены для справки)
  • NGFS Scenario Explorer (приведен для справки)
  • Индекс риска INFORM (приведен для справки)
  • Число погибших, пропавших без вести и непосредственно пострадавших в результате бедствий на 100 000 человек населения
  • Общие выбросы парниковых газов в год
  • Прямой экономический ущерб от бедствий по отношению к мировому ВВП

Пример географии

  • Малые островные государства Тихого океана: 150 шестиугольных ячеек
  • Ночные огни сегодня, отключения (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
  • Поверхностные воды сквозь облачность, 30 m (радар OPERA DSWx-S1), NASA GIBS
  • Интенсивность осадков за последние полчаса (IMERG), NASA GIBS
  • Оповещения о нарушениях растительного покрова, 30 м (OPERA DIST-ALERT), NASA GIBS
08Связи

Темы, опирающиеся на этот метод.

09Методы и доказательная база

How Spatial statistics for EO is modelled, measured and tested.

Модель, её допущения, данные и неопределённость в том виде, в каком их проверил бы учёный или инженер. Структуры следуют опубликованным методам. Показанные значения являются иллюстративными, а не результатами.

Цепочка наблюдения Земли

How a satellite or sensor record becomes evidence on Spatial statistics for EO, and where each step adds uncertainty.

  1. 01 · Получениеорбита, датчик и периодичность повторного наблюденияНеопределённость: пропуски из-за облачности и орбиты
  2. 02 · Калибровкарадиометрические и геометрическиеНеопределённость: дрейф датчиков
  3. 03 · Исправлениеатмосфера и рельефНеопределённость: допущения об аэрозолях и уклонах
  4. 04 · Поиск или классификацияпеременная или классНеопределённость: ошибка модели и обучения
  5. 05 · Проверкапо сравнению с наземными даннымиНеопределённость: дизайн и объём выборки
  6. 06 · Публикацияс интервалами погрешности и происхождением данныхНеопределённость: указана, а не скрыта
Цепочка обработки в смысле CEOS Analysis Ready Data; каждый шаг фиксирует свою неопределённость до построения значения. Общая структура, а не результаты.
Руководящие принципы FAIR · GO FAIR и FORCE11W3C PROV · Консорциум Всемирной паутиныРуководство по единообразному учёту неопределённостей · МГЭИКCEOS Analysis Ready Data · Комитет по спутникам наблюдения Земли
10Ведение и сопровождение

Кто ведёт метод.

Space and Earth Observation stewards spatial statistics and geostatistics for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

Canonical page: Spatial statistics and geostatistics

11Процесс

Как устроен процесс.

Process explorer · Process

Spatial statistics for EO: Layers to published map

7 steps4 этапа1 gate

Процесс

Spatial statistics for EO: Layers to published map

Слои поступают вместе с правами на них, выравниваются, анализируются и проверяются на неопределённость, а затем выпускаются после проверки на безопасность для публикации; карта является управляемым пространственным утверждением.

  1. 01 Data

    1. 01Исходные слои с правами на нихНабор данных · NXS-GRX (канонические данные, происхождение и риск)Пространственные представления продуктов The Global Risks Index (NXS-GRX) находятся под контролем лицензий на границы. Классификация прав определяет, как может использоваться слой.

  2. 02 Согласование

    1. 02Система координат и версия границЗапись · NXS-EOP (наблюдение Земли и цифровые двойники)Область интереса сохраняет свою систему координат, корректность полигонов и опору наблюдений. Версии границ сохраняются.
    2. 03Согласование единиц, переменных и времениШагОбязательны метаданные единиц, записи о преобразованиях и журналы трансформаций. Выравнивание является событием доказательной базы, а не скрытой предварительной обработкой.

  3. 03 Анализ и проверка

    1. 04Анализ по зафиксированному рецепту обработкиМодель · ГИС-группаA processing recipe records parameters, calibration, inputs and output lineage. The analysis methods are named in each product’s own record.
    2. 05Проверка пространственной неопределённостиКонтрольная точкаПространственная неопределённость фиксируется и влияет на дальнейшее использование. Полигон с высокой неопределённостью может подходить для внутреннего рецензирования, но не для публичного выпуска.

  4. 04 Публикация

    1. 06Пакет пространственных метаданныхЗаписьПакет фиксирует тип границы, юрисдикцию, версию геометрии, проекцию, разрешение, источник, временное окно, неопределённость и класс доступа.
    2. 07Безопасный для публикации выпуск картыРешениеВ выходной записи указаны изъятия, неопределённость и рецензент, проверивший безопасность для публикации. Карта является управляемым пространственным утверждением, а не просто изображением.

Пространственно-временная аналитика · Data protocols: semantic, jurisdictional and temporal intelligence · NXS-EOPDesigned programme process, not a record of operation. No cycle has run and every programme is at service level R0. A gate is a programme decision, never a public-authority approval, certification or deployment authorisation. The pages cited are design doctrine.

12Вопросы

Вопросы и ответы.

What are the limits of spatial statistics and geostatistics in this field?
Results depend on the scale and zoning of analysis. Sparse or clustered sampling limits prediction in unsampled areas.
Как проверяются результаты?
Predictions are tested using spatial cross-validation that respects dependence. Uncertainty maps are compared with independent observations.
Значения на этой странице реальные?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
Где ещё применяется этот метод?
Observatory Каноническая страница метода перечисляет все применяющие его платформы.
ОтчётыВнести вклад

Поделитесь доказательствами с этой страницы.

Отчёты is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIКосмос и наблюдение ЗемлиСигнал ObservatoryЭкспоненциальные технологии

Никогда не отправляйте персональные данные, сведения о чувствительной инфраструктуре или то, чем вы не вправе делиться. Материал проходит рассмотрение перед использованием; его отправка не дает авторских или редакционных прав, а спонсорство никогда не покупает выводы.

Космос и наблюдение Земли

Предложите метод, набор данных или вопрос.

Информация и запросы открыты уже сегодня. Запрос получает номер и указывает следующий шаг; заявки, платежи, выделение вычислительных ресурсов и регистрации открываются только тогда, когда существуют их команда, условия и возможности для проверки.

Предложить метод Все контакты для обращений
Правовая информация

Карты, данные и рисунки на этом сайте приводятся для контекста и общей информации. Они не являются советом, прогнозом или предупреждением; ограничения информации изложены в Оговорках и уведомлениях о данных.