This paper presents a parametric family of compactly-supported positive semidefinite kernels aimed to model the covariance structure of second-order stationary isotropic random fields defined in the $d$-dimensional Euclidean space. Both the covariance and its spectral density have an analytic expression involving the hypergeometric functions ${}_2F_1$ and ${}_1F_2$, respectively, and four real-valued parameters related to the correlation range, smoothness and shape of the covariance. The presented hypergeometric kernel family contains, as special cases, the spherical, cubic, penta, Askey, generalized Wendland and truncated power covariances and, as asymptotic cases, the Mat\'ern, Laguerre, Tricomi, incomplete gamma and Gaussian covariances, among others. The parameter space of the univariate hypergeometric kernel is identified and its functional properties -- continuity, smoothness, transitive upscaling (mont\'ee) and downscaling (descente) -- are examined. Several sets of sufficient conditions are also derived to obtain valid stationary bivariate and multivariate covariance kernels, characterized by four matrix-valued parameters. Such kernels turn out to be versatile, insofar as the direct and cross-covariances do not necessarily have the same shapes, correlation ranges or behaviors at short scale, thus associated with vector random fields whose components are cross-correlated but have different spatial structures.
翻译:本文展示了一组精密支持的正正半晶度空间内核, 旨在模拟在 $d$ 的 Euclide 空间中定义的二阶固定式等式随机字段的共变结构。 共差及其光谱密度都含有超地球函数的解析表达式, 分别涉及$2F_1美元和$1F_2美元, 以及与相关关系范围、 平滑度和跨变量形状有关的四种真实值参数。 显示的超地球内核内核系包含球形、 立体、 月度、 亚斯基、 通用温德兰 和变速变速性电源的共变异结构, 亚特尔、 Laguerre、 Tricomi、 不完整的伽马和高斯变异性等。 单轨超正数的超正数内核内核的参数被确定, 其功能特性 -- 连续性、 平滑度、 中继性上调、 交替性、 交替性参数( 离差、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 等地、 、 、 等地、 等地、 等地、