python计算moran_空间自相关 (Global Moran's I)
空間自相關(guān)工具返回五個(gè)值:Moran's I 指數(shù)、預(yù)期指數(shù)、方差、z 得分及 p 值。您可通過結(jié)果窗口訪問這些值,也可以將這些值作為派生輸出值進(jìn)行傳遞,以滿足模型或腳本中的潛在使用需要。或者,此工具會(huì)創(chuàng)建一個(gè) HTML 文件,其中包含了結(jié)果的圖形匯總。在結(jié)果窗口中雙擊此 HTML 文件,該文件將在默認(rèn)的 Internet 瀏覽器中打開。右鍵單擊結(jié)果窗口中的消息條目并選擇查看,將在消息對(duì)話框中顯示結(jié)果。如果您在前端執(zhí)行此工具,輸出值仍會(huì)顯示在進(jìn)程對(duì)話框中。
注:
當(dāng)此工具是自定義模型工具的一部分時(shí),如果在運(yùn)行工具之前將 HTML 鏈接設(shè)置為模型參數(shù),則 HTML 鏈接將僅在結(jié)果窗口中顯示。
為了獲得 HTML 圖形的最佳顯示效果,請(qǐng)確保已將監(jiān)視器設(shè)置為 96 DPI。
在給定一組要素及相關(guān)屬性的情況下,該工具評(píng)估所表達(dá)的模式是聚類模式、離散模式還是隨機(jī)模式。使用 z 得分或 p 值指示統(tǒng)計(jì)顯著性時(shí),如果 Moran's I 指數(shù)值為正則指示聚類趨勢(shì),如果 Moran's I 指數(shù)值為負(fù)則指示離散趨勢(shì)。
此工具計(jì)算 z 得分和 p 值,以指示您是否可以拒絕零假設(shè)。在這種情況下,零假設(shè)表示要素在研究區(qū)域中是隨機(jī)分布的。
z 得分和 p 值是統(tǒng)計(jì)顯著性的量度,用來判斷是否拒絕零假設(shè)。對(duì)于此工具,零假設(shè)表示與要素相關(guān)的值隨機(jī)分布。
輸入字段應(yīng)包含多種值。此統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)方法要求待分析的變量存在一定程度的變化;例如,如果所有輸入都是 1 便無法求解。如果要使用此工具分析事件數(shù)據(jù)的空間模式,應(yīng)考慮聚合事件數(shù)據(jù)。優(yōu)化的熱點(diǎn)分析還可以用來分析事件數(shù)據(jù)的空間模式。注:
如果您重點(diǎn)關(guān)注各點(diǎn)存在與否,而不是每個(gè)點(diǎn)的特定測(cè)量屬性,則事件數(shù)據(jù)為表示事件(犯罪、交通事故)或?qū)ο?樹、店鋪)的點(diǎn)。
如果未投影輸入要素類(即,坐標(biāo)單位為度、分和秒),或者將輸出坐標(biāo)系設(shè)置為地理坐標(biāo)系,則采用弦測(cè)量方法計(jì)算距離。使用弦距離測(cè)量法是因?yàn)榇朔椒ú粌H計(jì)算速度快,而且提供真實(shí)測(cè)地線距離的良好估測(cè),至少對(duì)于彼此 30 度以內(nèi)的點(diǎn)是這樣。弦距離以扁橢圓體為基礎(chǔ)。給定地球表面上的任意兩點(diǎn),兩點(diǎn)之間的弦距離是從三維地球穿過然后連接該兩點(diǎn)的一條線的長(zhǎng)度。弦距離以米為單位輸出。警告:
如果您的研究區(qū)域超過 30 度,則請(qǐng)確保投影數(shù)據(jù)。測(cè)地線距離超過 30 度時(shí),弦距離不是理想的估測(cè)方法。
分析時(shí)如使用弦距離,距離范圍或距離閾值參數(shù)(如指定)應(yīng)以米為單位。
在 ArcGIS 10.2.1 之前的版本中,如果所選的參數(shù)和環(huán)境設(shè)置要求通過地理坐標(biāo)(度、分、秒)計(jì)算結(jié)果,則會(huì)顯示一條警告消息。該警告消息建議您投影數(shù)據(jù)到投影坐標(biāo)系中,以使距離計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。但自 10.2.1 起,每當(dāng)需要使用地理坐標(biāo)系進(jìn)行計(jì)算時(shí),該工具都將計(jì)算弦距離。警告:
由于該變化,如果您的模型是在 ArcGIS 10.2.1 之前創(chuàng)建的且模型包含硬編碼地理坐標(biāo)系參數(shù)值,則可能需要對(duì)使用該工具創(chuàng)建的模型進(jìn)行修改。例如,如果將距離參數(shù)設(shè)置為 0.0025 度,則需要將固定值的單位從度轉(zhuǎn)化為米,然后重新保存模型。
舊版本:
在 ArcGIS 10 中,不會(huì)再自動(dòng)顯示可選的圖形輸出。而是將創(chuàng)建 HTML 文件匯總結(jié)果。要查看結(jié)果,請(qǐng)?jiān)诮Y(jié)果窗口中雙擊 HTML 文件。可能需要對(duì)在 ArcGIS 10 之前使用此工具創(chuàng)建的自定義腳本或模型工具進(jìn)行重新構(gòu)建。要重新構(gòu)建這些自定義工具,請(qǐng)打開這些工具,移除以圖形方式顯示結(jié)果參數(shù),然后重新保存。
此工具將選擇性地創(chuàng)建 HTML 文件匯總結(jié)果。HTML 文件不會(huì)自動(dòng)顯示在目錄窗口中。如果要在“目錄”中顯示 HTML 文件,可打開 ArcCatalog 應(yīng)用程序,選擇自定義菜單選項(xiàng),單擊 ArcCatalog 選項(xiàng),然后選擇文件類型選項(xiàng)卡。單擊新建類型按鈕并為文件擴(kuò)展名指定 HTML。
對(duì)于線和面要素,距離計(jì)算中會(huì)使用要素的質(zhì)心。對(duì)于多點(diǎn)、折線或由多部分組成的面,將會(huì)使用所有要素部分的加權(quán)平均中心來計(jì)算質(zhì)心。點(diǎn)要素的加權(quán)項(xiàng)是 1,線要素的加權(quán)項(xiàng)是長(zhǎng)度,而面要素的加權(quán)項(xiàng)是面積。
空間關(guān)系的概念化參數(shù)的選擇應(yīng)反映要分析的要素之間的固有關(guān)系。對(duì)要素在空間中彼此交互方式構(gòu)建的模型越逼真,結(jié)果就越準(zhǔn)確。選擇空間關(guān)系的概念化:最佳做法中給出了建議。以下是一些額外提示:FIXED_DISTANCE_BAND
默認(rèn)的距離范圍或距離閾值將確保每個(gè)要素至少擁有一個(gè)相鄰要素,這一點(diǎn)十分重要。但通常,此默認(rèn)值并不是適用于分析的最合適的距離。為分析選擇適合的比例(距離范圍)的其他策略在選擇固定距離范圍值中進(jìn)行了概括介紹。
INVERSE_DISTANCE 或 INVERSE_DISTANCE_SQUARED
如果為距離范圍或閾值距離參數(shù)輸入 0,則所有要素均被視為所有其他要素的相鄰要素;如果將此參數(shù)留空,則將采用默認(rèn)距離。
如果距離權(quán)重小于 1,則對(duì)其取倒數(shù)時(shí)將變得不穩(wěn)定。因此,對(duì)于分隔距離小于 1 單位的要素權(quán)重,權(quán)重值將指定為 1。
對(duì)于反距離選項(xiàng)(INVERSE_DISTANCE、INVERSE_DISTANCE_SQUARED 或 ZONE_OF_INDIFFERENCE),為避免產(chǎn)生除數(shù)為零的情況,任何重合兩點(diǎn)的權(quán)重值均將指定為 1。這樣便可確保將要素包含在分析之內(nèi)。
空間關(guān)系的概念化參數(shù)的附加選項(xiàng)(包括空間-時(shí)間關(guān)系)在使用空間的權(quán)重矩陣文件,然后進(jìn)行分析;為空間關(guān)系的概念化參數(shù)選擇 GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE;為權(quán)重矩陣文件參數(shù)指定您所創(chuàng)建的空間權(quán)重文件的路徑。
地圖圖層可用于定義輸入要素類。在使用帶有選擇內(nèi)容的圖層時(shí),分析只會(huì)包括所選的要素。
如果提供的是一個(gè)帶 .swm 擴(kuò)展名的權(quán)重矩陣文件,則此工具需要輸入的是一個(gè)使用;否則,此工具需要輸入一個(gè) ASCII 格式的空間權(quán)重矩陣文件。在某些情況下,根據(jù)您所使用的空間權(quán)重矩陣文件類型,行為會(huì)有所不同:ASCII 格式的空間權(quán)重矩陣文件:按原樣使用權(quán)重。所缺失的要素與要素之間的關(guān)系被視為零。
如果對(duì)權(quán)重進(jìn)行了行標(biāo)準(zhǔn)化,則選擇集的分析結(jié)果很有可能不正確。如果需要對(duì)選擇集運(yùn)行分析,則通過以下方法將 ASCII 空間權(quán)重文件轉(zhuǎn)換為 SWM 文件:將 ASCII 數(shù)據(jù)讀入表,然后將 CONVERT_TABLE 選項(xiàng)與
SWM 格式的空間權(quán)重矩陣文件:如果對(duì)權(quán)重進(jìn)行了行標(biāo)準(zhǔn)化,則會(huì)針對(duì)選擇集將其重新標(biāo)準(zhǔn)化;否則按原樣使用權(quán)重。
使用 ASCII 格式的空間權(quán)重矩陣文件運(yùn)行您的分析會(huì)占用大量?jī)?nèi)存。如果要分析的要素超過 5,000 個(gè),則考慮將 ASCII 格式的空間權(quán)重矩陣文件轉(zhuǎn)換為 SWM 格式的文件。首先,將 ASCII 權(quán)重置入一個(gè)帶格式的表中(例如,使用 Excel)。接下來運(yùn)行空間關(guān)系的概念化參數(shù)的 CONVERT_TABLE。輸出將是 SWM 格式的空間權(quán)重矩陣文件。
注:
運(yùn)行此工具時(shí),可能會(huì)發(fā)生內(nèi)存不足的情況。當(dāng)您選擇會(huì)導(dǎo)致要素具有很多相鄰要素的空間關(guān)系的概念化和距離范圍或閾值距離時(shí),通常會(huì)發(fā)生這種情況。您通常不會(huì)希望定義會(huì)使要素具有上千個(gè)相鄰要素的空間關(guān)系。您希望所有要素至少具有一個(gè)相鄰點(diǎn),幾乎所有要素至少具有八個(gè)相鄰點(diǎn)。
對(duì)于面要素,幾乎始終需要為標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)選擇 ROW。如果每個(gè)要素所具有的鄰域數(shù)目由聚合方案或者采樣過程決定,而不是反映您所分析的變量的實(shí)際空間分布,則行標(biāo)準(zhǔn)化將減少偏移。
空間關(guān)系建模幫助主題提供了有關(guān)此工具的參數(shù)的附加信息。
警告:
在使用 shapefile 時(shí),請(qǐng)注意 shapefile 無法存儲(chǔ)空值。根據(jù)非 shapefile 輸入創(chuàng)建 shapefile 的工具或其他過程可能會(huì)將空值存儲(chǔ)(或解釋)為零。某些情況下,空值則以極大的負(fù)值儲(chǔ)存于 shapefile 中。這會(huì)產(chǎn)生意外的結(jié)果。有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱 shapefile 輸出的地理處理注意事項(xiàng)。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的python计算moran_空间自相关 (Global Moran's I)的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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