10空间统计量(空间指数)计算、点模式分析.
- 格式:ppt
- 大小:3.43 MB
- 文档页数:60
空间分析的概念空间分析:是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术,其目的在于提取和传输空间信息。
包括空间数据操作、空间数据分析、空间统计分析、空间建模。
空间数据的类型空间点数据、空间线数据、空间面数据、地统计数据属性数据的类型名义量、次序量、间隔量、比率量属性:与空间数据库中一个独立对象(记录)关联的数据项。
属性已成为描述一个位置任何可记录特征或性质的术语。
空间统计分析陷阱1)空间自相关:“地理学第一定律”—任何事物都是空间相关的,距离近的空间相关性大。
空间自相关破坏了经典统计当中的样本独立性假设。
避免空间自相关所用的方法称为空间回归模型。
2)可变面元问题MAUP:随面积单元定义的不同而变化的问题,就是可变面元问题。
其类型分为:①尺度效应:当空间数据经聚合而改变其单元面积的大小、形状和方向时,分析结果也随之变化的现象。
②区划效应:给定尺度下不同的单元组合方式导致分析结果产生变化的现象。
3)边界效应:边界效应指分析中由于实体向一个或多个边界近似时出现的误差。
生态谬误在同一粒度或聚合水平上,由于聚合方式的不同或划区方案的不同导致的分析结果的变化。
(给定尺度下不同的单元组合方式)空间数据的性质空间数据与一般的属性数据相比具有特殊的性质如空间相关性,空间异质性,以及有尺度变化等引起的MAUP效应等。
一阶效应:大尺度的趋势,描述某个参数的总体变化性;二阶效应:局部效应,描述空间上邻近位置上的数值相互趋同的倾向。
空间依赖性:空间上距离相近的地理事物的相似性比距离远的事物的相似性大。
空间异质性:也叫空间非稳定性,意味着功能形式和参数在所研究的区域的不同地方是不一样的,但是在区域的局部,其变化是一致的。
ESDA是在一组数据中寻求重要信息的过程,利用EDA技术,分析人员无须借助于先验理论或假设,直接探索隐藏在数据中的关系、模式和趋势等,获得对问题的理解和相关知识。
常见EDA方法:直方图、茎叶图、箱线图、散点图、平行坐标图主题地图的数据分类问题等间隔分类;分位数分类:自然分割分类。
ArcGIS 10空间统计工具介绍Esri中国(北京)有限公司2011年8月本文档由Esri中国(北京)有限公司客户与合作伙伴支持部撰写,由Esri中国(北京)有限公司对相关技术内容负责。
未经本公司书面许可,任何单位和个人不得以任何形式摘抄、复制本文档的部分或全部,并以任何形式传播。
本文档版本依照以下原则进行(version x.yz): x: 文档结构变化,设计框架升级 y: 具体内容更新,章节内容修正 z: 文字格式调整,奇数为包含对上一版修改记录或批注的稿子,偶数为对上一版修改稿的定稿。
--------版本修订记录-------- ArcGIS 的空间统计工具箱包含一系列用于分析空间分布、模式、过程和关系的统计工具。
尽管空间统计和非空间统计(传统的统计方法)在概念和目标方面可能存在相似性,但空间统计具有其固有的独特性,因为它们是专门为处理地理数据而开发的。
与传统的非空间统计分析方法不同,空间统计方法是将地理空间(邻域、区域、连通性和/或其他空间关系)直接融入到数学逻辑中。
您可以使用空间统计工具箱中的工具对空间分布的显著特征进行归纳(例如,确定平均中心或总体方向趋势)、识别具有统计显著性的空间聚集(热点/冷点)或空间异常值、评估总体的聚集或离散模式,以及建立空间关系模型。
空间统计工具箱包含以下工具集:(1)分析模式工具集,用于评估要素(或与要素关联的值)的空间模式:聚集?离散?随机?(2)实用工具工具集,用于执行面积计算、最小距离评估、变量和几何的导出、空间权重文件的转换等;(3)度量地理分布工具集,用于判定中心在哪里?形状和方向如何?要素离散态势?(4)渲染工具集,用于渲染分析结果;(5)空间关系建模工具集,利用回归分析来建立数据关系模型,以及构建空间权重矩阵;(6)聚类分布制图工具集,用于标识具有统计显著性的热点、冷点或空间异常值。
借助空间统计,您可以完成以下任务:(1)汇总某一分布模式的关键特征;(2)标识具有统计显著性的空间聚集(热点/冷点)和空间异常值;(3)评估总体的聚集或离散模式;(4)建模空间关系。
空间统计分析范文空间统计分析是地理信息科学中一种重要的数据分析方法,通过对空间数据的统计分析,可以揭示地理现象的空间分布规律、相互关系和演变趋势,为决策和规划提供科学依据。
本文将介绍空间统计分析的基本原理、常用方法和应用案例。
一、基本原理1.空间自相关性:地理现象在空间上的分布往往呈现出一定的相关性,即位于空间上相邻的地理单元的属性值相似性较高。
空间自相关性是空间统计分析的核心概念,通过计算空间自相关指标,可以测量地理现象的空间聚集程度和相关性程度。
2.空间插值方法:地理现象通常是以离散的点、线或面数据的形式存在,为了将其转化为连续的表面,需要使用空间插值方法。
常见的空间插值方法包括反距离加权插值、克里金插值和样条插值等,可以在空间上插值出地理现象的连续分布。
3.空间聚类分析:地理现象的分布往往呈现出一定的聚类性,即具有相似属性值的地理单元在空间上聚集成簇。
空间聚类分析可以帮助识别和描述地理现象的聚集区域,并进一步分析其成因和特征。
4.空间揭示:地理现象的空间分布往往是由一系列空间因素所决定的,空间统计分析可以通过空间回归、模式识别和空间关联等方法,揭示地理现象与空间因素之间的关系和影响。
二、常用方法1. 空间自相关分析:通过计算空间自相关指标,如Moran's I指数和Geary's C指数等,来测量地理现象的空间相关性和聚集程度。
2.空间插值分析:通过使用插值方法,如反距离加权插值、克里金插值和样条插值等,将离散的点、线或面数据插值为连续的表面,以便进行空间分析。
3. 空间聚类分析:通过使用聚类算法,如K-means聚类和DBSCAN聚类等,识别和描述地理现象的聚集区域,并分析其成因和特征。
4.空间回归分析:通过建立空间回归模型,揭示地理现象与空间因素之间的关系和影响,如空间滞后模型和空间错误模型等。
5. 空间模式识别:通过使用空间统计指标,如吉尼系数、Getis-Ord G*统计量和纳入法等,识别地理现象的空间分布模式和热点区域。
ARCGIS空间统计分析空间统计分析是利用地理信息系统(GIS)技术对空间数据进行统计分析和空间模式分析的过程。
它可以帮助我们揭示地理现象的空间分布规律、探索地理现象之间的关联性,进而为决策提供依据。
而ARCGIS作为一款功能强大的GIS软件,为空间统计分析提供了丰富的工具和功能。
首先,在ARCGIS中进行空间统计分析,我们需要明确研究的问题和目标。
例如,我们可能想要了解一些地区人口分布的空间模式以及其与其他地理现象的关系。
在确定研究问题后,我们可以使用ARCGIS中的空间统计工具进行分析。
距离分析是一种常见的空间统计分析方法,用于度量地理要素之间的距离和接近程度。
ARCGIS中的距离工具可以计算地理要素之间的最短路径、最近邻等距离指标。
通过距离分析,我们可以了解地理现象之间的空间关系,比如其中一地区的商店分布离居民区的距离远近。
空间插值是一种用于推断未知地点值的方法,通过已知的点数据生成连续的表面。
ARCGIS中的空间插值工具可以根据已有的点数据生成等值线图、栅格图像,帮助我们了解地形、气象等现象的空间分布。
空间点模式分析是一种用于检测地理要素分布的随机性或非随机性的方法。
ARCGIS中的空间点模式工具可以通过计算统计指标(例如点密度、聚集程度等)来识别点数据的空间模式。
通过空间点模式分析,我们可以判断其中一现象的分布是随机还是具有一定的规律性。
空间回归分析是一种用于揭示地理现象之间关联关系的方法。
ARCGIS中的空间回归工具可以进行空间权重矩阵的构建、空间自相关分析等。
通过空间回归分析,我们可以确定其中一地理现象在空间上的影响范围,进一步理解地理现象之间的关系。
除了上述方法,ARCGIS还提供了许多其他的空间统计工具,如空间聚类、空间揭示等。
通过这些工具,我们可以进行更加深入全面的空间统计分析,为决策提供科学的依据。
总之,ARCGIS为空间统计分析提供了丰富的工具和功能,能够帮助我们揭示地理现象的空间分布规律、探索地理现象之间的关联性,为决策提供科学依据。
空间统计分析实验报告一、空间点格局的识别1、平均最邻近分析平均最邻近距离指点间最邻近距离均值。
该分析方法通过比较计算最邻近点对的平均距离与随机分布模式中最邻近点对的平均距离,来判断其空间格局,分析结果如图1所示。
图1 平均最邻近分析结果图最邻近比率小于1,聚集分布,Z值为-7.007176,P值为0,即这种情况是随机分布的概率为0计算结果共有5个参数,平均观测距离,预期平均距离,最邻近比率,Z 得分,P值。
P值就是概率值,它表示观测到的空间模式是由某随机过程创建而成的概率,P 值越小,也就是观测到的空间模式是随机空间模式的可能性越小,也就是我们越可以拒绝开始的零假设。
最邻近比率值表示要素是否有聚集分布的趋势,对于趋势如何,要根据Z值和P值来判断。
本实验中的最邻近比率小于1 ,聚集分布,Z值为-7.007176,P值为0,即这种情况是随机分布的概率为0,该结果说明云南省详细居民点的分布是聚集分布的,不存在随机分布。
2、多距离空间聚类分析基于Ripley's K 函数的多距离空间聚类分析工具是另外一种分析事件点数据的空间模式的方法。
该方法不同于此工具集中其他方法(空间自相关和热点分析)的特征是可汇总一定距离范围内的空间相关性(要素聚类或要素扩散)。
本实验中第一次将距离段数设为10,距离增量设为1,第二次将距离段数设为5,距离增量同样为1,得到如图2和图3所示的结果。
从图中可以看出,小于3千米的距离内,观测值大于预测值,居民点聚集,大于3千米,观测值小于预测值,居民点离散。
且聚集具有统计意义上的聚集,离散并未具有统计意义上的显著性。
图2 K函数聚类分析结果1小于3千米,居民点聚集,且聚集具有统计意义上的聚集,大于3千米,居民点离散,离散并未具有统计意义上的显著性图3 K函数聚类分析结果23、密度制图前面的最邻近分析和K函数聚类分析只能得到从数值上的出空间分布的状态,但并不能直观看到分布集聚或分散的位置、形状和大小。
空间数据分析与统计考试试题一、选择题1. 空间数据分析是指通过对________进行处理和分析,从中提取有价值的信息。
A. 地理数据B. 数学模型C. 统计指标D. 大数据2. 空间统计分析是用统计方法对________进行描述、分析和解释。
A. 空间数据B. 地理现象C. 数学模型D. 统计指标3. 点格局分析可以通过计算点的________来描述空间分布的聚集程度。
A. 集中指数B. 中心度C. 布局指数D. 扩散度4. 空间权重矩阵构建中的绝对容差法是指根据空间特征来判断两个区域是否________。
A. 邻近B. 相似C. 同质D. 统一5. 空间自相关分析是用来判断________是否存在。
A. 空间异质性B. 空间相关性C. 空间差异性D. 空间均匀性二、填空题1. 空间数据分析的目的是发现数据中的________,并帮助决策者做出合理的决策。
2. 空间自相关分析可以帮助我们了解空间上的________模式。
3. 点格局分析可以通过计算点的_______、_______等统计指标来反映空间分布的特征。
4. 向量数据分析中,一般使用_______数据来表示空间位置。
5. 空间插值分析是根据已知数据的________关系来推测未知位置的值。
三、简答题1. 请简要介绍空间数据分析的基本流程。
2. 简述空间权重矩阵的概念,并说明它在空间数据分析中的作用。
3. 简要描述空间自相关分析的基本原理及常见方法。
4. 点格局分析常用的指标有哪些?请简述其中一种指标的计算方法及其含义。
5. 请简述空间插值分析的原理,并举例说明常见的插值方法。
四、应用题某城市A区域内有20个小区的房价数据,现需要对该区域内的房价进行空间分析。
以下是该区域内的小区编号、对应的经纬度坐标和房价数据,请根据给定数据回答以下问题:小区编号经度纬度房价1 116.38 39.92 1002 116.38 39.94 1203 116.40 39.94 1104 116.42 39.92 905 116.42 39.94 1506 116.44 39.92 1307 116.44 39.94 1408 116.46 39.92 1209 116.46 39.94 11010 116.48 39.92 10011 116.48 39.94 12012 116.50 39.92 10013 116.50 39.94 9014 116.40 39.96 13015 116.42 39.96 16016 116.44 39.96 18017 116.46 39.96 20018 116.48 39.96 22019 116.50 39.96 24020 116.52 39.96 2601. 根据给定的小区房价数据,绘制该区域内的房价分布图。