ArcGIS空间统计分析.pdf

2010 Esri 中国区域用户大会 ArcGISArcGIS空间统计分析空间统计分析 赵智宽 目目录录 空间统计分析概述空间统计分析概述 ArcGISArcGIS空间空间统计分析统计分析 -空间空间分布特征分析分布特征分析 -空间空间模式分析模式分析 -空间关系建模空间关系建模 相关资源相关资源 一、空间统计分析概述一、空间统计分析概述 什么是空间统计分析什么是空间统计分析 空间统计分析空间统计分析 -将空间信息（面积、长度、邻近关系、朝向和空间关系 ）整合到经典统计分析中，以研究与空间位置相关的事 物和现象的空间关联和空间关系，从而揭示要素的空间 分布规律。 为什么要使用空间统计分析为什么要使用空间统计分析 空间统计分析使我们更深入空间统计分析使我们更深入、、定量化定量化的了解的了解 -空间分布空间分布 -空间聚集或分散空间聚集或分散 -空间关系空间关系 9999 空间统计分析的内容空间统计分析的内容 分布特征分析分布特征分析 -集中分布集中分布特征特征 -分散分布分散分布特征特征 分布模式分析分布模式分析 -聚集或分散聚集或分散 -聚集或分散位置和程度聚集或分散位置和程度 空间关系建模空间关系建模 -空间回归空间回归 二、二、ArcGISArcGIS空间统计分析空间统计分析 ArcGISArcGIS空间统计分析模块空间统计分析模块 空间统计分析在空间统计分析在GISGIS中的实现中的实现 ArcGISArcGIS的核心功能的核心功能 无需无需购买额外的扩展购买额外的扩展 在所有许可环境下都可以使用在所有许可环境下都可以使用 大部分工具都提供源代码大部分工具都提供源代码 ArcGISArcGIS空间统计分析模块空间统计分析模块 分布特征分布特征 分析分析 分 布 模 式 分 析 分 布 模 式 分 析 空间关系空间关系 建模建模 分布特征分析分布特征分析 1、要素分布的地理中心在哪、要素分布的地理中心在哪 2、要素分布是否有特定的方向、要素分布是否有特定的方向 平均中心平均中心 集中集中特征特征 中位数中心中位数中心 中心要素中心要素 中心要素中心要素 线性方向平均值线性方向平均值 标准距离标准距离 分散分散特征特征 使用标准差椭圆（Standard Ellipse）描 述要素的空间分布方向 1 68 要素要素 2 95 要素要素 3 99 要素要素 要素分布特征比较要素分布特征比较 种族隔离度指数种族隔离度指数 要素分布特征比较要素分布特征比较 要素空间分布模式分析要素空间分布模式分析 要素要素空间分布空间分布模式模式分析分析 两组工具用于空间模式分析 全局统计从总体上判断要素的分布状态（集聚、分散） 局部统计识别要素聚类或分散的位置和程度（热点、冷点） 什么是什么是Z Z得分，什么是得分，什么是P P值值 Z得分表示标准偏差，P 值表示要素分布是完全 空间随机分布的概率。 Z Score Standard Deviations P-Value Probability Confidenc e Level /-1.65 0.1090 /-1.960.0595 /-2.580.0199 Z得分得分 2.0 95 95 空间自相关空间自相关Spatial AutocorrelationSpatial Autocorrelation 判断要素的属性分布是否有统计上显著的聚集或分散现象 当Z得分或P值指示统计显著时，如果 Moran’s I 指数值为 正则表示要素分布为聚集分布，如果 Moran’s I 指数值为 负则表示要素分散分布。 对不同时间的同类要素的分布模式，Z分值越大，聚集程 度越大 Moran’I 系数系数 空间自相关空间自相关Spatial AutocorrelationSpatial Autocorrelation 纽约州纽约州19691969、、19851985、、20022002的人均年收入的人均年收入 县统计单元县统计单元 空间分布空间分布 200219691985 穷人和富人在空间上是否穷人和富人在空间上是否更分离更分离了了 6 5 4 3 2 1 0 1969197919891999 贫富分离度下降 Z Z得分得分随时随时间下降间下降 5.21 4.262.4 热点分析热点分析Hot Spot AnalysisHot Spot Analysis 使用 Getis-Ord Gi* 统计量 热点分析用于识别要素分布 中具有统计上显著的高值（ 热点）或低值（冷点）聚集 的位置。 当Z得分或p值指示统计显著 性时，Z为正的位置表示高 值的聚类，Z为负的位置表 示低值的聚类。 演示案件高发演示案件高发区区分析分析 空间关系建模空间关系建模 空间权重矩阵空间权重矩阵 空间空间权重矩阵是要素间空间关系量化后的一种表现权重矩阵是要素间空间关系量化后的一种表现形式；形式； 空间权重矩阵中的关系值用于空间统计工具的统计量的空间权重矩阵中的关系值用于空间统计工具的统计量的计计 算。算。 空间回归空间回归 回归分析是研究两个或两个以上的变量之间关系的一种 统计方法。 空间回归在经典统计回归分析中考虑了空间自相关性， 通过空间关系把属性数据与空间位置关系结合起来，空 间回归可以更好的解释地理事物的空间关系. 空间回归空间回归 普通最小二乘法普通最小二乘法一种全局线性回归分析模型，用于 对变量之间的关系进行建模以及预测。 地理加权回归分析地理加权回归分析多种局部空间回归分析的一种， 通过对每个要素创建一个回归模型以对随空间变化的 关系进行线性建模。 演示案件高发原因分析演示案件高发原因分析 总总结结 能够对空间分布、空间模式进行定量化的描述能够对空间分布、空间模式进行定量化的描述 和分析。和分析。 对空间关系（位置关系和属性关系）进行建模对空间关系（位置关系和属性关系）进行建模 更好的理解空间分布产生的规律更好的理解空间分布产生的规律 三、相关资源三、相关资源 使用在线资源使用在线资源 更多学习资源更多学习资源 Hot Spot and Regression Analysis Tutorials 911 emergency call analysis demo Virtual campus free web seminars Articles keyword search “Spatial Statistics” The ESRI Guide to GIS Analysis, Volume 2 by Andy Mitchell Instructor-led ESRI training 谢 谢 Q/AQ/A 谢 谢 精彩稍后继续精彩稍后继续 WhenWhatWho 1530-1420ArcGIS地统计分析介绍张文