Clustering von hohen/tiefen Werten (Getis-Ord General G) (Spatial Statistics)
Zusammenfassung
Misst den Grad der Cluster-Bildung von hohen oder niedrigen Werten mit der Getis-Ord General G-Statistik.
Sie können die Ergebnisse dieses Werkzeugs (einschließlich der optionalen PDF-Berichtsdatei) über das Fenster Ergebnisse aufrufen. Wenn Sie die Hintergrundverarbeitung deaktivieren, werden die Ergebnisse auch in das Dialogfeld Fortschritt geschrieben.
Weitere Informationen zur Cluster-Bildung von hohen/niedrigen Werten (Getis-Ord General G)
Bild
Verwendung
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Das Werkzeug "Clustering von hohen/niedrigen Werten" gibt fünf Werte zurück: beobachteter General G-Index, erwarteter General G-Index, Abweichung, Index für den nächsten Nachbarn, Z-Ergebnis und p-Wert. Auf diese Werte kann im Ergebnisfenster zugegriffen werden. Sie können auch als abgeleitete Ausgabewerte zur möglichen Verwendung in Modellen oder Skripten übergeben werden. Optional erstellt dieses Werkzeug eine HTML-Datei mit einer grafischen Zusammenfassung der Ergebnisse. Wenn Sie im Ergebnisfenster auf die HTML-Datei doppelklicken, wird die HTML-Datei im standardmäßigen Internetbrowser geöffnet. Wenn Sie im Ergebnisfenster mit der rechten Maustaste auf den Eintrag "Meldungen" klicken und Ansicht wählen, werden die Ergebnisse in einem Meldungsdialogfeld angezeigt.
Hinweis:- Falls dieses Werkzeug Teil eines benutzerdefinierten Modellwerkzeugs ist, wird der HTML-Link nur im Ergebnisfenster angezeigt, wenn er vor dem Ausführen des Werkzeugs als Modellparameter festgelegt wird.
- Stellen Sie sicher, dass der Monitor auf 96 DPI eingestellt ist, um eine optimale Anzeige der HTML-Grafiken zu erzielen.
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Das Eingabefeld sollte eine Vielzahl nicht negativer Werte aufweisen. Sie erhalten eine Fehlermeldung, wenn das Eingabefeld negative Werte enthält. Außerdem ist es für diese Statistikberechnung erforderlich, dass nicht alle Variablen den gleichen Wert aufweisen; eine Berechnung ist z. B. nicht möglich, wenn alle Eingabewerte 1 lauten. Wenn Sie mit diesem Werkzeug das räumliche Muster von Ereignisdaten analysieren möchten, können Sie dazu die Ereignisdaten zusammenfassen.
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Die Z-Ergebnisse und p-Werte sind Werte von statistischer Bedeutung, die Aufschluss darüber geben, ob Sie die Nullhypothese ablehnen können oder nicht. Bei diesem Werkzeug wird in der Nullhypothese davon ausgegangen, dass die mit Features verknüpften Werte zufällig verteilt sind.
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Das Z-Ergebnis basiert auf der Berechnung per Zufalls-NULL-Hypothese. Weitere Informationen zu Z-Ergebnissen finden Sie unter Was ist ein Z-Ergebnis? Was ist ein p-Wert?
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Je größer (oder kleiner) das Z-Ergebnis, desto höher die Intensität der Cluster-Bildung. Ein Z-Ergebnis nahe Null gibt an, dass anscheinend keine Cluster-Bildung im Untersuchungsgebiet zu verzeichnen ist. Ein positives Z-Ergebnis deutet auf eine Cluster-Bildung hoher Werte hin. Ein negatives Z-Ergebnis deutet auf eine Cluster-Bildung niedriger Werte hin.
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Für Berechnungen, die auf der euklidischen Entfernung oder der Manhattan-Distanz basieren, sind zur genauen Messung von Entfernungen projizierte Daten erforderlich.
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Für Linien- und Polygon-Features werden bei Entfernungsberechnungen Feature-Schwerpunkte verwendet. Für Multipoints, Polylinien oder Polygone mit mehreren Teilen wird der Schwerpunkt mithilfe des gewichteten arithmetischen Mittelpunkts aller Feature-Teile berechnet. Die Gewichtung für Punkt-Features ist 1, für Linien-Features "Länge" und für Polygon-Features "Fläche".
Optional erstellt dieses Werkzeug eine HTML-Datei mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse. HTML-Dateien werden automatisch im Fenster Katalog angezeigt. Wenn Sie HTML-Dateien im Katalog anzeigen möchten, öffnen Sie die Anwendung ArcCatalog, wählen Sie die Menüoption Anpassen, klicken Sie auf ArcCatalog-Optionen, und wählen Sie dann die Registerkarte Dateitypen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Neuer Typ, und geben Sie HTML als Dateierweiterung an.
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Ihre Auswahl für den Parameter Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen sollte inhärente Beziehungen unter den Features, die analysiert werden, widerspiegeln. Je realistischer Sie modellieren können, wie Features im Raum interagieren, desto genauer werden die Ergebnisse. Empfehlungen werden unter Auswählen einer Konzeptualisierung räumlicher Beziehungen: Empfehlungen beschrieben. Weitere Tipps:
- Ein Schema mit binärer Gewichtung wird für diese Statistik empfohlen: feste Entfernung, Polygonnachbarschaft, nächste Nachbarn (K) oder Delaunay-Triangulation. Wählen Sie NONE für den Parameter Standardisierung.
- FIXED_DISTANCE_BAND
Das/der Standard- Entfernungsband oder Entfernungsschwellenwert stellt sicher, dass jedes Feature mindestens einen Nachbarn hat, und dies ist wichtig. Häufig ist dieser Standardwert jedoch nicht die am besten geeignete Entfernung für die Analyse. Zusätzliche Strategien, mit deren Hilfe Sie einen geeigneten Maßstab (ein Entfernungsband) für die Analyse ermitteln können, werden unter Auswählen eines Wertes für ein festes Entfernungsband dargestellt.
- INVERSE_DISTANCE oder INVERSE_DISTANCE_SQUARED (nicht empfohlen)
Wird für den Parameter Entfernungsband oder Entfernungsschwellenwert Null eingegeben, werden alle Features als Nachbarn aller anderen Features betrachtet. Wenn dieser Parameter leer bleibt, wird die Standardentfernung angewendet.
Gewichtungen für Entfernungen von weniger als 1 werden instabil, wenn Sie umgekehrt werden. Demzufolge wird der Gewichtung für Features, deren Entfernung weniger als 1 Entfernungseinheit beträgt (bei Projektionen über ein geographisches Koordinatensystem üblich) ein Wert von 1 zugewiesen.
Achtung:Die Analyse von Features mit einer Projektion per geographischem Koordinatensystem ist nicht zu empfehlen, wenn Sie eine Methode der räumlichen Konzeptualisierung mit inverser Entfernung auswählen (INVERSE_DISTANCE, INVERSE_DISTANCE_SQUARED oder ZONE_OF_INDIFFERENCE).
Bei den INVERSE_DISTANCE-Optionen (für dieses Werkzeug nicht empfohlen) wird allen lagegleichen Punkten eine Gewichtung von 1 zugewiesen, um eine Nulldivision zu vermeiden. Damit wird sichergestellt, dass keine Features aus der Analyse ausgeschlossen werden.
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Zusätzliche Optionen für den Parameter Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen, einschließlich Raum-Zeit-Beziehungen, sind über die Werkzeuge Räumliche Gewichtungsmatrix erstellen oder Räumliche Gewichtung des Netzwerks generieren verfügbar. Um diese zusätzlichen Optionen zu nutzen, verwenden Sie eines dieser Werkzeuge zum Konstruieren der Datei mit der räumlichen Gewichtungsmatrix vor der Analyse. Wählen Sie GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE als Parameter Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen aus, und geben Sie für den Parameter Gewichtungsmatrix-Datei den Pfad zur erstellten Datei mit der räumlichen Gewichtung an.
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Sie können Karten-Layer verwenden, um die Eingabe-Feature-Class zu definieren. Beim Verwenden eines Layers mit einer Auswahl sind nur die ausgewählten Features in der Analyse enthalten.
- Hinweis:
- Falls dieses Werkzeug Teil eines benutzerdefinierten Modellwerkzeugs ist, wird der HTML-Link nur im Ergebnisfenster angezeigt, wenn er vor dem Ausführen des Werkzeugs als Modellparameter festgelegt wird.
- Stellen Sie sicher, dass der Monitor auf 96 DPI eingestellt ist, um eine optimale Anzeige der HTML-Grafiken zu erzielen.
Wenn Sie eine Gewichtungsmatrix-Datei mit einer SWM-Erweiterung bereitstellen, wird von diesem Werkzeug eine Datei mit räumlicher Gewichtungsmatrix erwartet, die mit den Werkzeugen Räumliche Gewichtungsmatrix erstellen oder Räumliche Gewichtung des Netzwerks generieren erstellt wird; andernfalls wird von diesem Werkzeug eine Datei mit der räumlichen Gewichtungsmatrix im ASCII-Format erwartet. Das Verhalten variiert in Abhängigkeit davon, welche Art von Datei mit der räumlichen Gewichtungsmatrix Sie verwenden:
- Dateien mit der räumlichen Gewichtungsmatrix im ASCII-Format:
- Gewichtungen werden unverändert verwendet. Fehlende Feature-zu-Feature-Beziehungen werden als Nullen behandelt.
- Wenn die Gewichtungen zeilenstandardisiert sind, sind die Ergebnisse für Analysen von Auswahlsätzen mit hoher Wahrscheinlichkeit fehlerhaft. Wenn Sie die Analyse für einen Auswahlsatz ausführen müssen, konvertieren Sie die ASCII-Datei mit den räumlichen Gewichtungen in eine SWM-Datei, indem Sie die ASCII-Daten in eine Tabelle einlesen und dann die Option CONVERT_TABLE mit dem Werkzeug Räumliche Gewichtungsmatrix erstellen verwenden.
- SWM-formatierte Matrixdatei für räumliche Gewichtung:
- Wenn die Gewichtungen reihenstandardisiert sind, werden sie für die Auswahlsätze erneut reihenstandardisiert; ansonsten werden die Gewichtungen unverändert verwendet.
Das Ausführen der Analyse mit einer Datei mit der räumlichen Gewichtungsmatrix im ASCII-Format erfordert mehr Arbeitsspeicher. Ziehen Sie bei Analysen für mehr als 5.000 Features die Konvertierung Ihrer ASCII-formatierten räumlichen Gewichtungsmatrix-Datei in eine SWM-formatierte Datei. Fügen Sie als Erstes die ASCII-Gewichtungen in eine formatierte Tabelle ein (z. B. eine Excel-Tabelle). Führen Sie als Nächstes das Werkzeug Räumliche Gewichtungsmatrix erstellen mit der Option CONVERT_TABLE für den Parameter Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen aus. Die Ausgabe ist eine SWM-formatierte Datei mit räumlicher Gewichtungsmatrix.
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Das Hilfethema Modellierungen räumlicher Beziehungen enthält weitere Informationen zu den Parametern dieses Werkzeugs.
In ArcGIS 10 wird die optionale grafische Ausgabe nicht mehr automatisch angezeigt. Stattdessen wird eine HTML-Datei mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse erstellt. Um die Ergebnisse anzuzeigen, doppelklicken Sie im Ergebnisfenster auf die HTML-Datei. Benutzerdefinierte Skripte oder Modellwerkzeuge, die in Versionen vor ArcGIS 10 erstellt wurden und dieses Werkzeug verwenden, müssen ggf. neu erstellt werden. Um diese benutzerdefinierten Werkzeuge neu zu erstellen, entfernen Sie den Parameter Ergebnisse grafisch anzeigen, und speichern Sie dann erneut.
Denken Sie beim Verwenden von Shapefiles daran, dass diese keine NULL-Werte speichern können. Werkzeuge oder andere Verfahren zur Erstellung von Shapefiles aus Nicht-Shapefile-Eingaben speichern oder interpretieren NULL-Werte möglicherweise als Wert 0. In manchen Fällen werden NULL-Werte in Shapefiles als sehr große negative Werte gespeichert. Dies kann zu unerwarteten Ergebnissen führen. Weitere Informationen finden Sie unter Überlegungen zur Geoverarbeitung für die Shapefile-Ausgabe.
In ArcGIS 9.2 wurde die Standardisierungsoption "Global" entfernt. Bei der globalen Standardisierung werden die gleichen Ergebnisse wie bei der Vorgehensweise ohne Standardisierung zurückgegeben. Modelle, die mit älteren Versionen von ArcGIS erstellt wurden und die Standardisierungsoption "Global" verwenden, müssen ggf. neu erstellt werden.
Syntax
Parameter | Erläuterung | Datentyp |
Input_Feature_Class |
Die Feature-Class, für die die General G-Statistik berechnet wird. | Feature Layer |
Input_Field |
Das Zahlenfeld, das ausgewertet werden soll. | Field |
Generate_Report (optional) |
| Boolean |
Conceptualization_of_Spatial_Relationships |
Gibt an, wie räumliche Beziehungen zwischen Features konzeptualisiert werden.
| String |
Distance_Method |
Gibt an, wie Entfernungen von den einzelnen Features zu benachbarten Features berechnet werden.
| String |
Standardization |
Eine Zeilenstandardisierung wird immer dann empfohlen, wenn die Verteilung der Features aufgrund einer Referenzpunkterfassung oder eines auferlegten Zusammenfassungsschemas möglicherweise verzerrt ist.
| String |
Distance_Band_or_Threshold_Distance (optional) |
Gibt einen Entfernungsgrenzwert für Optionen mit inverser Entfernung und Optionen mit fester Entfernung an. Features außerhalb des angegebenen Grenzwerts für ein Ziel-Feature werden in Analysen für dieses Feature ignoriert. Mit der Indifferenzzone wird jedoch der Einfluss von Features außerhalb der angegebenen Entfernung in Abhängigkeit der Entfernung reduziert, während die Features innerhalb des Entfernungsschwellenwerts gleichmäßig berücksichtigt werden. Der eingegebene Entfernungswert sollte dem Ausgabekoordinatensystem entsprechen. Bei Konzeptualisierungen von räumlichen Beziehungen mit inverser Entfernung gibt der Wert 0 an, dass keine Schwellenwertentfernung angewendet wird. Wenn dieser Parameter leer gelassen wird, wird ein Standardschwellenwert berechnet und angewendet. Dieser Standardwert ist die euklidische Entfernung, bei der sichergestellt wird, dass jedes Feature mindestens einen Nachbarn hat. Dieser Parameter hat keine Auswirkung, wenn räumliche Konzeptualisierungen vom Typ "Polygonnachbarschaft" oder "Abrufen von räumlichen Gewichtungen aus Datei" ausgewählt werden. | Double |
Weights_Matrix_File (optional) |
Der Pfad zu einer Datei mit Gewichtungen, die räumliche und potenziell zeitliche Beziehungen unter Features definieren. | File |
Codebeispiel
Das folgende Skript im Python-Fenster veranschaulicht, wie das Werkzeug "Clustering von hohen/niedrigen Werten" verwendet wird.
import arcpy
arcpy.env.workspace = r"C:\data"
arcpy.HighLowClustering_stats("911Count.shp", "ICOUNT","false", "GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE","EUCLIDEAN_DISTANCE", "NONE","#", "euclidean6Neighs.swm")
Das folgende eigenständige Python-Skript veranschaulicht, wie Sie das Werkzeug "Clustering von hohen/niedrigen Werten" verwenden.
# Analyze the spatial distribution of 911 calls in a metropolitan area
# using the High/Low Clustering (Getis-Ord General G) tool
# Import system modules
import arcpy
# Set the geoprocessor object property to overwrite existing outputs
arcpy.gp.overwriteOutput = True
# Local variables...
workspace = r"C:\Data"
try:
# Set the current workspace (to avoid having to specify the full path to the feature classes each time)
arcpy.env.workspace = workspace
# Copy the input feature class and integrate the points to snap
# together at 500 feet
# Process: Copy Features and Integrate
cf = arcpy.CopyFeatures_management("911Calls.shp", "911Copied.shp",
"#", 0, 0, 0)
integrate = arcpy.Integrate_management("911Copied.shp #", "500 Feet")
# Use Collect Events to count the number of calls at each location
# Process: Collect Events
ce = arcpy.CollectEvents_stats("911Copied.shp", "911Count.shp", "Count", "#")
# Add a unique ID field to the count feature class
# Process: Add Field and Calculate Field
af = arcpy.AddField_management("911Count.shp", "MyID", "LONG", "#", "#", "#", "#",
"NON_NULLABLE", "NON_REQUIRED", "#",
"911Count.shp")
cf = arcpy.CalculateField_management("911Count.shp", "MyID", "[FID]", "VB")
# Create Spatial Weights Matrix for Calculations
# Process: Generate Spatial Weights Matrix...
swm = arcpy.GenerateSpatialWeightsMatrix_stats("911Count.shp", "MYID",
"euclidean6Neighs.swm",
"K_NEAREST_NEIGHBORS",
"#", "#", "#", 6,
"NO_STANDARDIZATION")
# Cluster Analysis of 911 Calls
# Process: High/Low Clustering (Getis-Ord General G)
hs = arcpy.HighLowClustering_stats("911Count.shp", "ICOUNT",
"false",
"GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE",
"EUCLIDEAN_DISTANCE", "NONE",
"#", "euclidean6Neighs.swm")
except:
# If an error occurred when running the tool, print out the error message.
print arcpy.GetMessages()