Анализ кластеров и выбросов (Anselin Локальный индекс Морана I) (Пространственная статистика)

Уровень лицензии:BasicStandardAdvanced

Краткая информация

Приведенный набор взвешенных объектов, определяет статистическую значимость "горячих" точек и "холодных" точек на основе статистического показателя Anselin Локальный индекс Морана I.

Более подробно о том, как работает Анализ кластеров и выбросов (Anselin Локальный индекс Морана I)

Рисунок

Иллюстрация инструмента Анализ кластеров/выбросов

Использование

Синтаксис

ClustersOutliers_stats (Input_Feature_Class, Input_Field, Output_Feature_Class, Conceptualization_of_Spatial_Relationships, Distance_Method, Standardization, {Distance_Band_or_Threshold_Distance}, {Weights_Matrix_File}, {Apply_False_Discovery_Rate__FDR__Correction})
ПараметрОбъяснениеТип данных
Input_Feature_Class

Класс пространственных объектов, для которых будет выполняться анализ кластеров/выбросов.

Feature Layer
Input_Field

Числовое поле, которое должно быть оценено.

Field
Output_Feature_Class

Выходной класс объектов для представления полей с результатами.

Feature Class
Conceptualization_of_Spatial_Relationships

Определяет, как концептуализированы пространственные отношения между объектами.

  • INVERSE_DISTANCE —Близко расположенные соседние объекты оказывают большее влияние на вычисления для целевого объекта, нежели удаленные объекты.
  • INVERSE_DISTANCE_SQUARED —То же самое, что и INVERSE_DISTANCE, только угол наклона острее, влияние объектов уменьшается быстрее и только ближайшие соседи окажут существенное влияние на вычисления для рассматриваемого объекта.
  • FIXED_DISTANCE_BAND —Каждый объект анализируется в контексте соседних объектов. Соседние объекты в пределах указанного критического расстояния получают вес 1 и влияют на расчеты для целевого объекта. Соседние объекты за пределами указанного критического расстояния получают вес 0 и не оказывают влияния на расчеты для целевого объекта.
  • ZONE_OF_INDIFFERENCE —Объекты в пределах указанного критического расстояния получают вес 1 и влияют на расчеты для целевого объекта. Как только критическое расстояние превышено, веса (и влияние соседнего объекта на расчеты целевого объекта) начинают уменьшаться с расстоянием.
  • CONTIGUITY_EDGES_ONLY —Только соседние полигональные объекты, которые имеют смежную границу или перекрываются, повлияют на расчеты для целевого полигонального объекта.
  • CONTIGUITY_EDGES_CORNERS —Полигональные объекты, которые имеют общую границу, общий узел или перекрываются, повлияют на расчеты для целевого полигонального объекта.
  • GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE —Пространственные отношения определены в файле пространственных весов. Путь к файлу с пространственными весами указан в параметре файла Матрицы весов.
String
Distance_Method

Определяет, как рассчитываются расстояния от одного объекта до соседнего объекта.

  • EUCLIDEAN_DISTANCE —Расстояние по прямой линии между двумя точками (как ворона летает)
  • MANHATTAN_DISTANCE —Расстояние между двумя точками, измеренное вдоль осей (городских кварталов); рассчитывается суммированием абсолютных разностей между координатами х и у
String
Standardization

Нормализация ряда рекомендуется, независимо от того, распределены ли объекты потенциально предвзято в зависимости от дизайна примера или от установленной схемы агрегации.

  • NONE —Нормализация ряда пространственных весов не применяется.
  • ROW —Пространственные веса нормализуются; каждый вес делится на его сумму ряда (сумму весов всех соседних объектов).
String
Distance_Band_or_Threshold_Distance
(дополнительно)

Определяет пороговое значение расстояния для параметров Обратное расстояние и Фиксированное расстояние. Объекты, расположенные вне указанной области, игнорируются при анализе этого объекта. Однако для Зоны индифферентности, влияние объектов, расположенных вне приведенного расстояния сокращается с расстоянием, в то время как влияние тех объектов, которые располагаются в пределах порогового расстояния, распределяется равномерно. Введенное значение расстояния должно соответствовать выходной системе координат.

При использовании концептуализации Обратных расстояний для вычисления пространственных отношений, значение 0 обозначает, что пороговое расстояние не применялось; когда данный параметр остается пустым, пороговое значение по умолчанию рассчитывается и применяется при анализе. Значение по умолчанию – это Евклидово расстояние, которое гарантирует каждому объекту как минимум 1 соседа.

Этот параметр не эффективен, когда выбраны концептуализации Близость полигонов или Получить пространственные веса из файла.

Double
Weights_Matrix_File
(дополнительно)

Путь к файлу, который содержит веса, определяющие пространственные и, возможно, временные отношения между объектами.

File
Apply_False_Discovery_Rate__FDR__Correction
(дополнительно)
  • APPLY_FDR —Статистическая значимость основывается на коррекции FDR для 95-процентного уровня достоверности.
  • NO_FDR —Объекты с p-значениями менее 0.05 появятся в поле COType, отражая статистические значимые кластеры или выбросы с уровнем достоверности 95 % (по умолчанию).
Boolean

Пример кода

Пример ClusterandOutlierAnalysis 1 (окно Python)

Следующий скрипт, представленный в окне Python, демонстрирует использование инструмента ClusterandOutlierAnalysis.

import arcpy
arcpy.env.workspace = "c:/data/911calls"
arcpy.ClustersOutliers_stats("911Count.shp", "ICOUNT","911ClusterOutlier.shp",
                             "GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE","EUCLIDEAN_DISTANCE", 
                             "NONE","#", "euclidean6Neighs.swm","NO_FDR")
Пример ClusterandOutlierAnalysis 2 (автономный скрипт Python)

Следующий автономный Python скрипт демонстрирует, как использовать инструмент ClusterandOutlierAnalysis.

# Analyze the spatial distribution of 911 calls in a metropolitan area
# using the Cluster-Outlier Analysis Tool (Anselin's Local Moran's I)

# Import system modules
import arcpy

# Set geoprocessor object property to overwrite outputs if they already exist
arcpy.gp.OverwriteOutput = True

# Local variables...
workspace = r"C:\Data\911Calls"

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) 

    # Cluster/Outlier Analysis of 911 Calls
    # Process: Local Moran's I
    clusters = arcpy.ClustersOutliers_stats("911Count.shp", "ICOUNT", 
                        "911ClusterOutlier.shp", 
                        "GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE",
                        "EUCLIDEAN_DISTANCE", "NONE",
                        "#", "euclidean6Neighs.swm","NO_FDR")

except:
    # If an error occurred when running the tool, print out the error message.
    print arcpy.GetMessages()

Параметры среды

Выходная система координат (Output Coordinate System)

До начала анализа геометрия пространственных объектов проецируется в Выходную систему координат (Output Coordinate System), поэтому значения параметров Диапазон расстояний или пороговое расстояние (Distance Band or Threshold Distance) должны быть выражены в единицах измерения, заданных в Выходной системе координат (Output Coordinate System). Все математическое вычисления основаны на пространственной привязке Выходной системы координат (Output Coordinate System). Если выходная система координат выражена в градусах, минутах и секундах, геодезические расстояния рассчитываются с помощью хордовых расстояний в метрах.

Связанные темы

Моделирование пространственных отношений
Что такое z-оценка? Что такое p-значение?
Пространственные веса
Обзор группы инструментов Список кластеров (Mapping Clusters)
Пространственная автокорреляция (Global Moran's I)
Анализ горячих точек (Getis-Ord Gi*)
Как работает Кластерный анализ и Анализ экстремальных величин (выбросов) (Anselin Локальный индекс Морана I)
Оптимизированный анализ горячих точек
Пошаговая пространственная автокорреляция
Вычислить диапазон расстояний до числа соседних объектов
Собрать события

Информация о лицензировании

ArcGIS for Desktop Basic: Да
ArcGIS for Desktop Standard: Да
ArcGIS for Desktop Advanced: Да
Copyright © 1995-2014 Esri. All rights reserved.
5/10/2014