空间数据的统计分析2本.ppt

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空间点模式分析方法
面状数据空间模式分析方法
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空间点模式分析方法
空间点模式分析方法
在地图上,居民点、商店、旅游景点、流行病、
犯罪现场、交通事故发生地等都表现为点的特
征,有些是具体的地理实体对象,有些则是曾
经发发生的事件的地点。
这些地理对象或事件(点)的空间分布模式对
于城市规划、服务设施布局、商业选址、流行
病的控制等具有重要的作用。
根据实体或事件的空间位置研究其分布模式的
方法称为空间点模式。
空间点模式分析方法
点模式分析技术曾经在20世纪60年代的计量革命时代
十分盛行,但是早期的系统和方法缺乏直观的地图表
小
随着GIS的发展和地理空间数据的丰富,以及对GIS空
间分析能力的广泛需求促进了空间数据分析方法的发
展
点模式空间统计分析方法重新引起了人们的兴趣,基
于GIS或地图环境的交互式模式分析工具不断出现,或
作为方法库被统计分析程序所调用,或作为GIS软件包
的宏模块,或作为空间分析软件包的函数
空间点模式分析方法
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空间点模式的概念
点模式是研究区域R内的一系列点的组合
[S1=(x1,y1),S2=(x2,y2),,Sn=(xn,yn)]
其中,S,是第i个观测事件的空间位置,
研究区域R的形状可以是矩形,也可以是复杂的
多边形区域。
空间点模式分析方法
点在空间上的分布千变万化,但不会超出从均匀到集中的模式
般将点模式区分为三种基本类型:聚集分布、随机分布、均
匀分布。
均匀分布
聚集分布
区域内点集对象或事件分布模式的基本问题:这些对象或事件
的分布是随机的、均匀的、还是聚集的?
研究分布的模式对于探索导致这一分布模式形成的原因非常重
要。例如:在一个城市区域中大型商业网点的空间分布模式是
否显著地影响了餐饮网点的分布,这是二元空间点模式问题。
空间点模式分析方法
从统计学的角度,地理现象或事件出现在空间任意位
置都是有可能的。
如果没有某种力量或者机制来“安排”事件的出现,
那么分布模式最有可能是随机分布的
否则将以规则或者聚集的模式出现。对于此类问题,
地理世界中的事物可能存在某种联系。
种现象的分布模式是否对另一种现象的分布模式产
生影响也是点模式需要解决的重要问题
空间点模式分析方法
点模式空间分析方法
空间模式的研究一般是基于所有观测点事件在地图上
的分布,也可以是样本点的模式。
点模式关心的是空间点分布的聚集性和分散性问题
地理学家在研究过程中发展了两类点模式分析方法:
(1)以聚集性为基础的基于密度的方法:
主要有样方计数法和核函数方法两种;
(2)以分散性为基础的基于距离的技术
通过测度最近邻点的距离分析点的空间分布模式,主
要包括最邻近指数、G-函数、F-函数、K-函数方法等
基于密度的方法——样方计数法与核函数法
样方分析:
样方分析( quadrat analysis,QA)是研究空间点模式最常
用的直观方式。
基本思想:
通过空间上点分布密度的变化探索空间分布模式
般使用随机分布模式作为理论上的标准分布,将QA
计算的点密度和理论分布做比较,判断点模式属于聚
集分布、均匀分布还是随机分布。
基于密度的方法——样方计数法与核函数法
样方分析:
QA的一般过程
(1)将研究区域划分为规则的正方形网格区域;
(2)统计落入每个网格中点的数量。由于点在空间
上分布的疏密性,有的网格中点的数量多,有的网
格中点的数量少,有的网格中点的数量甚至为零
(3)统计出包含不同数量点的网格数量的频率分布。
(4)将观测得到的频率分布和已知的频率分布或理
论上的随机分布(如泊松分布)作比较,判断点模
式的类型