ホット スポット分析 (Getis-Ord Gi*) (空間統計ツール)
サマリー
1 組の加重付きフィーチャに対して、Getis-Ord Gi* 統計値を使用して、統計的に有意なホット スポットとコールド スポットを特定します。
図
使用法
このツールは、統計的に有意な高い値および低い値の空間クラスター (ホット スポットとコールド スポット) を特定します。 また、入力フィーチャクラスの各フィーチャの Z スコア、p 値、および信頼度ビンのフィールド (
Gi_Bin) を含む出力フィーチャクラスを作成します。Z スコアと p 値は、フィーチャごとに帰無仮説を棄却すべきかどうかの判断に使用できる統計的有意性の尺度です。 実際には、観察された高い値または低い値の空間クラスタリングが、ランダム分布で同じ値に期待されるものより顕著かどうかを示します。 Z スコアおよび p 値のフィールドは、どのタイプの FDR (False Discovery Rate) 補正も反映しません。
Gi_Binフィールドは、FDR 補正が適用されているかどうかにかかわらず、統計的に有意なホット スポットとコールド スポットを特定します。 +/-3 ビンのフィーチャは、統計的な有意性を 99 % の信頼度で反映し、+/-2 ビンのフィーチャは 95 % の信頼度、+/-1 ビンのフィーチャは 90 % の信頼度で統計的な有意性を反映します。ビン 0 のフィーチャのクラスターは統計的に有意ではありません。 FDR 補正を適用しない場合、統計的な有意性は、p 値および Z スコア フィールドを使用します。 FDR (False Discovery Rate) 補正の適用 パラメーターのチェックボックスをオンにすると、信頼度を決定する重要な p 値を小さくして、多重検定および空間依存性で説明されるようにします。フィーチャの Z スコアが高く p 値が小さいことは、高い値の空間クラスタリングを示します。 Z スコアが負の低い値で p 値が小さいことは、低い値の空間クラスタリングを示します。 Z スコアが高く (または低く) なるほど、クラスタリングの程度は高くなります。 Z スコアがゼロに近いことは、明白な空間クラスタリングがないことを示します。
Z スコアは、無作為化帰無仮説計算に基づいています。 スコアの詳細については、Z スコアと p 値とはをご参照ください。
入力フィーチャが投影されていない場合 (つまり、座標が、度、分、および秒単位である場合)、または出力座標系が地理座標系に設定された場合、弦の測定値を使用して距離が計算されます。 弦距離の測定値が使用されるのは、少なくとも互いに約 30° の範囲内のポイントに対して、すばやく算出され、実際の測地距離に非常に近い推定値が得られるという理由からです。 弦距離は、扁平回転楕円体に基づいています。 地球の表面上の 2 点が与えられた場合、2 点間の弦の距離は、3 次元の地球内部を通過して 2 点を接続するラインの長さになります。 弦距離は、メートル単位でレポートされます。
注意:
分析範囲が 30°を越えて広がる場合、必ずデータを投影してください。 30°を超える場合、弦距離は測地距離の良好な推定値にはなりません。
弦距離を解析で使用する場合は、距離バンドまたは距離の閾値 パラメーターの値をメートル単位で指定する必要があります。
ライン フィーチャとポリゴン フィーチャの場合は、距離の計算にフィーチャの重心が使用されます。 マルチポイント、ポリライン、または複数のパートを持つポリゴンの場合は、すべてのフィーチャ パートの加重平均中心を使用して重心が計算されます。 加重は、ポイント フィーチャの場合は 1、ライン フィーチャの場合は長さ、ポリゴン フィーチャの場合は面積です。
入力フィールドにはさまざまな値を含めなくてはなりません。 この統計計算では、分析する変数に変異が存在する必要があります。たとえば、入力値がすべて 1 の場合、解は存在しません。 このツールを使用してインシデント データの空間パターンを分析するには、インシデント データの集約または 最適化ホット スポット分析 ツールの使用を検討してください。
注意:
インシデント データは、イベント (犯罪、交通事故など) またはオブジェクト (樹木、店舗など) を表すポイントです。これらのポイントでは、各ポイントに関連付けられて測定される属性ではなく、インシデント データの有無に焦点が当てられます。
最適化ホット スポット分析 ツールはデータを評価して、ホット スポットの結果を最適化するパラメーター設定を自動的に選択します。 このツールは、インシデント データを集約し、適切な規模の分析を選択して、多重検定および空間依存性の結果を調整します。 選択したパラメーター オプションは、メッセージとして作成されるので、これを利用すると、このツールを使用するときのパラメーターの調整に役立ちます。 このツールを使用してパラメーター設定を柔軟かつ完全に制御できます。
空間リレーションシップのコンセプト パラメーターで指定したオプションは、解析対象のフィーチャ間の固有のリレーションシップが反映されている必要があります。 フィーチャの空間相互作用をより現実的にモデリングできればできるほど、結果はより正確になります。 推奨事項については空間リレーションシップのコンセプトの選択におけるベスト プラクティスで説明しています。 次のようなヒントもあります。
固定距離バンド オプションがデフォルトです。 距離バンドまたは距離の閾値 パラメーターの値は、各フィーチャが少なくとも 1 つ近傍フィーチャを持つことを保証します。 これは重要なことですが、多くの場合このデフォルトは解析に使用する最も適切な距離ではありません。 分析で適切な尺度 (距離バンド) を選択する詳細については、固定距離バンドの値を選択するためのベスト プラクティスで説明しています。
逆距離 および 距離の逆二乗 オプションの場合、距離バンドまたは距離の閾値 パラメーターの値に 0 を指定すると、すべてのフィーチャが他のすべてのフィーチャの近隣フィーチャと見なされます。このパラメーターを空のままにしておくと、デフォルトの距離が適用されます。
距離の加重が 1 未満の場合は、反転したときに不安定になります。 そのため、距離の 1 単位未満に分割されたフィーチャの加重は、加重 1 が割り当てられます。
逆距離系のオプション (逆距離、距離の逆二乗、および 無関心領域) の場合、一致する 2 つのポイントは、ゼロ除算を避けるために加重 1 が割り当てられます。 これによりフィーチャが分析から除外されないことが保証されます。
時空間リレーションシップなど、空間リレーションシップのコンセプト パラメーターの追加オプションは、空間加重マトリックスの生成 ツールを使用したときに利用できます。 これらの追加オプションを利用するには、解析を実行する前に空間加重マトリックス ファイルを作成します。空間リレーションシップのコンセプト パラメーターでは、空間加重をファイルから取得 を選択し、加重マトリックス ファイル パラメーターでは、作成した空間加重ファイルへのパスを指定します。
時空間クラスター分析については、時空間分析のトピックをご参照ください。
マップ レイヤーは 入力フィーチャクラス の定義に使用できます。 解析対象として指定したレイヤーの中で何らかのフィーチャが選択されている場合、選択されているフィーチャだけが解析の対象となります。
加重マトリックス ファイルに
.swm拡張子を付けると、空間加重マトリックスの生成 ツールまたは ネットワーク空間加重の生成 ツールを使用して作成された空間加重マトリックス ファイルが想定されます。それ以外の場合、ASCII 形式の空間加重マトリックス ファイルが想定されます。 場合によっては、使用する空間加重マトリックス ファイルのタイプに応じてツールの動作が変わります。ASCII 形式の空間加重マトリックス ファイル
加重はそのまま使用されます。 フィーチャ対フィーチャのリレーションシップがない場合は、ゼロとして扱われます。
セルフ ポテンシャル フィールド パラメーター値を指定するか、セルフ ポテンシャル加重を明示的に含めない限り、セルフ ポテンシャルのデフォルトの加重は 0 です。
非対称のリレーションシップが適用され、フィーチャは、近傍を持たない隣接フィーチャを持つことができます。 つまり、隣接フィーチャは元のフィーチャのローカル平均の計算に含められますが、その隣接フィーチャはグローバル平均の計算には含められません。
加重に対して行の標準化を行うと、選択セットの解析で正しい結果が得られない場合があります。 選択セットで解析を実行するには、ASCII データをテーブルに読み込み、空間加重マトリックスの生成 ツールで 空間リレーションシップのコンセプト パラメーターに 変換テーブル オプションを使用して、ASCII 空間加重ファイルを
.swmファイルに変換します。
SWM 形式の空間加重マトリックス ファイル
加重について行の標準化を行うと、加重は選択セットに対して再標準化されます。そうでない場合、加重は、そのまま使用されます。
セルフ ポテンシャル フィールド パラメーター値を指定しない限り、セルフ ポテンシャルのデフォルトの加重は 1 です。
ASCII 形式の空間加重マトリックス ファイルで解析を実行すると、メモリーを大量に消費します。 5,000 を超えるフィーチャの解析で、ASCII 形式の空間加重マトリックス ファイルを SWM 形式ファイルに変換する場合を考えます。 まず、ASCII 加重を Excel などに読み込んで表形式にします。 次に、空間加重マトリックスの生成 ツールを、空間リレーションシップのコンセプト パラメーターに 変換テーブル オプションを使用して、実行します。 出力は、SWM 形式の空間加重マトリックス ファイルになります。
このツールの出力フィーチャクラスは自動的にコンテンツ ウィンドウに追加され、
Gi_Binフィールドにはデフォルトのレンダリングが適用されます。 ホットからコールドへのレンダリングは、<ArcGIS Pro>\\Resources\\ArcToolBox\\Templates\\Layersにあるレイヤー ファイルによって定義されます。 必要に応じて、レイヤー シンボルを再適用すれば、デフォルトのレンダリングを再適用できます。このツールの出力には、入力フィールドの値をチャート化するヒストグラムが含まれます。このヒストグラムには、コンテンツ ウィンドウの出力フィーチャクラスでアクセスできます。
空間リレーションシップのモデリングのヘルプ トピックでは、このツールのパラメーターに関する追加情報が提供されています。
注意:
シェープファイルを使用するときは、NULL 値を格納できないため、注意が必要です。 シェープファイル以外の入力からシェープファイルを作成するツールまたはその他の方法では、NULL 値がゼロとして格納または解釈される場合があります。 場合によっては、NULL 値はシェープファイルに非常に大きな負の値として格納されます。 この場合、予期せぬ結果に至ることがあります。 詳細については、ジオプロセシングでのシェープファイル出力の注意事項をご参照ください。
レガシー:
行の標準化はこのツールに影響を与えません。このツールの結果は行を標準化のありなしに関係なく同じです。 この 標準化 パラメーターは無効であり、後方互換性を維持するためにのみ残されています。
このツールを Python で使用すると、このツールから返される
resultオブジェクトの出力は次のようになります。インデックス位置
説明
データ タイプ
0
出力フィーチャクラス
フィーチャクラス
1
結果のフィールド名 (
GiZScore)フィールド
2
確率フィールド名 (
GiPValue)フィールド
3
ソース ID のフィールド名 (
SOURCE_ID)フィールド
パラメーター
| ラベル | 説明 | データ タイプ |
|---|---|---|
|
入力フィーチャクラス |
ホット スポット分析が実行されるフィーチャクラス。 |
Feature Layer |
|
入力フィールド |
評価する数値フィールド (被害者の数、犯罪率、テストのスコアなど)。 |
Field |
|
出力フィーチャクラス |
Z スコアと p 値の結果を受け取る出力フィーチャクラス。 |
Feature Class |
|
空間リレーションシップのコンセプト |
フィーチャ間の空間リレーションシップをどのよう定義するかを指定します。
|
String |
|
距離計算の方法 |
各フィーチャから隣接フィーチャまでの距離の計算方法を指定します。
|
String |
|
標準化 |
行の標準化はこのツールに影響を与えません。このツールの結果は行を標準化のありなしに関係なく同じです。 このパラメーターは無効であり、下位互換性を維持するためにのみ残されています。
|
String |
|
距離バンドまたは距離の閾値 (オプション) |
逆距離オプションおよび固定距離オプションのカットオフ距離。 ターゲット フィーチャに対して指定したカットオフの外側のフィーチャは、そのフィーチャの解析では除外されます。 ただし、無関心領域 オプションの場合、ここで指定した閾値内にあるフィーチャの影響は等しく考慮され、閾値外にあるフィーチャの影響は距離に伴って減少します。 入力する距離値は、出力座標系の値と一致している必要があります。 空間リレーションシップの逆距離のコンセプトの場合、値 0 は閾値の距離が適用されないことを示します。このパラメーターを空白のままにすると、デフォルトの閾値が計算され、適用されます。 デフォルト値はユークリッド距離であり、すべてのフィーチャに 1 つ以上の隣接フィーチャがあることが保証されます。 このパラメーターは、ポリゴン隣接 (隣接エッジのみ または 隣接エッジ コーナー) または 空間加重をファイルから取得 の空間コンセプト オプションが指定されている場合、影響がありません。 |
Double |
|
セルフ ポテンシャル フィールド (オプション) |
セルフ ポテンシャル (フィーチャとそれ自身の間の距離または加重) を表すフィールド。 |
Field |
|
加重マトリックス ファイル (オプション) |
フィーチャ間の空間リレーションシップ、および潜在的に時系列のリレーションシップを定義する加重が含まれたファイルへのパス。 |
File |
|
FDR (False Discovery Rate) 補正の適用 (オプション) |
FDR 補正に基づいて統計的な有意性を評価するかどうかを指定します。
|
Boolean |
|
近傍数 (オプション) |
分析に含める近傍の数を指定する整数。 |
Long |
派生した出力
| ラベル | 説明 | データ タイプ |
|---|---|---|
|
結果フィールド |
結果のフィールド名 ( |
Field |
|
確率フィールド |
確率フィールド名 ( |
Field |
|
Source_ID |
ソース ID のフィールド名 ( |
Field |
環境
出力座標系, 地理座標系変換, 現在のワークスペース, スクラッチ ワークスペース, 完全に記述したフィールド名を保持, 出力データに M 値を含む, M 座標精度, M 許容値, 出力データに Z 値を含む, 出力データのデフォルト Z 値, Z 座標精度, Z 許容値, XY 座標精度, XY 許容値
特殊なケース
- 出力座標系
-
Feature geometry is projected to the output coordinate system prior to analysis, so values entered for the Distance Band or Threshold Distance parameter should match those specified in the output coordinate system. All mathematical computations are based on the spatial reference of the output coordinate system. When the output coordinate system is based on degrees, minutes, and seconds, geodesic distances are estimated using chordal distances in meters.
ライセンス情報
- Basic: はい
- Standard: はい
- Advanced: はい