Разложение пространственной структуры (собственные векторы Морана) (Инструменты Пространственная статистика)

Краткая информация

Раскладывает класс пространственных объектов и окрестность на набор пространственных компонентов. Компоненты представляют собой потенциальные пространственные закономерности среди объектов, к примеру, кластеры или тренды.

Компоненты возвращаются как поля выходного класса пространственных объектов и представляют переменные входных объектов и окрестностей, которые имеют максимально возможную пространственную кластеризацию (пространственную автокорреляцию). Компоненты называются собственными векторами Морана, и каждый компонент представляет отдельную пространственную закономерность, не зависящую друг от друга.

Более подробно о собственных векторах Морана

Иллюстрация

Иллюстрация инструмента Разложение пространственной структуры (собственные векторы Морана)

Использование

Пространственные компоненты, созданные с помощью инструмента, представляют возможные пространственные закономерности для объектов и окрестностей. Однако эти закономерности могут не соответствовать закономерностям какой-либо представляющей интерес переменной. Этот инструмент предназначен для визуализации пространственных компонентов на картах и обеспечения пользовательских процедур выборки для различных приложений. Другие инструменты в наборе инструментов Утилиты пространственного компонента (Собственные векторы Морана) также создают пространственные компоненты, но дополнительно используют или выбирают их в основных рабочих процессах, таких как создание независимых переменных компонентов (инструмент Создание независимых переменных пространственного компонента, удаление пространственной автокорреляции из поля (инструмент Фильтр Пространственной автокорреляции из поля или предложение подходящих окрестностей и пространственного масштаба для анализа (инструмент Сравнение пространственной концептуализации. Соблюдайте осторожность при выполнении пользовательского метода выборки (например, выборки AIC или использовании первых K компонентов), поскольку часто происходит непреднамеренный выбор слишком большого количества компонентов, что может привести к переобучению и смещению в последующем анализе. Другие инструменты из этого набора были разработаны и проверены для предотвращения переобучения.
Количество пространственных компонентов, создаваемых инструментом, зависит от значений параметров Относительный порог I Морана и Максимальное количество компонентов. Компоненты упорядочиваются от наибольшего значения индекса Морана I к наименьшему, и инструмент прекращает включение новых компонентов, когда достигает максимального числа или когда значение индекса Морана I следующего компонента становится меньше порогового значения. Пороговое значение указывается как доля значения индекса Морана I первого компонента. Например, если первый компонент имеет значение индекса Морана I, равное 0,8, а пороговое значение равно 0,25, то следующий компонент будет включен только в том случае, если его значение индекса Морана I составляет не менее 0,2 (0,8 x 0,25).
Пространственные компоненты будут возвращены в виде полей в выходном классе объектов, и при запуске инструмента на активной карте выходной слой объектов будет отрисован на основе первого компонента.
Сообщения геообработки содержат таблицу Пространственная автокорреляция пространственных компонентов, в которой отображаются значение индекса Морана I и p-значение для каждого компонента, созданного инструментом.

Подпись	Объяснение	Тип данных
Входные объекты	Точечные или полигональные объекты, которые будут использоваться для создания пространственных компонентов.	Feature Layer
Выходные объекты	Выходной класс пространственных объектов, который будет содержать пространственные компоненты в виде полей. Количество создаваемых полей зависит от значений параметров Относительный порог Морана I и Максимальное количество пространственных компонентов.	Feature Class
Присоединить все поля из входных объектов (Дополнительный)	Указывает, будут ли все поля скопированы из входных объектов в выходной класс объектов. Отмечено–Все поля из входных пространственных объектов будут скопированы в выходной класс пространственных объектов. Используется по умолчанию. Не отмечено–Никакие поля не будут скопированы в выходной класс пространственных объектов.	Boolean
Относительный порог Морана I (Дополнительный)	Пороговое значение для включения пространственного компонента. Значение представляет собой долю максимально возможного значения индекса Морана I для пространственных весов, и для включения компонента значение индекса Морана I должно превышать это пороговое значение. Значение по умолчанию составляет 0,25, что означает, что для включения компонента в список его значение индекса Морана I должно составлять не менее 25 процентов от максимально возможного значения индекса Морана I. Значение должно быть в диапазоне от 0 до 1, меньшие значения приведут к большему количеству компонентов.	Double
Максимальное количество пространственных компонентов (Дополнительный)	Максимальное количество пространственных компонентов, которое будет создано. Значение по умолчанию — 15.	Long
Тип окрестности (Дополнительный)	Определяет, как будут выбираться соседи для каждого входного объекта. Для разложения пространственной структуры входных объектов необходимо идентифицировать соседние объекты. Диапазон расстояний–К соседям будут отнесены объекты, находящиеся от каждого объекта в пределах заданного расстояния. Для точечных объектов эта опция используется по умолчанию. Количество соседей–В качестве соседей в анализ будут включены ближайшие объекты. Только совпадающие ребра–К соседям будут отнесены полигональные объекты, имеющие общие ребра. Углы соприкасающихся ребер–К соседям будут отнесены полигональные объекты, имеющие общие ребра или углы. Для полигональных объектов эта опция используется по умолчанию. Триангуляция Делоне–Объекты, у которых в триангуляции Делоне есть общее ребро, будут считаться соседними. Получить пространственные веса из файла–Соседи и веса будут определены в указанном файле пространственных весов.	String
Диапазон расстояний (Дополнительный)	Расстояние, в пределах которого объекты будут включены в качестве соседей. Если значение не указано, оно будет рассчитано в процессе обработки и включено в сообщение о геообработке. Если указанное расстояние приводит к получению более 1000 соседей, считаться соседями будут только ближайшие 1000 объектов.	Linear Unit
Число соседей (Дополнительный)	Количество соседей, которые будут включены для каждого объекта. В это число не входит фокальный объект. По умолчанию 8.	Long
Файл матрицы весов (Дополнительный)	Путь и имя файла матрицы пространственных весов (`.swm`), которая задает соседей и веса между входными объектами.	File
Локальная схема весов (Дополнительный)	Задает схему весов, которая будет применяться к соседним объектам. Невзвешенный–Соседи не будут иметь веса. Используется по умолчанию. Биквадратная–Соседям будет присвоен вес с использованием схемы биквадратного ядра. Гауссова–Соседям будет присвоен вес с использованием схемы Гауссова ядра.	String
Ширина полосы ядра (Дополнительный)	Ширина полосы биквадратной или гауссовой локальной схемы весов. Если значение не указано, оно будет рассчитано в процессе обработки и включено в сообщение о геообработке.	Linear Unit
Выходной файл матрицы пространственных весов (Дополнительный)	Выходной файл матрицы пространственных весов (`.swm`) соседей и весов всех пар объектов. Если этот файл будет создан, его можно будет повторно использовать в инструментах, позволяющих определять соседей и веса с помощью файлов матрицы пространственных весов.	File
Поле уникального ID (Дополнительный)	Поле уникального ID выходного файла матрицы пространственных весов. Поле должно быть целочисленным и иметь уникальное значение для каждого входного объекта.	Field

arcpy.stats.DecomposeSpatialStructure(in_features, out_features, {append_all_fields}, {min_autocorrelation}, {max_components}, {neighborhood_type}, {distance_band}, {number_of_neighbors}, {weights_matrix_file}, {local_weighting_scheme}, {kernel_bandwidth}, {out_swm}, {id_field})

Имя	Объяснение	Тип данных
in_features	Точечные или полигональные объекты, которые будут использоваться для создания пространственных компонентов.	Feature Layer
out_features	Выходной класс пространственных объектов, который будет содержать пространственные компоненты в виде полей. Количество создаваемых полей зависит от значений параметров `min_autocorrelation` и `max_components`.	Feature Class
append_all_fields (Дополнительный)	Указывает, будут ли все поля скопированы из входных объектов в выходной класс объектов. `ALL`–Все поля из входных пространственных объектов будут скопированы в выходной класс пространственных объектов. Используется по умолчанию. `NO_FIELDS`–Никакие поля не будут скопированы в выходной класс пространственных объектов.	Boolean
min_autocorrelation (Дополнительный)	Пороговое значение для включения пространственного компонента. Значение представляет собой долю максимально возможного значения индекса Морана I для пространственных весов, и для включения компонента значение индекса Морана I должно превышать это пороговое значение. Значение по умолчанию составляет 0,25, что означает, что для включения компонента в список его значение индекса Морана I должно составлять не менее 25 процентов от максимально возможного значения индекса Морана I. Значение должно быть в диапазоне от 0 до 1, меньшие значения приведут к большему количеству компонентов.	Double
max_components (Дополнительный)	Максимальное количество пространственных компонентов, которое будет создано. Значение по умолчанию — 15.	Long
neighborhood_type (Дополнительный)	Определяет, как будут выбираться соседи для каждого входного объекта. Для разложения пространственной структуры входных объектов необходимо идентифицировать соседние объекты. `DISTANCE_BAND`–К соседям будут отнесены объекты, находящиеся от каждого объекта в пределах заданного расстояния. Для точечных объектов эта опция используется по умолчанию. `NUMBER_OF_NEIGHBORS`–В качестве соседей в анализ будут включены ближайшие объекты. `CONTIGUITY_EDGES_ONLY`–К соседям будут отнесены полигональные объекты, имеющие общие ребра. `CONTIGUITY_EDGES_CORNERS`–К соседям будут отнесены полигональные объекты, имеющие общие ребра или углы. Для полигональных объектов эта опция используется по умолчанию. `DELAUNAY_TRIANGULATION`–Объекты, у которых в триангуляции Делоне есть общее ребро, будут считаться соседними. `GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE`–Соседи и веса будут определены в указанном файле пространственных весов.	String
distance_band (Дополнительный)	Расстояние, в пределах которого объекты будут включены в качестве соседей. Если значение не указано, оно будет рассчитано в процессе обработки и включено в сообщение о геообработке. Если указанное расстояние приводит к получению более 1000 соседей, считаться соседями будут только ближайшие 1000 объектов.	Linear Unit
number_of_neighbors (Дополнительный)	Количество соседей, которые будут включены для каждого объекта. В это число не входит фокальный объект. По умолчанию 8.	Long
weights_matrix_file (Дополнительный)	Путь и имя файла матрицы пространственных весов (`.swm`), которая задает соседей и веса между входными объектами.	File
local_weighting_scheme (Дополнительный)	Задает схему весов, которая будет применяться к соседним объектам. `UNWEIGHTED`–Соседи не будут иметь веса. Используется по умолчанию. `BISQUARE`–Соседям будет присвоен вес с использованием схемы биквадратного ядра. `GAUSSIAN`–Соседям будет присвоен вес с использованием схемы Гауссова ядра.	String
kernel_bandwidth (Дополнительный)	Ширина полосы биквадратной или гауссовой локальной схемы весов. Если значение не указано, оно будет рассчитано в процессе обработки и включено в сообщение о геообработке.	Linear Unit
out_swm (Дополнительный)	Выходной файл матрицы пространственных весов (`.swm`) соседей и весов всех пар объектов. Если этот файл будет создан, его можно будет повторно использовать в инструментах, позволяющих определять соседей и веса с помощью файлов матрицы пространственных весов.	File
id_field (Дополнительный)	Поле уникального ID выходного файла матрицы пространственных весов. Поле должно быть целочисленным и иметь уникальное значение для каждого входного объекта.	Field

Пример кода

DecomposeSpatialStructure пример 1 (окно Python)

Следующее окно скрипта Python демонстрирует использование функции DecomposeSpatialStructure:

# Extract patterns in the spatial arrangement of the input features.
arcpy.env.workspace = r"c:\data\project_data.gdb"
arcpy.stats.DecomposeSpatialStructure(
    in_features="myFeatureClass",
    out_features=r"myOutputFeatureClass",
    append_all_fields="ALL",
    min_autocorrelation=0.25,
    max_components=15,
    neighborhood_type="CONTIGUITY_EDGES_CORNERS",
    distance_band=None,
    number_of_neighbors=None,
    weights_matrix_file=None,
    local_weighting_scheme="",
    kernel_bandwidth=None,
    out_swm=None,
    id_field=None
)

DecomposeSpatialStructure пример 2 (автономный скрипт)

В следующем автономном скрипте показано использование функции DecomposeSpatialStructure:

# Extract patterns in the spatial arrangement of the input features.

import arcpy

# Set the current workspace
arcpy.env.workspace = r"c:\data\project_data.gdb"

# Run the tool
arcpy.stats.DecomposeSpatialStructure(
    in_features="myFeatureClass",
    out_features=r"myOutputFeatureClass",
    append_all_fields="ALL",
    min_autocorrelation=0.25,
    max_components=15,
    neighborhood_type="CONTIGUITY_EDGES_CORNERS",
    distance_band=None,
    number_of_neighbors=None,
    weights_matrix_file=None,
    local_weighting_scheme="",
    kernel_bandwidth=None,
    out_swm=None,
    id_field=None
)

# Print the messages.
print(arcpy.GetMessages())

Параметры среды

Географические преобразования, Выходная система координат

Информация о лицензировании

Basic: Да
Standard: Да
Advanced: Да