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汇总统计数据

汇总统计数据可通过“聚合点”、“范围内汇总”、“邻近汇总”“连接要素”和“融合边界”工具计算。

等式

线和面要素的平均值和标准差使用加权平均值和加权标准差计算。 点要素的统计数据不进行加权。 权重为要素在边界范围内的长度和面积。

下表显示了用于计算标准差、加权平均数和加权标准差的等式:

统计数据

等式

变量

要素

标准差

\(\displaystyle sd=\sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=1}^{N}(x_i-x̄)²}\)

其中:

  • \(N\) = 观测值个数

  • \(x_i\) = 观测值

  • \(x̄\) = 平均值

加权平均数

\(\displaystyle x̄_w=\frac{\sum_{i=1}^{N}(w_i*x_i)}{\sum_{i=1}^{N}w_i}\)

其中:

  • \(N\) = 观测值个数

  • \(x_i\) = 观测值

  • \(w_i\) = 权重

线和面

加权标准差

\(\displaystyle sd_w=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{N}w_i(x_i-x̄_w)²}{\frac{(N'-1)}{N'}\sum_{i=1}^{N}w_i}}\)

其中:

  • \(N\) = 观测值个数

  • \(x_i\) = 观测值

  • \(w_i\) = 权重

  • \(x̄_w\) = 加权平均数

  • \(N'\) = 非零权重数

线和面

注:

空值将被排除在所有统计计算之外。 例如,10、5 和一个空值的平均数为:

\(\displaystyle \frac{10+5}{2}=7.5\)

点图层仅使用边界区域内的点要素进行汇总。

在现实场景中,可以通过汇总点确定每个学区中学生的总数。 每个点表示一所学校。 Type 字段给出了学校类型(小学、中学或高中),人数字段给出了每所学校招收的学生人数。

下图显示了一个假设的点和边界图层,而表格对点图层的属性进行了汇总。

汇总点图层

ObjectID 行政区 类型 人口
1 A 小学 280
2 A 小学 408
3 A 小学 356
4 A 中学 361
5 A 中学 450
6 A 高中 713
7 B 小学 370
8 B 小学 422
9 B 小学 495
10 B 中学 607
11 B 中学 574
12 B 高中 932

下表给出了针对区域 A 的计算和结果。 从结果中,您可以看到区域 A 中有 2568 名学生。 运行工具时,也会给出区域 B 的结果。

统计数据

结果区 A

总和

\(280+408+356+361+450+713=2568\)

最小值

最小值:

\(\left[\begin{array}{cccc}280, & 408, & 356, \361, & 450, & 713\end{array}\right] = 280\)

最大值

最大值:

\(\left[\begin{array}{cccc}280, & 408, & 356, \361, & 450, & 713\end{array}\right] = 713\)

平均值

\(\displaystyle \frac{2568}{6}=428\)

标准差

\(\displaystyle \sqrt{\frac{(280-428)²+(408-428)²+(356-428)²+(361-428)²+(450-428)²+(713-428)²}{6-1}}\)

\(=150.79\)

线

线图层仅使用边界区域内的线要素的比例进行汇总。

提示:

请使用含有计数和数量的字段对线进行汇总,这样分析中的比例计算才能符合逻辑。 例如,使用人口而非人口密度。

在现实场景中,可使用此分析来确定指定边界范围内河流的总水量。 每条线表示一条部分位于边界内的河。

下图显示了一个假设的线和边界图层,而表格对线图层的属性进行了汇总。

汇总线图层

河流 长度(英里) 体积(加仑)
3 6,000
蓝色 8 10,000

下表中给出了容量的计算结果。 从结果中,您可以看到总容量为 9,000 加仑。

注:

计算使用边界区域范围内线的比例。 例如,黄色线的总容量为 6,000 加仑,其总长度三英里中有两英里位于边界范围内。 因此,执行计算时使用 4,000 加仑作为黄线的容量:

\(\displaystyle \frac{6000 * 2}{3}=4000\)

统计数据

结果

总和

\(4000+5000=9000\)

最小值

最小值:

\(\left[\begin{array}{cc}4000, & 5000\end{array}\right] = 4000\)

最大值

最大值:

\(\left[\begin{array}{cc}4000, & 5000\end{array}\right] = 5000\)

平均值

\(\displaystyle \frac{(2 * 4000)+(3 * 5000)}{2+3} = 4600\)

标准差

\(\displaystyle \sqrt{\frac{2(4000-4600)²+3(5000-4600)²}{\frac{2-1}{2}(2+3)}} = 692.8\)

面图层仅使用边界区域内的面要素的比例进行汇总。

提示:

请使用含有计数和数量的字段对面进行汇总,这样分析中的比例计算才能符合逻辑。 例如,使用人口而非人口密度。

在现实场景中,可使用此分析来确定城市周边的人口数。 蓝色轮廓表示社区的边界,较小的面表示人口普查区块。

下图显示了一个假设的面和边界图层,而表格对面图层的属性进行了汇总。

汇总面图层

人口普查区块 面积(平方英里) 人口
6 3,200
绿色 6 4,700
粉色 2.5 1,000
蓝色 8 4,500
奥兰治 4 3,600

下表中给出了人口的计算结果。 从结果中可以看到社区中有 10,841 人,每个人口普查区块的平均人数约为 2,666 人(平均值)。

注:

计算使用边界区域范围内面的比例。 例如,黄色面的总人口为 3,200,其总面积六平方英里中有四平方英里位于边界范围内。 因此,执行计算时使用 2,133 作为黄色面的人口数:

\(\displaystyle \frac{3200 * 4}{6}=2133\)

统计数据

结果

总和

\(2133+3133+400+3375+1800=10841\)

最小值

最小值:

\(\left[\begin{array}{ccc}2133, & 3133, & 400, \3375, & 1800\end{array}\right] = 400\)

最大值

最大值:

\(\left[\begin{array}{ccc}2133, & 3133, & 400, \3375, & 1800\end{array}\right] = 3375\)

平均值

\(\displaystyle \frac{(4 * 2133)+(4 * 3133)+(1 * 400)+(6 * 3375)+(2*1800)}{4+4+1+6+2} = 2665.53\)

标准差

\(\displaystyle \sqrt{\frac{4(2133-2665.53)²+4(3133-2665.53)²+1(400-2665.53)²+6(3375-2665.53)²+2(1800-2665.53)²}{\frac{5-1}{5}(4+4+1+6+2)}}\)

\(= 925.91\)

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