Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634942)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Методы и практика пространственного анализа (6000,00 руб.)

0   0
Первый авторГрекусис Джордж
ИздательствоМ.: ДМК Пресс
Страниц542
ID810354
АннотацияКнига знакомит читателей с приемами и методами пространственного анализа и пространственной статистики с помощью ГИС. Каждая глава представляет отдельную группу методов и метрик, объясняет, как интерпретировать результаты, и содержит практические примеры. В числе рассматриваемых тем описание и отображение данных посредством исследовательского пространственного анализа данных, анализ географического распределения и точечных закономерностей, пространственная автокорреляция, пространственная кластеризация, географически взвешенная регрессия и регрессия методом наименьших квадратов, пространственная эконометрика. Примеры, объединяющие теорию и практику, связаны в единое исследование с использованием программного обеспечения и сопровождаются пояснительными иллюстрациями. Упражнения решаются дважды: сначала с помощью ArcGIS, а затем – GeoDa.
Кому рекомендованоКнига будет полезна аспирантам и исследователям, занимающимся анализом геопространственных данных через призму пространственного анализа, в том числе всем, кто использует геоинформационные системы в экологии, географии и социальных науках.
ISBN978-5-97060-912-5
УДК004.02
ББК32.972
Грекусис, Д. . Методы и практика пространственного анализа : С примерами решения в ArcGIS, GeoDa и GeoDa Space / Д. . Грекусис .— Москва : ДМК Пресс, 2021 .— 542 с. : ил. — ISBN 978-5-97060-912-5 .— URL: https://rucont.ru/efd/810354 (дата обращения: 02.05.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Методы_и_практика_пространственного_анализа.pdf
Стр.5
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Стр.9
Стр.10
Стр.11
Методы_и_практика_пространственного_анализа.pdf
УДК 004.02 ББК 32.972 Г79 Г79 Методы и практика пространственного анализа / пер. с анг. А. Н. Киселева. – М.: ДМК Пресс, 2021. – 540 с.: ил. Джордж Грекусис ISBN 978-5-97060-912-5 Книга знакомит читателей с приемами и методами пространственного анализа и пространственной статистики с помощью ГИС. Каждая глава представляет отдельную группу методов и метрик, объясняет, как интерпретировать результаты, и содержит практические примеры. В числе рассматриваемых тем описание и отображение данных посредством исследовательского пространственного анализа данных, анализ географического распределения и точечных закономерностей, пространственная автокорреляция, пространственная кластеризация, географически взвешенная регрессия и регрессия методом наименьших квадратов, пространственная эконометрика. Примеры, объединяющие теорию и практику, связаны в единое исследование с использованием программного обеспечения и сопровождаются пояснительными иллюстрациями. Упражнения решаются дважды: сначала с помощью ArcGIS, а затем – GeoDa. Книга будет полезна аспирантам и исследователям, занимающимся анализом геопространственных данных через призму пространственного анализа, в том числе всем, кто использует геоинформационные системы в экологии, географии и социальных науках. УДК 004.02 ББК 32.972 of the University of Cambridge. Copyright © 2020 by George Grekousis. Russian-language edition copyright © 2021 by DMK Press. All rights reserved. Copyright Original English language edition published by Cambridge University Press is part Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. ISBN (анг.) 978-1108712934 ISBN (рус.) 978-5-97060-912-5 © 2020 George Grekousis © Оформление, издание, перевод, ДМК Пресс, 2021
Стр.5
Оглавление Предисловие от издательства ...................................................................11 Вступление ........................................................................................................12 Глава 1. Пространственное мышление: основные понятия пространственного анализа и концептуализация пространства .........................................................15 Теория ................................................................................................................15 1.1. Введение: пространственный анализ.......................................................16 1.2. Основные определения .............................................................................20 1.3. Пространственные данные: что в них особенного? ................................25 1.4. Концептуализация пространственных отношений ................................30 1.5. Измерение расстояния ..............................................................................32 1.5.1. Фиксированное расстояние (сфера влияния) .................................33 1.5.2. Расстояние затухания .......................................................................35 1.6. Близость: матрица смежности ..................................................................39 1.6.1. Близость полигонов ..........................................................................39 1.6.2. Матрица смежности ..........................................................................41 1.7. Взаимодействие..........................................................................................42 1.8. Окрестности и соседи ................................................................................43 1.8.1. Метод k ближайших соседей ............................................................43 1.8.2. Метод пространственно-временного окна .....................................45 1.8.3. Метод полигонов близости ..............................................................46 1.8.4. Триангуляция Делоне и нерегулярные триангуляционные сети .....47 1.9. Пространственные веса и стандартизация строк ....................................48 1.10. Заключительные замечания к главе .......................................................50 Вопросы и ответы .............................................................................................51 Практическая работа 1. Пространственный анализ инвестиций на рынке недвижимости ...........................................................................54 A. ArcGIS ......................................................................................................60 B. GeoDa .......................................................................................................67 Упражнение 1.1. Знакомство с данными и областью исследования ...........67 Глава 2. Инструменты и статистики исследовательского анализа пространственных данных .......................................................73 Теория ................................................................................................................73 2.1. Введение в исследовательский анализ пространственных данных, описательную статистику, статистику выводов и пространственную статистику .........................................................................................................74
Стр.6
6  Оглавление 2.2. Простые инструменты ESDA и описательные статистики для визуализации пространственных данных (одномерные данные) .........78 2.2.1. Фоновые картограммы .....................................................................78 2.2.2. Распределение частот и гистограммы .............................................80 2.2.3. Оценка центра ...................................................................................84 2.2.4. Оценки формы ..................................................................................86 2.2.5. Оценки рассеяния/изменчивости – вариативность .......................87 2.2.6. Процентили, квартили и квантили ..................................................90 2.2.7. Выбросы .............................................................................................91 2.2.8. Коробчатая диаграмма .....................................................................93 2.2.9. Нормальный график КК ....................................................................96 2.3. Инструменты ESDA и описательные статистики для анализа двух и более переменных (двумерный анализ) ......................................................97 2.3.1. Диаграмма рассеяния .......................................................................97 2.3.2. Матрица диаграмм рассеяния ..........................................................99 2.3.3. Ковариационная и дисперсионно-ковариационная матрицы ....100 2.3.4. Коэффициент корреляции ..............................................................102 2.3.5. Парная корреляция .........................................................................105 2.3.6. Нормальный график КК ..................................................................106 2.5.1. Параметрические методы .............................................................111 2.5.2. Непараметрические методы ..........................................................115 2.5.3. Доверительный интервал ...............................................................116 2.5.4. Стандартная ошибка, стандартная ошибка 2.5.5. Проверки значимости, гипотезы, p-значение и z-оценка ...........119 Вопросы и ответы .....................................................................................128 Практическая работа 2. Исследовательский анализ пространственных данных (ESDA): анализ и отображение данных .....132 A. ArcGIS ....................................................................................................133 Упражнение 2.1. Инструменты ESDA: отображение и анализ распределения доходов ................................................................................133 Упражнение 2.2. Двумерный анализ: анализ расходов по уровню образования ..................................................................................................147 2.4. Изменение масштаба данных .................................................................106 2.5. Статистика выводов и ее роль ................................................................110 2.6. Использование нормального распределения в географическом анализе .............................................................................125 2.7. Заключительные замечания к главе .......................................................127 B. GeoDa .....................................................................................................152 Упражнение 2.1. Инструменты ESDA: отображение и анализ распределения доходов ................................................................................152 Упражнение 2.2. Двумерный анализ: анализ расходов по уровню образования ..................................................................................................158 Глава 3. Анализ географического распределения и структуры точечных закономерностей ...........................................162 Теория ..............................................................................................................162
Стр.7
Оглавление  7 3.1. Анализ географического распределения: центрография .....................163 3.1.1. Средний центр ................................................................................163 3.1.2. Медианный центр ...........................................................................166 3.1.3. Центральный объект .......................................................................167 3.1.4. Стандартное расстояние .................................................................169 3.1.5. Эллипс стандартного отклонения ..................................................171 3.1.6. Географические и пространственные выбросы ............................173 3.2. Анализ пространственных закономерностей: анализ структуры точечных закономерностей ...........................................................................178 3.2.1. Определения: пространственный процесс, полная пространственная случайность, эффекты первого и второго порядка ...180 3.2.2. Пространственный процесс ...........................................................182 3.3. Методы анализа структуры точечных закономерностей ......................185 3.3.1. Анализ ближайших соседей ...........................................................186 3.3.2. K-функция Рипли и L-функция ее преобразования .....................187 3.3.3. Ядерная функция плотности ..........................................................191 3.4. Заключительные замечания к главе .......................................................195 Вопросы и ответы .....................................................................................196 Практическая работа 3. Пространственная статистика: оценка географических распределений .................................................199 Упражнение 3.1. Оценка географических распределений ........................200 Упражнение 3.2. Анализ точечных закономерностей ................................207 Упражнение 3.3. Ядерная оценка плотности ..............................................214 Упражнение 3.4. Географические выбросы .................................................219 Глава 4. Пространственная автокорреляция .....................................222 Теория ..............................................................................................................222 4.1. Пространственная автокорреляция ........................................................223 4.2. Глобальная пространственная автокорреляция ....................................226 4.2.1. Индекс I Морана и диаграмма рассеяния .....................................226 4.2.2. Индекс C Гири .................................................................................232 4.2.3. Общая G-статистика .......................................................................233 4.3. Инкрементальная пространственная автокорреляция .........................235 4.4. Локальная пространственная автокорреляция .....................................238 4.4.1. Локальный индекс I Морана (анализ кластеров и выбросов) ......238 4.4.2. Оптимизированный анализ выбросов ..........................................242 4.4.3. Индексы Гетиса–Орда Gi 4.4.4. Оптимизированный анализ горячих точек ..................................245 4.5. Пространственно-временной корреляционный анализ .......................246 и Gi (анализ горячих точек) .................243 4.5.1. Двумерный индекс I Морана пространственно-временной корреляции ...............................................................................................246 4.5.2. Дифференциальный индекс I Морана ...........................................248 4.5.3. Анализ возникновения горячих точек ..........................................250 * 4.6. Проблема множественного сравнения и пространственная зависимость ....................................................................................................251 4.7. Заключительные замечания к главе .......................................................253
Стр.8
8  Оглавление Вопросы и ответы ...........................................................................................254 Практическая работа 4. Пространственная автокорреляция ................258 A. ArcGIS ....................................................................................................259 Упражнение 4.1. Глобальная пространственная автокорреляция .............259 Упражнение 4.1. Глобальная пространственная автокорреляция .............260 Упражнение 4.2. Инкрементальная пространственная автокорреляция и матрица пространственных весов ............................................................264 Упражнение 4.3. Анализ кластеров и выбросов (локальный индекс I Морана) ......................................................................270 Упражнение 4.4. Анализ горячих точек (индекс Gi и оптимизированный анализ горячих точек ..............................................273 Упражнение 4.5. Оптимизированный анализ горячих точек криминальных событий ...............................................................................279 * Гетиса–Орда) B. GeoDa .....................................................................................................282 Упражнения 4.1 и 4.2. Глобальная пространственная автокорреляция и матрица пространственных весов ............................................................282 Упражнение 4.3. Анализ кластеров и выбросов (локальный индекс I Морана) ......................................................................287 Упражнение 4.4. Анализ горячих точек (индекс Gi* Гетиса–Орда) ...........290 Глава 5. Многомерные данные в географии: сокращение размерности данных и пространственная кластеризация .........292 Теория ..............................................................................................................292 5.1. Анализ многомерных данных .................................................................293 5.2. Метод главных компонент ......................................................................297 5.3. Факторный анализ ...................................................................................307 5.4. Многомерное масштабирование ............................................................308 5.5. Кластерный анализ ..................................................................................310 5.5.1 Иерархическая кластеризация........................................................311 5.5.2. Алгоритм k средних (разделяющая кластеризация) ....................316 5.6. Регионализация .......................................................................................322 5.6.1. Метод SKATER..................................................................................323 5.6.2. Метод REDCAP .................................................................................326 5.7. Кластеризация на основе плотности: DBSCAN, HDBSCAN, OPTICS ......327 5.8. Анализ сходства: косинусное сходство ..................................................329 5.9. Заключительные замечания к главе .......................................................331 Вопросы и ответы ...........................................................................................332 Практическая работа 5. Многомерная статистика: кластеризация ......335 A. ArcGIS ........................................................................................................336 Упражнение 5.1. Кластеризация методом k средних .................................336 Сводные данные по переменным ...............................................................345 Упражнение 5.2. Пространственная кластеризация (Regionalization) ......347 Упражнение 5.3. Анализ сходства ................................................................350 Упражнение 5.4. Обобщение ........................................................................354 B. GeoDa .....................................................................................................363 Упражнение 5.1. Кластеризация методом k средних .................................363 Упражнение 5.2. Пространственная кластеризация ..................................366
Стр.9
Оглавление  9 Глава 6. Моделирование отношений: регрессия и географически взвешенная регрессия.......................369 Теория ..............................................................................................................369 6.1. Простая линейная регрессия ...................................................................370 6.1.1. Предположения в основе простой линейной регрессии ..............373 6.1.2. Обычный метод наименьших квадратов (для определения точки пересечения и наклона) ..................................373 6.2. Множественная линейная регрессия ......................................................374 6.2.1. Основы множественной регрессии ...............................................374 6.2.2. Переобучение модели: выбор количества переменных путем определения функциональной взаимосвязи .........................................377 6.2.3. Отсутствующие значения ...............................................................378 6.2.4. Выбросы и точки с большим плечом .............................................378 6.2.5. Фиктивные переменные ................................................................379 6.2.6. Методы включения переменных в модель множественной линейной регрессии: объяснительный анализ; выявление причин и следствий ..............................................................381 6.3. Оценка результатов линейной регрессии: метрики, критерии и диаграммы ...................................................................................................383 6.3.1. Множественный R-квадрат ............................................................383 6.3.2. Дисперсия и коэффициент детерминации R-квадрат .................384 6.3.3. Скорректированный R-квадрат .....................................................388 6.3.4. Прогнозный R-квадрат ...................................................................389 6.3.5. Стандартная ошибка (отклонение) регрессии (или стандартная ошибка оценки) ..........................................................390 6.3.6. F-критерий общей значимости......................................................391 6.3.7. t-статистика (критерий коэффициентов) ......................................393 6.3.8. Критерий Вальда (критерий коэффициентов) ..............................394 6.3.9. Стандартизированные коэффициенты (бета) ..............................394 6.3.10. Остатки, диаграммы остатков и стандартизированных остатков .....................................................................................................397 6.3.11. Факторы влияния: выбросы и наблюдения с высоким плечом .... 400 6.4. Предположения в основе множественной линейной регрессии: диагностика и исправление ...........................................................................402 6.5. Мультиколлинеарность ...........................................................................408 6.6. Практический пример: простая и множественная линейная регрессия ........................................................................................410 6.7. Исследовательская регрессия ..................................................................418 6.8. Географически взвешенная регрессия ...................................................422 6.8.1. Типы пространственных ядер ........................................................423 6.8.2. Ширина полосы ...............................................................................424 6.8.3. Интерпретация результатов GWR и практические рекомендации ...........................................................................................425 6.9. Заключительные замечания к главе .......................................................429 Вопросы и ответы ...........................................................................................430
Стр.10
10  Оглавление Практическая работа 6. Обычный метод наименьших квадратов (OLS), исследовательская регрессия, географически взвешенная регрессия (GWR) .........................................................................................................433 Упражнение 6.1. Исследовательская регрессия ..........................................434 Упражнение 6.2. Регрессия обычным методом наименьших квадратов ....448 Упражнение 6.3. Географически взвешенная регрессия ............................459 Глава 7. Пространственная эконометрика ..........................................471 Теория ..............................................................................................................471 7.1. Пространственная эконометрика ...........................................................472 7.2. Пространственная зависимость: модели и критерии пространственной регрессии ........................................................................473 7.2.1. Критерии пространственной зависимости ...................................474 7.2.2. Выбор между моделями пространственного лага и пространственной ошибки ...................................................................477 7.2.3. Методы оценки ................................................................................479 7.3. Модель пространственного лага .............................................................479 7.3.1. Пространственный двухшаговый метод наименьших квадратов (S2SLS) .....................................................................................482 7.3.2. Максимальное правдоподобие.......................................................486 7.4. Модель пространственной ошибки.........................................................487 7.5. Пространственная фильтрация ...............................................................489 7.6. Пространственная неоднородность: модели пространственной регрессии .........................................................................................................490 7.7. Пространственные режимы .....................................................................491 7.8. Заключительные замечания к главе .......................................................494 Вопросы и ответы ...........................................................................................494 Практическая работа 7. Пространственная эконометрика ....................497 Общий прогресс ............................................................................................497 Сфера анализа ...............................................................................................497 Упражнение 7.1. Регрессия OLS ....................................................................498 Упражнение 7.2. Модель пространственной ошибки .................................508 Упражнение 7.3. Регрессия OLS с пространственными режимами ...........511 Упражнение 7.4. Модель пространственной ошибки с режимами ............519 Список использованной литературы ...................................................522 Предметный указатель ..............................................................................532
Стр.11

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически
Антиплагиат система на базе ИИ