Générer la matrice de pondérations spatiales (Statistiques spatiales)
Récapitulatif
Génère un fichier de matrice de pondérations spatiales (SWM) pour représenter les relations spatiales entre les entités d'un jeu de données.
Pour en savoir plus sur la génération d'une matrice de pondérations spatiales
Illustration
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Relations spatiales basées sur la contiguïté polygonale, cas du Queen : limites ou nœuds mitoyens. |
Utilisation
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La sortie de cet outil est un fichier de matrice de pondérations spatiales (SWM). Les outils, tels que Hot_Spot_Analysis, qui nécessitent d'indiquer une option de Conceptualisation de relations spatiales prennent en charge les fichiers de matrice de pondérations spatiales. Sélectionnez GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE comme paramètre de Conceptualisation de relations spatiales et, pour le paramètre Fichier de matrice de pondérations, spécifiez le chemin d'accès complet au fichier de pondérations spatiales créé à l'aide de cet outil.
Cet outil répertorie également les caractéristiques du fichier de matrice de pondérations spatiales résultant : nombre d'entités, connectivité, nombre de voisins minimum, maximum et moyen. Ce récapitulatif est accessible à partir de la fenêtre Résultats. Cliquez avec le bouton droit sur l'entrée Messages de la fenêtre Résultats et sélectionnez Afficher pour le consulter. A l'aide de ce récapitulatif, assurez-vous que toutes les entités ont au moins 1 voisin. En général, surtout avec les grands jeux de données, un minimum de 8 voisins et une valeur de connectivité d'entité faible sont préférables.
Pour les analyses spatio-temporelles, sélectionnez SPACE_TIME_WINDOW pour le paramètre Conceptualisation de relations spatiales. Vous définissez l'espace en spécifiant une valeur Distance seuil. Vous définissez le temps en spécifiant un Champ de date/heure et à la fois un Type de date/heure (tel que heures ou jours) et une Valeur d'intervalle de date/heure. La Valeur d'intervalle de date/heure est un entier. Par exemple, si vous entrez 1 000 pieds, sélectionnez des heures et fournissez une Valeur d'intervalle de date/heure de 3, les entités qui se trouvent à moins de 1 000 pieds et se produisant à moins de 3 heures les unes des autres sont considérées comme étant voisines.
Le fichier de matrice de pondérations spatiales (*.swm) a été conçu pour vous permettre de générer, stocker, réutiliser et partager votre conceptualisation des relations au sein d'un jeu d'entités. Pour améliorer les performances, le fichier a été créé au format binaire. Les relations entre entités sont stockées sous la forme d'une matrice creuse, afin que seules les relations non nulles soient écrites dans le fichier SWM. En général, les outils fonctionnent correctement, même lorsque le fichier SWM contient plus de 15 millions de relations non nulles. Si une erreur de mémoire se produit lors de l'utilisation du fichier SWM, cependant, vous devez revoir la façon dont vous définissez les relations entre vos entités. En règle générale, vous devez vous efforcer de disposer d'une matrice de pondérations spatiales au sein de laquelle chaque entité possède au moins 1 voisin, la plupart en possédant environ 8, et avec aucune entité possédant plus de 1 000 voisins environ.
Lorsque la Classe d'entités en entrée n'est pas projetée (c'est-à-dire, lorsque les coordonnées sont exprimées en degrés, minutes et secondes) ou lorsque le système de coordonnées en sortie est un Système de coordonnées géographiques, les distances sont calculées à l'aide des mesures à la corde. Les mesures de distance à la corde permettent de calculer rapidement et de fournir une bonne estimation de distance géodésiques réelles, du moins pour les points situés à environ trente degrés les uns des autres. Les distances à la corde s'appuient sur une sphère plutôt que sur la véritable forme d'ellipsoïde aplati de la Terre. Si l'on prend deux points sur la surface de la Terre, la distance à la corde qui les sépare est la longueur d'une ligne qui traverse la Terre en trois dimensions pour relier ces deux points. Les distances à la corde sont exprimées en mètres.
Attention :Veillez à projeter les données si votre zone d'étude s'étend au-delà de 30 degrés. Les distances à la corde ne constituent pas une bonne estimation des distance géodésiques au-delà de 30 degrés.
Lorsque vous utilisez des distances à la corde dans l'analyse, le paramètre Distance seuil, s'il est spécifié, doit être exprimé en mètres.
Avant ArcGIS 10.2.1, un message d'avertissement s'affichait si les paramètres et les paramètres d'environnement sélectionnés devaient entraîner des calculs avec des coordonnées géographiques (degrés, minutes, secondes). Cet avertissement vous conseillait de projeter vos données dans un système de coordonnées projetées, de manière que les calculs de distance soient précis. Cependant, depuis la version 10.2.1, cet outil calcule les distances à la corde à chaque fois que des calculs de système de coordonnées géographiques sont nécessaires.
Attention :En raison de ce changement, il n'est pas exclus que vous deviez modifier les modèles qui incorporent cet outil si ceux-ci ont été créés avant ArcGIS 10.2.1 et s'ils contiennent des valeurs de paramètres de système de coordonnées géographiques codées en dur. Si, par exemple, un paramètre de distance est définie sur une valeur telle que 0,0025 degrés, vous devez convertir cette valeur constante de degrés en mètres et enregistrer à nouveau votre modèle.
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Pour les entités linéaires et surfaciques, les centroïdes d'entité sont utilisés dans les calculs de distance. Pour les multi-points, les polylignes ou les polygones comprenant plusieurs parties, le centroïde est calculé à l'aide du centre moyen pondéré de toutes les parties d'entité. La pondération pour les entités ponctuelles est de 1 ; pour les entités linéaires, elle correspond à la longueur et pour les entités surfaciques, à la superficie.
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Le champ ID unique est associé aux relations d'entité qui découlent de l'exécution de cet outil. Par conséquent, les valeurs ID unique doivent être uniques pour chaque entité et, en général, doivent se trouver dans un champ associé de façon permanente à la classe d'entités. Si vous n'avez pas de champ d'ID unique, il est facile d'en créer un en ajoutant un nouveau champ d'entier (Ajouter un champ) à votre table de classes d'entités et en calculant les valeurs de champ de sorte qu'elles soient égales à celles du champ FID ou OBJECTID (Calculer un champ). Les valeurs des champs FID/OID pouvant changer lorsque vous copiez ou modifiez une classe d'entités, vous ne pouvez pas utiliser ces champs directement pour le paramètre ID unique.
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Le paramètre Nombre de voisins peut remplacer le paramètre Distance seuil pour des conceptualisations de relations spatiales de type distance fixe ou inverse. Si vous spécifiez une distance seuil de 10 miles et un nombre de voisins de 3, toutes les entités reçoivent un minimum de 3 voisins, même si le seuil doit être augmenté pour les trouver. La distance seuil est augmentée uniquement si le nombre minimal de voisins n'est pas suffisant.
L'option CONVERT_TABLE du paramètre Conceptualisation de relations spatiales permet de convertir un fichier de matrice de pondérations spatiales ASCII en un fichier de matrice de pondérations spatiales au format SWM. En premier lieu, mettez vos pondérations ASCII dans une table avec mise en forme (à l'aide d'Excel, par exemple).
Attention :Si votre table comprend des pondérations de potentiel propre, elles sont omises du fichier SWM en sortie et la valeur de potentiel propre par défaut est utilisée dans les analyses. La valeur de potentiel propre par défaut pour l'outil Hot_Spot_Analysis est un mais cette valeur peut être remplacée en spécifiant une valeur de Champ de potentiel propre ; pour tous les autres outils, la valeur de potentiel propre par défaut est zéro.
Pour les entités surfaciques, vous sélectionnerez dans la plupart des cas LIGNE comme valeur du paramètre Standardisation par lignes. La standardisation par lignes limite les représentations incorrectes lorsque le nombre de voisins que chaque entité possède est une fonction du schéma d'agrégation ou du processus d'échantillonnage, au lieu de refléter la répartition spatiale réelle de la variable que vous analysez.
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La rubrique d'aide Modélisation de relations spatiales fournit des informations complémentaires sur les paramètres de cet outil.
Les outils qui peuvent utiliser un fichier de matrice de pondérations spatiales projettent la géométrie de l'entité au système de coordonnées en sortie avant l'analyse et tous les calculs mathématiques sont basés sur le système de coordonnées en sortie. Par conséquent, si le paramètre du système de coordonnées en sortie ne correspond pas à la référence spatiale de la classe d'entités en entrée, assurez-vous, pour toutes les analyses utilisant le fichier de matrice de pondérations spatiales, que le système de coordonnées en sortie correspond aux paramètres utilisés lors de la création du fichier de matrice de pondérations spatiales, ou projetez la classe d'entités en entrée afin qu'elle corresponde à la référence spatiale associée au fichier de matrice de pondérations spatiales.
Attention :Lorsque vous utilisez des fichiers de formes, n'oubliez pas qu'ils ne peuvent pas stocker de valeurs Null. Il se peut que des outils ou autres procédures qui créent des fichiers de formes à partir d'entrées autres que des fichiers de formes stockent ou interprètent des valeurs Null comme étant égales à zéro. Dans certains cas, les valeurs Null sont stockées sous forme de valeurs négatives très élevées dans les fichiers de formes. Cela peut aboutir à des résultats inattendus. Reportez-vous à la rubrique Remarques concernant le géotraitement pour la sortie de fichiers de formes pour plus d'informations.
Syntaxe
| Paramètre | Explication | Type de données |
Input_Feature_Class |
Classe d'entités pour laquelle les relations spatiales des entités sont évaluées. | Feature Class |
Unique_ID_Field |
Champ de nombre entier qui contient une valeur différente pour chaque entité dans la classe d'entités en entrée. | Field |
Output_Spatial_Weights_Matrix_File |
Chemin d'accès complet au fichier de matrice de pondérations spatiales (SWM) que vous voulez créer. | File |
Conceptualization_of_Spatial_Relationships |
Indique la façon dont les relations spatiales sont conceptualisées parmi les entités.
Remarque : les méthodes de contiguïté polygonale sont uniquement disponibles avec une licence ArcGIS for Desktop Advanced. | String |
Distance_Method (Facultatif) |
Spécifie le mode de calcul des distances de chaque entité avec les entités voisines.
| String |
Exponent (Facultatif) |
Paramètre de calcul de la distance inverse. Les valeurs standard sont 1 ou 2. | Double |
Threshold_Distance (Facultatif) |
Spécifie une distance limite pour les conceptualisations Inverse Distance et Fixed Distance de relations spatiales. Saisissez cette valeur à l'aide des unités spécifiées dans le système de coordonnées en sortie de l'environnement. Définit la taille de la fenêtre d'espace pour la conceptualisation de fenêtre spatio-temporelle des relations spatiales. Une valeur de zéro indique qu'aucune distance de seuil n'est appliquée. Si ce paramètre n'est pas défini, une valeur de seuil par défaut est calculée en fonction de l'étendue de la classe d'entités en sortie et du nombre d'entités. | Double |
Number_of_Neighbors (Facultatif) |
Nombre entier qui reflète le minimum ou le nombre exact de voisins. Pour K Nearest Neighbors, chaque entité a exactement ce nombre de voisins. Pour Inverse Distance ou Fixed Distance, chaque entité a au moins ce nombre de voisins (la distance de seuil est étendue temporairement pour assurer ce nombre de voisins, si nécessaire). En présence de polygones d'îlot et si une Conceptualisation de relations spatiales de type Contiguity est sélectionnée, le nombre spécifié de polygones les plus proches est associé à ces polygones d'îlot. | Long |
Row_Standardization (Facultatif) |
La standardisation par lignes est recommandée chaque fois que la distribution des entités est potentiellement influencée par la conception de l'échantillonnage ou par un schéma d'agrégation imposé.
| Boolean |
Input_Table (Facultatif) |
Table qui contient des pondérations numériques associant chaque entité à toutes les autres dans la classe d'entités en entrée. Les champs obligatoires sont le champ d'ID unique de la classe d'entités en entrée, NID (ID de voisin) et WEIGHT. | Table |
Date_Time_Field (Facultatif) |
Champ de date possédant un horodatage pour chaque entité. | Field |
Date_Time_Interval_Type (Facultatif) |
Unités utilisées pour mesurer le temps.
| String |
Date_Time_Interval_Value (Facultatif) |
Nombre entier qui reflète le nombre d'unités de temps composant la fenêtre horaire. Par exemple, si vous sélectionnez les heures pour le Type d'intervalle de date/heure et 3 pour la Valeur d'intervalle de date/heure, la fenêtre horaire est de 3 heures. Les entités se trouvant dans les fenêtres d'espace et de temps spécifiées sont voisines. | Long |
Exemple de code
Le script de fenêtre Python ci-dessous illustre l'utilisation de l'outil GenerateSpatialWeightsMatrix.
import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/data"
arcpy.GenerateSpatialWeightsMatrix_stats("911Count.shp", "MYID","euclidean6Neighs.swm","K_NEAREST_NEIGHBORS","#", "#", "#", 6,"NO_STANDARDIZATION")
Le script Python autonome ci-dessous illustre l'utilisation de l'outil GenerateSpatialWeightsMatrix.
# Analyze the spatial distribution of 911 calls in a metropolitan area
# using the Hot-Spot Analysis Tool (Local Gi*)
# Import system modules
import arcpy
# Set geoprocessor object property to overwrite existing output, by default
arcpy.gp.overwriteOutput = True
# Local variables...
workspace = "C:/Data"
try:
# Set the current workspace (to avoid having to specify the full path to the feature classes each time)
arcpy.env.workspace = workspace
# Copy the input feature class and integrate the points to snap
# together at 500 feet
# Process: Copy Features and Integrate
cf = arcpy.CopyFeatures_management("911Calls.shp", "911Copied.shp",
"#", 0, 0, 0)
integrate = arcpy.Integrate_management("911Copied.shp #", "500 Feet")
# Use Collect Events to count the number of calls at each location
# Process: Collect Events
ce = arcpy.CollectEvents_stats("911Copied.shp", "911Count.shp", "Count", "#")
# Add a unique ID field to the count feature class
# Process: Add Field and Calculate Field
af = arcpy.AddField_management("911Count.shp", "MyID", "LONG", "#", "#", "#", "#",
"NON_NULLABLE", "NON_REQUIRED", "#",
"911Count.shp")
cf = arcpy.CalculateField_management("911Count.shp", "MyID", "[FID]", "VB")
# Create Spatial Weights Matrix for Calculations
# Process: Generate Spatial Weights Matrix...
swm = arcpy.GenerateSpatialWeightsMatrix_stats("911Count.shp", "MYID",
"euclidean6Neighs.swm",
"K_NEAREST_NEIGHBORS",
"#", "#", "#", 6,
"NO_STANDARDIZATION")
# Hot Spot Analysis of 911 Calls
# Process: Hot Spot Analysis (Getis-Ord Gi*)
hs = arcpy.HotSpots_stats("911Count.shp", "ICOUNT", "911HotSpots.shp",
"GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE",
"EUCLIDEAN_DISTANCE", "NONE",
"#", "#", "euclidean6Neighs.swm")
except:
# If an error occurred when running the tool, print out the error message.
print arcpy.GetMessages()
Environnements
- Système de coordonnées en sortie
La géométrie de l'entité est projetée dans le système de coordonnées en sortie avant l'analyse, donc les valeurs entrées pour le paramètre Distance seuil doivent correspondre à celles spécifiées dans le système de coordonnées en sortie. Tous les calculs mathématiques sont basés sur la référence spatiale du système de coordonnées en sortie. Lorsque le système de coordonnées en sortie est exprimé en degrés, minutes et secondes, les distances géodésiques sont estimées à l'aide de distances à la corde en mètres.