白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系

时间:2024-03-30 19:33:01

在空间关系里面,点与点之间的关系是最简单的(要么重合,要么分离),而且实际上真实世界的物理空间里面,是没有点这个东西的……那是一维空间的玩意儿。

从更高层的抽象中对概念进行描述,是科研的重要方法论,所以在空间分析里面,大部分空间实体都被抽象成为了点——仅表示位置,没有大小粗细范围一说。

其实说了这么多年的“空间”分析,这个空间的概念,从狭义上说通常指的是地理空间,然后根据地理学第一定律——“越近越好”,就导致了片面的公式化研究思路:买菜就要去最近的菜市场(尼玛不管价格多贵质量多次),看病就要去最近的医院(尼玛不管是不是putian系)……

这种情况,在计量革命后期,被称之为:
白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系


所以,在复杂社会计算提之前,计量领域和空间计量领域就已经开始相互渗透了。这种渗透,在计量经济学领域,最出名的就是“地理加权回归”。

而在空间领域,正好相反,提出了“属性加权”空间分析。其中,以ArcGIS软件中的各种空间统计工具为代表。

ArcGIS的大量空间统计工具,包括方向分布、中心要素、密度等分析工具,都内置了属性加权这个参数,认为属性权重是对空间分析的一个重要的修正。

在空间权重矩阵上,也是如此。

人类社会,是一个巨复杂的系统,2002年诺贝尔经济学奖得主Vernon L. Smith 创立的实验经济学,让偏好这种心理因素成为了微观经济学的主要研究领域。那么与计量经济学一直相爱相杀的空间计量领域,自然也会有很多人来关注这些。

(自然地理学家通常是其他学科领域的专家,比如经济学家……特别在美国,当一个纯粹的自然地理学者,比当一个经济学家无论是社会地位还是经济收入上,都差十万八千里……所以通常计量地理学界的专家都不怎么在乎地理学这个帽子,他们离开了地理学,依然是其他领域的佼佼者。不像人文地理学家,离开了地理学,他们就沦落为二流学者了)

那么在空间权重的设定上,我们怎么来通过“偏好”来进行属性加权呢?

首先我们还是以ArcGIS来举例:

上一节说过,ArcGIS的空间权重矩阵文件可以通过官方的工具,来变成表格:

白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系

白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系

白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系

那么我们需要添加自定义的空间关系的时候,只需要去修改这个表格就可以了,比如我现在做了个领土接壤的空间权重矩阵:
白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系


空间权重矩阵表里面的UID是源数据中的唯一标识符,NID表示的是有空间关系的,weight是权重,我这里没有使用行标准化,所以所有的权重都是1。对这个权重矩阵做一个连线(连线的方法,见上一篇文章,大家自己去翻历史消息)之后,就可以看出相应的信息了。

那么,现在我要做两个修改:
1、中国与不丹没有建立外交关系,所以我们觉得,就算领土接壤,也不用设置为相邻,所以先要去掉不丹。
2、中国虽然与韩国和日本没有陆地接壤,但是我们认为在经济上,中国的经济与日韩的联系很大,所以我们要增加这两个国家。

修改的方式如下:

首先,修改导出来的权重表格,对不丹:216-65这条数据进行删除。
然后,增加中国对韩国:216-136以及中国对日本:216-84。
如下:
启动编辑
白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系

删除中国对不丹的关系:
白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系

增加中国对韩国和日本的关系:
白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系

保存之后,还需要做一个很重要的操作,切记切记,就是排序:
白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系

注意:这是ArcGIS的一个特性,就是在利用表格重新生成空间权重矩阵的时候,会依次去读取UID,如果不排序的话,会报错。

排序完成之后,会生成一个新的表:
白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系

最后利用这个表格,重新生成空间权重矩阵:
白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系

利用新生成的空间权重矩阵,进行连线,结果如下:
白话空间统计之二十五:空间权重矩阵(三)在ArcGIS中自定义空间关系


最后总结一下自定义空间关系的步骤:

1、用原始方式生成默认的空间权重矩阵。
2、将这个矩阵转换为表。
3、编辑表,增减自定义的空间关系。
4、按照唯一标识符进行排序。
5、利用排序好的表,重新生成空间权重矩阵。

打完收工,下一章我们讲讲在R语言里面,如何定义空间权重矩阵和自定义关系。