python计算moran_空间自相关 (Global Moran's I)

空间自相关工具返回五个值：Moran's I 指数、预期指数、方差、z 得分及 p 值。您可通过结果窗口访问这些值，也可以将这些值作为派生输出值进行传递，以满足模型或脚本中的潜在使用需要。或者，此工具会创建一个 HTML 文件，其中包含了结果的图形汇总。在结果窗口中双击此 HTML 文件，该文件将在默认的 Internet 浏览器中打开。右键单击结果窗口中的消息条目并选择查看，将在消息对话框中显示结果。如果您在前端执行此工具，输出值仍会显示在进程对话框中。

注：

当此工具是自定义模型工具的一部分时，如果在运行工具之前将 HTML 链接设置为模型参数，则 HTML 链接将仅在结果窗口中显示。

为了获得 HTML 图形的最佳显示效果，请确保已将监视器设置为 96 DPI。

在给定一组要素及相关属性的情况下，该工具评估所表达的模式是聚类模式、离散模式还是随机模式。使用 z 得分或 p 值指示统计显著性时，如果 Moran's I 指数值为正则指示聚类趋势，如果 Moran's I 指数值为负则指示离散趋势。

此工具计算 z 得分和 p 值，以指示您是否可以拒绝零假设。在这种情况下，零假设表示要素在研究区域中是随机分布的。

z 得分和 p 值是统计显著性的量度，用来判断是否拒绝零假设。对于此工具，零假设表示与要素相关的值随机分布。

输入字段应包含多种值。此统计数学方法要求待分析的变量存在一定程度的变化；例如，如果所有输入都是 1 便无法求解。如果要使用此工具分析事件数据的空间模式，应考虑聚合事件数据。优化的热点分析还可以用来分析事件数据的空间模式。注：

如果您重点关注各点存在与否，而不是每个点的特定测量属性，则事件数据为表示事件(犯罪、交通事故)或对象(树、店铺)的点。

如果未投影输入要素类(即，坐标单位为度、分和秒)，或者将输出坐标系设置为地理坐标系，则采用弦测量方法计算距离。使用弦距离测量法是因为此方法不仅计算速度快，而且提供真实测地线距离的良好估测，至少对于彼此 30 度以内的点是这样。弦距离以扁椭圆体为基础。给定地球表面上的任意两点，两点之间的弦距离是从三维地球穿过然后连接该两点的一条线的长度。弦距离以米为单位输出。警告：

如果您的研究区域超过 30 度，则请确保投影数据。测地线距离超过 30 度时，弦距离不是理想的估测方法。

分析时如使用弦距离，距离范围或距离阈值参数(如指定)应以米为单位。

在 ArcGIS 10.2.1 之前的版本中，如果所选的参数和环境设置要求通过地理坐标(度、分、秒)计算结果，则会显示一条警告消息。该警告消息建议您投影数据到投影坐标系中，以使距离计算结果更为准确。但自 10.2.1 起，每当需要使用地理坐标系进行计算时，该工具都将计算弦距离。警告：

由于该变化，如果您的模型是在 ArcGIS 10.2.1 之前创建的且模型包含硬编码地理坐标系参数值，则可能需要对使用该工具创建的模型进行修改。例如，如果将距离参数设置为 0.0025 度，则需要将固定值的单位从度转化为米，然后重新保存模型。

旧版本：

在 ArcGIS 10 中，不会再自动显示可选的图形输出。而是将创建 HTML 文件汇总结果。要查看结果，请在结果窗口中双击 HTML 文件。可能需要对在 ArcGIS 10 之前使用此工具创建的自定义脚本或模型工具进行重新构建。要重新构建这些自定义工具，请打开这些工具，移除以图形方式显示结果参数，然后重新保存。

此工具将选择性地创建 HTML 文件汇总结果。HTML 文件不会自动显示在目录窗口中。如果要在“目录”中显示 HTML 文件，可打开 ArcCatalog 应用程序，选择自定义菜单选项，单击 ArcCatalog 选项，然后选择文件类型选项卡。单击新建类型按钮并为文件扩展名指定 HTML。

对于线和面要素，距离计算中会使用要素的质心。对于多点、折线或由多部分组成的面，将会使用所有要素部分的加权平均中心来计算质心。点要素的加权项是 1，线要素的加权项是长度，而面要素的加权项是面积。

空间关系的概念化参数的选择应反映要分析的要素之间的固有关系。对要素在空间中彼此交互方式构建的模型越逼真，结果就越准确。选择空间关系的概念化：最佳做法中给出了建议。以下是一些额外提示：FIXED_DISTANCE_BAND

默认的距离范围或距离阈值将确保每个要素至少拥有一个相邻要素，这一点十分重要。但通常，此默认值并不是适用于分析的最合适的距离。为分析选择适合的比例(距离范围)的其他策略在选择固定距离范围值中进行了概括介绍。

INVERSE_DISTANCE 或 INVERSE_DISTANCE_SQUARED

如果为距离范围或阈值距离参数输入 0，则所有要素均被视为所有其他要素的相邻要素；如果将此参数留空，则将采用默认距离。

如果距离权重小于 1，则对其取倒数时将变得不稳定。因此，对于分隔距离小于 1 单位的要素权重，权重值将指定为 1。

对于反距离选项(INVERSE_DISTANCE、INVERSE_DISTANCE_SQUARED 或 ZONE_OF_INDIFFERENCE)，为避免产生除数为零的情况，任何重合两点的权重值均将指定为 1。这样便可确保将要素包含在分析之内。

空间关系的概念化参数的附加选项(包括空间-时间关系)在使用空间的权重矩阵文件，然后进行分析；为空间关系的概念化参数选择 GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE；为权重矩阵文件参数指定您所创建的空间权重文件的路径。

地图图层可用于定义输入要素类。在使用带有选择内容的图层时，分析只会包括所选的要素。

如果提供的是一个带 .swm 扩展名的权重矩阵文件，则此工具需要输入的是一个使用；否则，此工具需要输入一个 ASCII 格式的空间权重矩阵文件。在某些情况下，根据您所使用的空间权重矩阵文件类型，行为会有所不同：ASCII 格式的空间权重矩阵文件：按原样使用权重。所缺失的要素与要素之间的关系被视为零。

如果对权重进行了行标准化，则选择集的分析结果很有可能不正确。如果需要对选择集运行分析，则通过以下方法将 ASCII 空间权重文件转换为 SWM 文件：将 ASCII 数据读入表，然后将 CONVERT_TABLE 选项与

SWM 格式的空间权重矩阵文件：如果对权重进行了行标准化，则会针对选择集将其重新标准化；否则按原样使用权重。

使用 ASCII 格式的空间权重矩阵文件运行您的分析会占用大量内存。如果要分析的要素超过 5,000 个，则考虑将 ASCII 格式的空间权重矩阵文件转换为 SWM 格式的文件。首先，将 ASCII 权重置入一个带格式的表中(例如，使用 Excel)。接下来运行空间关系的概念化参数的 CONVERT_TABLE。输出将是 SWM 格式的空间权重矩阵文件。

注：

运行此工具时，可能会发生内存不足的情况。当您选择会导致要素具有很多相邻要素的空间关系的概念化和距离范围或阈值距离时，通常会发生这种情况。您通常不会希望定义会使要素具有上千个相邻要素的空间关系。您希望所有要素至少具有一个相邻点，几乎所有要素至少具有八个相邻点。

对于面要素，几乎始终需要为标准化参数选择 ROW。如果每个要素所具有的邻域数目由聚合方案或者采样过程决定，而不是反映您所分析的变量的实际空间分布，则行标准化将减少偏移。

空间关系建模帮助主题提供了有关此工具的参数的附加信息。

警告：

在使用 shapefile 时，请注意 shapefile 无法存储空值。根据非 shapefile 输入创建 shapefile 的工具或其他过程可能会将空值存储(或解释)为零。某些情况下，空值则以极大的负值储存于 shapefile 中。这会产生意外的结果。有关详细信息，请参阅 shapefile 输出的地理处理注意事项。