Tính toán tương quan không gian giữa các tính năng từ hai lớp riêng biệt trong QGIS


10

Tôi đang cố gắng xác định xem sự hiện diện của một số lượng lớn quân đội nghĩa vụ đang hoạt động trong một khu vực có tương quan về mặt không gian với mức độ tội phạm bạo lực cao hơn / thấp hơn hay không. Đó là, các khu vực xung quanh các căn cứ quân sự lớn có trung bình / ít bạo lực hơn so với các khu vực không gần các căn cứ quân sự không?

Tôi đang làm việc với hai bộ dữ liệu sau:

(1) một tập hợp dữ liệu điểm của các căn cứ quân sự ở lục địa Mỹ và các cấp quân đội tương ứng của họ:

Vị trí lắp đặt của quân đội Hoa Kỳ ở dưới 48

(2) bộ dữ liệu toàn quốc về tỷ lệ tội phạm bạo lực theo thị trấn / thành phố:

Mức độ tội phạm bạo lực ở Mỹ theo thành phố

Tôi cảm thấy như mình đang tìm kiếm một loại mô hình dựa trên lực hấp dẫn trong đó chức năng "khối lượng" đưa ra các cấp độ quân đội ở mỗi căn cứ. Vì vậy, sự hiện diện của một đội quân lớn sẽ gây ảnh hưởng đến một khu vực rộng lớn hơn và sẽ có tác động mạnh hơn gần trung tâm khối lượng (tức là vị trí điểm trong lớp GIS).

Tôi đang nghĩ rằng, về mặt khái niệm, nó sẽ trông giống như thế này: mô hình trọng lực - sơ đồ phân rã khoảng cách

Trong sơ đồ X, Y, Z này đại diện cho các căn cứ quân sự. a, b, c, d mỗi đại diện cho các thành phố (mỗi thành phố có trường tỷ lệ bạo lực trong bảng thuộc tính của nó).

Độ dốc xung quanh các cơ sở đại diện cho trường ảnh hưởng, giảm theo cấp số nhân với khoảng cách từ trung tâm cơ sở. Sự hiện diện của quân đội lớn hơn tương đương với bán kính ảnh hưởng lớn hơn (với một số khoảng cách ngưỡng tối đa), và cũng có ảnh hưởng mạnh hơn ở gần trung tâm so với các khu vực gần căn cứ nhỏ hơn.

Mỗi thành phố sẽ được chỉ định một số điểm dựa trên tổng hợp các độ lớn của tất cả các vectơ "lực lượng" từ tất cả các căn cứ xung quanh có bán kính ảnh hưởng họ nằm trên. Vì vậy, ví dụ, trong biểu đồ của tôi, thành phố một sẽ có một số điểm 0 vì nó nói dối bên ngoài bán kính của bất kỳ cơ sở nào. Thành phố b sẽ chỉ bị ảnh hưởng bởi cơ sở X . Thành phố c sẽ chỉ bị ảnh hưởng bởi cơ sở Z , và điểm số của nó sẽ thấp hơn b , vì X là một cơ sở lớn hơn nhiều so với Z . Cuối cùng, Thành phố d nằm trong bán kính của cả hai căn cứ XY, nó sẽ nhận được điểm dựa trên tổng kết ảnh hưởng từ cả hai căn cứ. Sau đó tôi sẽ xem liệu có mối tương quan giữa điểm số cao hơn cho một thành phố và tỷ lệ bạo lực cao hơn.

Tôi đã xem xét các mô hình dựa trên trọng lực khác nhau ( Mô hình Huff , v.v.) nhưng không thể tìm thấy nhiều như QGIS / Python và không chắc chắn cách thực hiện những gì tôi đã mô tả ở trên ... Có ai có đề xuất không cho cái này Có ai trong số các bạn đã thực hiện loại phân tích này trong các lĩnh vực khác trước đây?

Vì vậy, TLDR là:

  • Những kỹ thuật thống kê nào tôi có thể sử dụng cho loại câu hỏi này?
  • Có bất kỳ công cụ tích hợp nào cho QGIS (hoặc có sẵn dưới dạng plugin) có thể làm điều này không?
  • Nếu không có gì như thế này trong QGIS, có thư viện Python nào có thể thực hiện loại phân tích này không?

Chỉ cần được rõ ràng, Tôi biết rằng có một tấn của các yếu tố khác mà đi vào chơi với tỷ lệ bạo lực (nghèo, mật độ đô thị, vv) nhưng xin giả để đơn giản rằng không có biến gây nhiễu đáng kể và rằng tôi chỉ là nhìn vào mối tương quan giữa hai biến số này (cấp độ quân đội và tỷ lệ bạo lực). Tại thời điểm này, đây chỉ là một bài tập học tập và tôi đang cố gắng tìm ra những công cụ nào có sẵn cho tôi. Cảm ơn!
J. Taylor

1
Để trả lời câu hỏi thứ ba của bạn, tôi đã tìm thấy PySAl, được phát triển bởi Giáo sư Luc Anselin, người đáng để tìm kiếm theo sở thích của bạn. Ông cũng đã làm việc trên GeoDa, một giải pháp vượt trội cho những gì bạn đang xem. Có thể có một plugin PySAl cho QGIS? pysal.readthedocs.org/en/latest
raphael

Câu trả lời:


2

Mở rộng về nhận xét của tôi ở trên

Những gì bạn có thể sẽ muốn làm là chạy hồi quy tuyến tính với độ trễ không gian, tính đến tương quan không gian của một số biến của bạn (tôi sẽ phải xem xét các ghi chú của tôi về điều này).

Luc Anselin là người tiên phong trong không gian này, và bạn nên xem qua công việc của anh ấy, đặc biệt là các công cụ và tài liệu (miễn phí) tại Trung tâm GeoDa . Cả hai công cụ này đều có thể khiến bạn quan tâm:

  1. GeoDa, một phần mềm độc lập để khám phá mối tương quan không gian (tự động).
  2. PySAL , một thư viện phân tích không gian Python.

Tìm kiếm của tôi về một plugin PySAL cho QGIS đã tìm thấy thứ gì đó chưa được cập nhật trong nhiều năm, nhưng bạn có thể gặp nhiều may mắn hơn.


Cảm ơn bạn Raphael. Tôi sẽ xem xét thêm về khái niệm "hồi quy tuyến tính với độ trễ không gian". Tôi đã bắt gặp PySAL / GeoDa nhờ một đề xuất trên kênh IRC #qgis. Bạn đã đúng rằng rất nhiều tài liệu trên trang GeoDa đã hữu ích. Tôi vẫn chưa tìm thấy bất cứ thứ gì làm chính xác những gì tôi muốn, nhưng nếu cuối cùng tôi phải tự viết mã, có rất nhiều công cụ ở đó trông giống như chúng sẽ là "khối xây dựng" hữu ích.
J. Taylor
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.