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Python空间统计分析:探索地理数据的空间模式

空间统计分析帮助我们发现地理数据中隐藏的空间模式和规律。本文介绍常用的空间统计方法及其Python实现。

一、空间自相关分析

空间自相关衡量空间要素属性值的聚集程度,常用Moran's I指数。

from esda.moran import Moran
from libpysal.weights import Queen

w = Queen.from_dataframe(gdf)
moran = Moran(gdf["value"], w)
print(f"Moran's I: {moran.I:.4f}, p-value: {moran.p_sim:.4f}")

二、热点分析(Getis-Ord Gi*)

from esda.getisord import G_Local

gi_star = G_Local(gdf["value"], w)
gdf["z_score"] = gi_star.Zs
gdf["p_value"] = gi_star.p_sim

三、空间聚类

from clusterpy import ClusterPy

# 空间约束聚类
regions = ClusterPy.arPCL(gdf, "value", 5)

四、应用场景

  • 疾病空间分布模式分析
  • 房价热点区域识别
  • 犯罪聚集区域检测
  • 生态环境分区评价

空间统计分析是GIS从"展示"走向"分析"的关键技术,值得深入学习。