arcgis中欧氏距离操作_ArcGIS空间统计工具—平均中心与中位数中心
概述:
識別一組要素的地理中心(或密度中心)。
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公式:
平均中心可表示為:
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其中xi 和yi 是要素i的坐標,n等于要素總數(shù)。召權(quán)平均中心擴展為:
其中wi 為要素i處的權(quán)重。如果各要素存在z屬性,則該工具還會計算
第三維的中心:
說明:
平均中心工具會創(chuàng)建一個新的點要素類,要素類中的每個要素表示一個平均中心(如果您指定了案例分組字段,則每個案例都會對應一個平均中心)。X 和 Y 平均中心值、案例及平均尺寸字段都將作為屬性包含在輸出要素類內(nèi)。尺寸字段可以是數(shù)據(jù)集中的任一數(shù)值型字段;輸出要素類中的“尺寸”值是該字段所有值的平均值。
中位數(shù)中心
概述:
識別使數(shù)據(jù)集中要素之間的總歐氏距離達到最小的位置點。
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公式:
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說明:
中位數(shù)中心工具是一種對異常值反應較為穩(wěn)健的中心趨勢的量度。該工具可標識數(shù)據(jù)集中到其他所有要素的行程最小的位置點。例如,對緊湊性群集點的平均中心進行計算的結(jié)果是該群集中心處的某個位置點。如果隨后添加一個遠離該群集的新點并重新進行計算平均中心,您會注意到結(jié)果會向新的異常值靠近。
試驗
在我們的實際研究中,平均中心和中位數(shù)中心都是我們經(jīng)常用到的工具,但是我們很少單獨拿出來用,因為在我們使用比如標準距離、方向分布等工具的時候,會自動生成一個中心,那個中心其實就是平均數(shù)中心,然而雖然平均中心和中位數(shù)中心均是中心趨勢度量。但是,相比而言, 中位數(shù)中心工具的算法受數(shù)據(jù)異常值的影響較小。
我們以實際例子來看看平均中心與中位數(shù)中心有何區(qū)別:
我們以粵港澳大灣區(qū)為例,以密密麻麻的交通信號燈點數(shù)據(jù)為分析數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)源來自OSM:
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在Spatial Statistics Tools中的度量地理分布-平均中心和中位數(shù)中心可以找到:
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先看平均中心,其實需要輸入的參數(shù)蠻少,我們只需載入數(shù)據(jù),如果你需要生成不同類的中心,那么你就需要在案例分組字段中設置那個需要分類的字段,這里我們選擇默認:
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很明顯,如果你還記得之前的標準距離和方向分布,那么這個平均中心的坐標就是那個圓心的坐標:
就是如此的工作原理,因此在實際工作中我們不需要特意的去找出這個中心在哪,因為你需要描述數(shù)據(jù)分布的時候,采用的工具一般都會生成這個平均中心。
然后我們來看看中位數(shù)中心,前面已經(jīng)提到,如果你的數(shù)據(jù)有非常多的極端值(在你需要考慮要素的屬性的時候),那么其實平均中心并不是一個非常好的選擇,中位數(shù)中心顯得更加適合,我們打開中位數(shù)中心的界面,發(fā)現(xiàn)多處了一個屬性字段的選擇:
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言下之意也就很明顯了,如果你要考慮數(shù)據(jù)的屬性,再去考察它的分布,比如說某些事物的價格,就比如說路燈,我認為中心城市的路燈質(zhì)量好一些,價格貴一些,那么此時你考慮它的價格屬性,就需要將之添加到屬性字段當中,否則出來的還是只考慮了位置關(guān)系的一個中位數(shù)中心。有朋友可能會問,如果我仍然選擇默認,那么難道出來的點的坐標和平均中心一樣嗎?答案是不一樣~因為這其實跟你的要素的聚集離散程度有關(guān),假如說你的數(shù)據(jù)非常離散,那么也就意味著你的中位數(shù)中心與平均中心差異會非常大,我們從公式的區(qū)別就可以看出來了,假如說你的數(shù)據(jù)非常集聚并且非常龐大,那么其實你的中位數(shù)中心與平均中心的位置差異十分的小(在不考慮屬性的情況下),當然也大概率不會重疊,我們這里沒有路燈的價格數(shù)據(jù),我們選擇默認的來看一看與平均中心的區(qū)別:
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上圖黃色的即為中位數(shù)中心,我們可以看到大概在香港北部,而平均中心則在深圳的西部:
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當然了,這是由于我們的數(shù)據(jù)限制:
其實我們的數(shù)據(jù)還是非常龐大并且集聚的(其實我覺得可以算出某種公式,即在只考慮要輸位置的情況下,中位數(shù)中心與平均中心的差異只要在一個范圍內(nèi)就可以表明數(shù)據(jù)是空間集聚的,超過了某個范圍就是離散的,當然只是猜想),總之可以看出,我們數(shù)據(jù)的中位數(shù)中心與平均中心空間位置差異還不算大,那么哪種更適合表達呢?在我看來,不考慮數(shù)據(jù)屬性并且要素集聚的情況下,當然還是平均中心啦!
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