¿Comparando dos patrones de puntos espaciales?

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Si tengo dos distribuciones de patrones de puntos dentro de la misma región geográfica, ¿cómo realizaría una comparación visual y cuantitativa de esas dos distribuciones?

También asuma que tengo muchos puntos dentro de una región más pequeña, por lo que simplemente mostrar un mapa de pines no es informativo.

    
pregunta Andy W 16.12.2010 - 16:34

7 respuestas

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Como siempre, depende de sus objetivos y la naturaleza de los datos. Para los datos de completamente mapeados , una herramienta poderosa es la función L de Ripley, un pariente cercano de Función K de Ripley . Un montón de software puede calcular esto. ArcGIS podría hacerlo ahora; No he comprobado CrimeStat lo hace. También haga GeoDa and R . Un ejemplo de su uso, con mapas asociados, aparece en

Sinton, D. S. y W. Huber. Mapeo de la polca y su herencia étnica en los Estados Unidos. Revista de geografía vol. 106: 41-47. 2007

Aquí hay una captura de pantalla de CrimeStat de la versión "L" de Ripley's K:

Lacurvaazuldocumentaunadistribucióndepuntosmuynoaleatoria,porquenoseencuentraentrelasbandasrojayverdequerodeanacero,queesdondedebeestarlatrazaazulparalafunciónLdeunadistribuciónaleatoria.

Paradatosmuestreados,muchodependedelanaturalezadelmuestreo.Unbuenrecursoparaesto,accesibleparaaquellosconantecedenteslimitados(peronodeltodoausentes)enmatemáticasyestadísticas,esellibrodetextodeStevenThompsonen Muestreo .

Generalmente, la mayoría de las comparaciones estadísticas se pueden ilustrar gráficamente y todas las comparaciones gráficas corresponden o sugieren una contraparte estadística. Por lo tanto, es probable que cualquier idea que obtenga de la literatura estadística sugiera formas útiles de mapear o comparar gráficamente los dos conjuntos de datos.

    
respondido por el whuber 16.12.2010 - 18:34
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Nota: lo siguiente se editó siguiendo el comentario de whuber

Es posible que desee adoptar un enfoque de Monte Carlo. Aquí hay un ejemplo simple. Supongamos que desea determinar si la distribución de los eventos delictivos A es estadísticamente similar a la de B, podría comparar el estadístico entre los eventos A y B con una distribución empírica de dicha medida para los "marcadores" reasignados aleatoriamente.

Por ejemplo, dada una distribución de A (blanco) y B (azul),

ustedreasignaaleatoriamentelasetiquetasAyBaTODOSlospuntosenelconjuntodedatoscombinado.Esteesunejemplodeunasolasimulación:

Repite esto muchas veces (digamos 999 veces), y para cada simulación, calcula una estadística (promedio de la estadística del vecino más cercano en este ejemplo) utilizando los puntos etiquetados al azar. Los fragmentos de código que siguen están en R (requiere el uso de spatstat library).

nn.sim = vector()
P.r = P
for(i in 1:999){
  marks(P.r) = sample(P$marks)  # Reassign labels at random, point locations don't change
  nn.sim[i] = mean(nncross(split(P.r)$A,split(P.r)$B)$dist)
}

Luego puede comparar los resultados gráficamente (la línea vertical roja es la estadística original),

hist(nn.sim,breaks=30)
abline(v=mean(nncross(split(P)$A,split(P)$B)$dist),col="red")

o numéricamente.

# Compute empirical cumulative distribution
nn.sim.ecdf = ecdf(nn.sim)

# See how the original stat compares to the simulated distribution
nn.sim.ecdf(mean(nncross(split(P)$A,split(P)$B)$dist)) 

Tenga en cuenta que la estadística promedio del vecino más cercano puede no ser la mejor medida estadística para su problema. Las estadísticas como la función K podrían ser más reveladoras (ver la respuesta de whuber).

Lo anterior podría implementarse fácilmente dentro de ArcGIS usando Modelbuilder. En un bucle, reasignando aleatoriamente los valores de los atributos a cada punto y luego calcule una estadística espacial. Debería poder contar los resultados en una tabla.

    
respondido por el MannyG 31.01.2012 - 17:10
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Es posible que desee revisar CrimeStat.

Según el sitio web:

  

CrimeStat es un programa de estadísticas espaciales para el análisis del crimen   ubicaciones de incidentes, desarrolladas por Ned Levine & Asociados, que fue   financiado por subvenciones del Instituto Nacional de Justicia (subvenciones   1997-IJ-CX-0040, 1999-IJ-CX-0044, 2002-IJ-CX-0007, y   2005-IJ-CX-K037). El programa está basado en Windows e interactúa con   La mayoría de los programas SIG de escritorio. El propósito es proporcionar suplementos   Herramientas estadísticas para ayudar a las agencias policiales y la justicia penal   Investigadores en sus esfuerzos de mapeo del crimen. CrimeStat está siendo utilizado por   Muchos departamentos de policía en todo el mundo, así como por delincuentes   Justicia y otros investigadores. La última versión es 3.3 (CrimeStat   III).

    
respondido por el R.K. 31.01.2012 - 10:46
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Un enfoque simple y rápido podría ser crear mapas de calor y un mapa de diferencias de esos dos mapas de calor. Relacionado: ¿Cómo construir mapas de calor efectivos?

    
respondido por el underdark 16.12.2010 - 20:05
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Suponiendo que haya revisado la literatura sobre la correlación automática espacial. ArcGIS tiene varias herramientas de apuntar y hacer clic para hacer esto por usted a través de los scripts de Toolbox: Herramientas de estadísticas espaciales - > Análisis de patrones .

Podría trabajar hacia atrás: encuentre una herramienta y revise el algoritmo implementado para ver si se adapta a su escenario. Utilicé el Índice de Moran hace un tiempo atrás mientras investigaba la relación espacial en la aparición de minerales del suelo.

    
respondido por el Erick 31.01.2012 - 13:40
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Puede ejecutar un análisis de correlación bivariable en muchos programas de estadísticas para determinar el nivel de correlación estadística entre las dos variables y el nivel de significación. Luego, puede realizar una copia de seguridad de sus hallazgos estadísticos mediante el mapeo de una variable utilizando un esquema de cloropleta y la otra variable utilizando símbolos graduados. Una vez superpuesto, puede determinar qué áreas muestran relaciones espaciales alto / alto, alto / bajo y bajo / bajo. Esta presentación tiene algunos buenos ejemplos.

También puedes probar algunos softwares únicos de geovisualización. Realmente me gusta CommonGIS para este tipo de visualización. Puede seleccionar un vecindario (su ejemplo) y todas las estadísticas y gráficos útiles estarán disponibles para usted de inmediato. Hace que el análisis de los mapas de múltiples variables sea bastante fácil.

    
respondido por el Michael Markieta 31.01.2012 - 14:29
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Un análisis de cuadrantes sería genial para esto. Es un enfoque GIS capaz de resaltar y comparar los patrones espaciales de diferentes capas de datos de puntos.

Puede encontrar un resumen de un análisis de cuadrantes que cuantifica las relaciones espaciales entre múltiples capas de datos de puntos en enlace .

    
respondido por el user21931 12.09.2013 - 14:51

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