理论教育 空间关联度量的方法探究

空间关联度量的方法探究

时间:2023-05-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:空间相关性具体表现为空间集聚性和空间异质性两个方面。Moran's I可以看作观测值与它的空间滞后之间的相关系数。变量xi的空间是xi在邻域j的平均值,定义见式:因此,全局Moran's I的最终取值始终在-1和1的区间内,并且不同的取值代表了不同的空间相关性。(二)局部莫兰指数分析全局Moran's I只能反映所有空间单元在全局上的空间分布特征,而对于其在局部上的空间分布情况则无法考察。

空间关联度量的方法探究

探索性空间数据分析空间相关性,主要是利用全局相关性与局部相关性。全局相关性用来分析空间经济数据在整个失控系统表现的相关情况;局部相关性则是分析局部区域或子系统表现的相关性情况。

(一)全域相关性的度量

农业生态资本投资过程不可避免地存在资源的流动与交换。一般而言,一个省份的农业生态资本投资往往会对其他省份产生重要影响,这就表现出显著的空间溢出效应。省份之间的距离越近,这种溢出效应表现越强烈,尤其是相邻省份表现得更为突出,这就是本研究所要考察的农业生态资本投资的空间相关性。空间相关性具体表现为空间集聚性和空间异质性两个方面。前者指由于溢出效应的存在,邻近省份的农业生态资本投资的环境效应表现出较强的相似性,发生了集聚现象;后者则由于空间不均质性,不同省份的农业生态资本投资的环境效应具有中心和外围的差别,发生了离群现象。Moran's I(莫兰指数)是最早应用于全局聚类检验的方法(Cliff和Ord,1973)。它检验整个研究区域中邻近地区间是相似、相异(空间正相关负相关),还是相互独立的。Moran's I的计算见式(6-9):

式中,n是研究区域内地区总数;Wij是空间权重(如以区域i和区域j是否相邻设定为Wij:区域i和区域j相邻时,Wij=1;区域i和区域j不相邻时,Wij=0);xi和xj分别是区域i和区域j的属性;,属性的平均值;,属性的方差

Moran's I可以看作观测值与它的空间滞后之间的相关系数变量xi的空间是xi在邻域j的平均值,定义见式(6-10):(www.daowen.com)

因此,全局Moran's I的最终取值始终在-1和1的区间内,并且不同的取值代表了不同的空间相关性。当Moran's I取值为最大值1时,表示所有空间单元的观测值具有显著的空间正相关性;当Moran's I取值接近1时,表明具有相似的属性集聚在一起(即高值与高值相邻,低值与低值相邻);当Moran's I取值为最小值-1时,则意味着所有空间单元的观测值呈现出显著的空间负相关性;值接近-1时,表明相异的属性集聚在一起(即高值与低值相邻,低值与高值相邻);当Moran's I取值为0时,表明各个空间单元之间是独立的,不存在任何的相关性。

(二)局部莫兰指数分析

全局Moran's I只能反映所有空间单元在全局上的空间分布特征,而对于其在局部上的空间分布情况则无法考察。这里需要引入由Anselin(1995)提出的一个局部Moran's I(local Moran index)或LISA(local indicator of spatial association),用来检验局部地区是否有相似或相异的观察值集聚在一起,区域i和它相邻区域之间的关联程度定义见式(6-11):

Ii为正值时,表示一个高值被高值包围,或者一个低值被低值包围。Ii为负值时,表示一个低值被高值包围,或者一个高值被低值包围。

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