フィールドから空間的自己相関分析をフィルター (Filter Spatial Autocorrelation From Field) (空間統計)

サマリー

空間的にフィルターされた入力フィールドのバージョンを作成します。 フィルターされた変数には、統計的に有意な空間クラスタリングはありませんが、フィールドの主要統計プロパティが維持されます。 その後、各位置の値が空間的に独立している (空間的にクラスタリングされていない) と仮定する解析ワークフロー (相関分析や回帰分析など) で空間的にフィルターされたフィールドのバージョンを使用できます。

このツールは、フィールドを非空間コンポーネント (フィルターされたフィールド) と一連の空間コンポーネント (Moran の固有ベクトルと呼ばれる) を分割して、空間的自己相関をフィルターします。 入力フィールドが予測モデルまたは回帰モデルの残差または標準化残差のフィールドである場合、(元の説明変数に加えて) 空間コンポーネントを説明変数としてモデルに含めることにより、残差項の空間的自己相関が削減または除去されます。これは、さまざまな予測モデルの仮定です。

Moran の固有ベクトルの詳細

フィールドから空間的自己相関分析をフィルター ツールの図

使用法

  • 出力フィーチャクラスには、空間的にフィルターされた入力変数のフィールドがそのフィルターに使用される空間コンポーネントのフィールドとともに格納されます。 アクティブなマップで実行した場合、空間的にフィルターされた入力フィールドに基づいて出力フィーチャ レイヤーが描画されます。

  • ジオプロセシング メッセージ」には、入力フィールドの空間的フィルターに使用された一連の空間コンポーネントをリストした次のテーブルが含まれています。

    • 近傍検索履歴 - テスト済み空間加重マトリックス (SWM) ごとに、SWM の詳細 (近傍数や加重スキームなど)、元の入力変数の Moran's I p 値、空間的にフィルターされた入力変数の Moran's I 値と p 値、空間的自己相関の削除に必要なコンポーネントの数が表示されます。 入力フィールドをフィルターするために選択された SWM は太字のテキストとアスタリスクで示されます。
    • 空間コンポーネント検索履歴 - 選択した SWM について、各コンポーネントの ID 値 (例: ID 4 は 4 番目の空間コンポーネントであったことを意味します)、コンポーネントの Moran's I 値、空間的にフィルターされた入力変数の Moran's I 値と p 値が表示されます。 行は選択されたコンポーネントの順に並べられるので、p 値は 0.05 を超える (統計的に有意でなくなる) まで各行で増加します。

  • このツールは、入力フィールドから空間的自己相関をフィルターするときに使用する SWM を選択するため、候補となる SWM のリストを生成し、どの SWM が自己相関を最も効果的に取り除くかをテストします。 [入力空間加重マトリックス ファイル] パラメーターで SWM を指定していない場合、28 個の SWM が作成されて候補リストに追加されます (各 SWM については、「Moran の固有ベクトルの概要」をご参照ください)。 入力 SWM を指定している場合、[入力空間加重マトリックスのみを比較] パラメーターを使用して、指定した SWM のみを候補リストに含めるか、指定した SWM とツールによって作成された 28 個の SWM を含めるかを指定できます。 たとえば、指定した 1 つの SWM を使用するには、[入力空間加重マトリックス ファイル] パラメーターでその SWM を指定し、[入力空間加重マトリックスのみを比較] パラメーターをオンのままにします。

  • このツールは、次の手順を使用して、候補の中から SWM を選択します。

    1. SWM ごとに、入力フィールドは、Moran's I のパーミュテーション検定を使用して統計的に有意な空間的自己相関についてテストされます。統計的に有意でない SWM は候補リストから削除されます。 すべての SWM で空間的自己相関が統計的に有意でない (p 値が 0.05 より大きい) 場合、ツールは失敗し、入力フィールドは空間的にフィルターされません。 これは、そのフィールドに空間的な相関関係がなく、フィルターする必要がないことを示しています。 テストの p 値は、テストされた SWM の数を考慮するようシダック補正を使用して調整されます。
    2. 残りの候補の SWM それぞれについて、空間コンポーネントが連続して追加され、入力フィールドを予測する説明変数として使用されます。 新しい空間コンポーネントごとに、統計的有意性について残差項の空間的自己相関がテストされ、残差の自己相関が統計的に有意でなくなる (p 値が 0.05 より大きくなる) と、各 SWM はコンポーネントの追加を停止します。 新しい各コンポーネントは、(最も低い空間的自己相関を示す) 残差項の自己相関の p 値における最大の増加に基づいて選択されます。
    3. 大幅に自己相関していない残差を生成するために必要なコンポーネントの数が最小の SWM が選択されます。 コンポーネントの最小数が同数の場合、最大の p 値を持つ SWM が選択されます。
    4. 選択されたコンポーネントと残差は、出力フィーチャクラスのフィールドとして返されます。 この残差は、空間的にフィルタリングされた入力フィールドのバージョンです。

    この手順は MIR (残差内の自己相関を最小化) 選択方法と呼ばれ、次のリファレンスで詳しく説明します。

パラメーター

ラベル説明データ タイプ
入力フィーチャ

空間的にフィルターされるフィールドを含む入力フィーチャ。

Feature Layer
入力フィールド

空間的にフィルターされる入力フィールド。

Field
出力フィーチャ

空間的にフィルターされた入力フィールドのフィールドとそのフィルターに使用される空間コンポーネントのフィールドを含む出力フィーチャ。

Feature Class
入力フィーチャからすべてのフィールドを追加
(オプション)

入力フィーチャから出力フィーチャクラスにすべてのフィールドをコピーするかどうかを指定します。

  • オン - 入力フィーチャのすべてのフィールドが出力フィーチャクラスにコピーされます。 これがデフォルトです。
  • オフ - 入力フィールドのみが出力フィーチャクラスにコピーされます。
Boolean
入力空間加重マトリックス ファイル
(オプション)

入力フィールドから空間的自己相関をフィルターするときに使用される SWM の候補として使用される入力 SWM ファイル (.swm) のリスト。 空間的自己相関を最も効果的にフィルターする SWM が使用されます。 ファイルが指定されていな場合、このツールは 28 個の異なる近傍をテストします。

File
出力空間加重マトリックス ファイル
(オプション)

ツールにより選択された近傍と加重の出力 SWM ファイル (.swm)。

File
一意の ID フィールド
(オプション)

出力 .swm ファイルの一意の ID フィールド。 このフィールドは整数でなければならず、入力フィーチャごとに個別値が必要です。

Field
入力空間加重マトリックスのみを比較
(オプション)

[入力空間加重マトリックス ファイル] パラメーターで指定されている .swm ファイルのみをテストするか、28 個の追加の近傍もテストするかを指定します。 このツールは、入力フィールドの値を最も正確に予測する空間コンポーネントを作成する SWM を使用します。 このパラメーターは、少なくとも 1 つの入力 .swm ファイルが指定されている場合にのみ適用されます。

  • オン - [入力空間加重マトリックス ファイル] パラメーターで指定されている入力 .swm ファイルのみがテストされます。 これがデフォルトです。
  • オフ - [入力空間加重マトリックス ファイル] パラメーターで指定されている入力 .swm ファイルと追加の 28 個の近傍がテストされます。
Boolean

arcpy.stats.FilterSpatialAutocorrelationFromField(in_features, input_field, out_features, {append_all_fields}, {in_swm}, {out_swm}, {id_field}, {compare_only_inputs})
名前説明データ タイプ
in_features

空間的にフィルターされるフィールドを含む入力フィーチャ。

Feature Layer
input_field

空間的にフィルターされる入力フィールド。

Field
out_features

空間的にフィルターされた入力フィールドのフィールドとそのフィルターに使用される空間コンポーネントのフィールドを含む出力フィーチャ。

Feature Class
append_all_fields
(オプション)

入力フィーチャから出力フィーチャクラスにすべてのフィールドをコピーするかどうかを指定します。

  • ALL入力フィーチャのすべてのフィールドが出力フィーチャクラスにコピーされます。 これがデフォルトです。
  • NO_FIELDS入力フィールドのみが出力フィーチャクラスにコピーされます。
Boolean
in_swm
[in_swm,...]
(オプション)

入力フィールドから空間的自己相関をフィルターするときに使用される SWM の候補として使用される入力 SWM ファイル (.swm) のリスト。 空間的自己相関を最も効果的にフィルターする SWM が使用されます。 ファイルが指定されていな場合、このツールは 28 個の異なる近傍をテストします。

File
out_swm
(オプション)

ツールにより選択された近傍と加重の出力 SWM ファイル (.swm)。

File
id_field
(オプション)

出力 .swm ファイルの一意の ID フィールド。 このフィールドは整数でなければならず、入力フィーチャごとに個別値が必要です。

Field
compare_only_inputs
(オプション)

in_swm パラメーターで指定されている .swm ファイルのみをテストするか、28 個の追加の近傍もテストするかを指定します。 このツールは、入力フィールドの値を最も正確に予測する空間コンポーネントを作成する SWM を使用します。 このパラメーターは、少なくとも 1 つの入力 .swm ファイルが指定されている場合にのみ適用されます。

  • COMPARE_INPUTSin_swm パラメーターで指定されている入力 .swm ファイルのみがテストされます。 これがデフォルトです。
  • COMPARE_ALLin_swm パラメーターで指定されている入力 .swm ファイルと追加の 28 個の近傍がテストされます。
Boolean

コードのサンプル

FilterSpatialAutocorrelationFromField の例 1 (Python ウィンドウ)

次の Python ウィンドウ スクリプトは、FilterSpatialAutocorrelationFromField 関数の使用方法を示しています。

# Filter spatial autocorrelation from a field.
arcpy.env.workspace = r"c:\data\project_data.gdb"
arcpy.stats.FilterSpatialAutocorrelationFromField(
    in_features="myFeatureClass",
    input_field="myAnalysisField",
    out_features=r"myOutputFeatureClass",
    append_all_fields="ALL",
    in_swm=None,
    out_swm=None,
    id_field=None
)
FilterSpatialAutocorrelationFromField の例 2 (スタンドアロン スクリプト)

次のスタンドアロン スクリプトで、FilterSpatialAutocorrelationFromField 関数を使用する方法を示します。

# Run Generalized Linear Regression, then filter spatial autocorrelation from residuals.

import arcpy

# Set the current workspace
arcpy.env.workspace = r"c:\data\project_data.gdb"

# Run the regression tool.
arcpy.stats.GeneralizedLinearRegression(
    in_features=r"myFeatureClass",
    dependent_variable="myDependentField",
    model_type="CONTINUOUS",
    output_features=r"myOutputFeatureClass",
    explanatory_variables="myExplanatoryField1;myExplanatoryField2",
    distance_features=None,
    prediction_locations=None,
    explanatory_variables_to_match=None,
    explanatory_distance_matching=None,
    output_predicted_features=None,
    output_trained_model=None
)

arcpy.stats.FilterSpatialAutocorrelationFromField(
    in_features="myOutputFeatureClass",
    input_field="RESIDUAL",
    out_features=r"myFilteredOutputFeatureClass",
    append_all_fields="ALL",
    in_swm=None,
    out_swm=None,
    id_field=None
)

# Print the messages.
print(arcpy.GetMessages())

ライセンス情報

  • Basic: Yes
  • Standard: Yes
  • Advanced: Yes

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