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Generar matriz de ponderaciones espaciales

Resumen

Construye un archivo de matriz de ponderaciones espaciales (.swm) para representar las relaciones espaciales entre entidades en un dataset.

Más información acerca de cómo funciona Generar matriz de ponderaciones espaciales

Ilustración

Ponderaciones espaciales basadas en una contigüidad de polígonos
Relaciones espaciales basadas en una contigüidad de polígonos, Caso de la Reina: bordes o nodos compartidos.

Uso

  • La salida de esta herramienta es un archivo de matriz de ponderaciones espaciales (.swm). Algunas herramientas, como Análisis de punto caliente, que requieren que especifique una Conceptualización de relaciones espaciales, aceptan un archivo de matriz de ponderaciones espaciales; seleccione GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE para el parámetro Conceptualización de relaciones espaciales y, para el parámetro Archivo de matriz de ponderaciones, especifique la ruta de acceso completa al archivo de ponderaciones que crea utilizando esta herramienta.

  • Esta herramienta también informa las características del archivo de matriz de ponderaciones espaciales resultante: número de entidades, conectividad, número mínimo, máximo y promedio de vecinos. Se puede acceder a este resumen desde la ventana Resultados y se puede visualizar al hacer clic con el botón derecho en la entrada Mensajes de la ventana Resultados y seleccionar Ver. Al utilizar este resumen, garantizar que todas las entidades tengan como mínimo 1 vecino. En general, especialmente con grandes datasets, un mínimo de 8 vecinos y un valor bajo para la conectividad de la entidad es deseable.

  • Para los análisis de espacio/tiempo, seleccione la opción SPACE_TIME_WINDOW para el parámetro Conceptualización de relaciones espaciales. El espacio se define especificando un valor Distancia de umbral; el tiempo se define especificando un Campo de Fecha/Hora y un Tipo de Fecha/Hora (como horas o días) así como un Valor de intervalo Fecha/Hora. El valor del intervalo de Fecha/hora es un entero. Por ejemplo, si introduce 1000 pies, selecciona HOURS y proporciona un Valor de intervalo Fecha/Hora de 3, las entidades dentro de 1,000 pies y que ocurren dentro de 3 horas de cada una se consideran vecinos.

  • El archivo de matriz de ponderaciones espaciales (.swm) fue diseñado para permitirle generar, almacenar, reutilizar y compartir la conceptualización de las relaciones entre un conjunto de entidades. Para mejorar el rendimiento, el archivo se crea en un formato de archivo binario. Las relaciones de entidades se almacenan como una matriz dispersa, de manera que solo las relaciones distintas de cero se escriben en el archivo SWM . En general, las herramientas funcionarán bien incluso cuando el archivo SWM contiene más de 15 millones de relaciones distintas de cero. Si se detecta un error de memoria cuando se utiliza el archivo SWM; sin embargo, debe revisar cómo definir las relaciones de entidades. Como regla general, debe intentar obtener una matriz de ponderaciones espaciales donde cada entidad tenga al menos 1 vecino, la mayoría tienen aproximadamente 8 vecinos y ninguna entidad tiene más de aproximadamente 1,000 vecinos.

  • Cuando la Clase de entidad de entrada no está proyectada (es decir, cuando las coordenadas se especifican en grados, minutos y segundos) o cuando el sistema de coordenadas de salida está establecido en un Sistema de coordenadas geográficas, las distancias se calculan mediante mediciones de cuerda. Las mediciones de distancia de cuerda se utilizan porque se pueden calcular rápidamente y proporcionar muy buenas estimaciones de verdaderas distancias geodésicas, al menos para los puntos separados unos treinta grados entre sí. Las distancias de cuerda se basan en un esferoide oblato. Dados dos puntos en la superficie de la Tierra, la distancia de cuerda entre ellos es la longitud de una línea, que atraviesa la Tierra tridimensional, para conectar estos dos puntos. Las distancias de cuerda se informan en metros.

  • Cuando se utilizan distancias de cuerda en el análisis, el parámetro Distancia de umbral, si se especifica, debe proporcionarse en metros.

  • Antes de ArcGIS 10.2.1 se mostraba un mensaje de advertencia si los parámetros y la configuración del entorno seleccionados tendrían como resultados unos cálculos realizados mediante Coordenadas geográficas (grados, minutos, segundos). Esta advertencia le aconsejaba que proyectara sus datos en un Sistema de Coordenadas Proyectadas para que los cálculos de la distancia fueran precisos. Sin embargo, a partir de la versión 10.2.1, esta herramienta también calcula las distancias de cuerda cuando se precisan cálculos de Sistema de Coordenadas Proyectadas.

  • Los centroides de entidad se utilizan en los cálculos de distancia para las entidades de línea y polígono. Para multipuntos, polilíneas o polígonos con varias partes, el centroide se calcula utilizando el centro medio ponderado de todas las partes de entidad. La ponderación para las entidades de punto es 1, para las entidades de línea es longitud y para las entidades de polígono es área.

  • El campo Id. único se vincula a las relaciones de entidad que derivan de la ejecución de esta herramienta. Por lo tanto, los valores de Id. único deben ser únicos para cada entidad y por lo general deben estar en un campo permanente que se mantiene con la clase de entidad. Si no tiene un campo de Id. único, puede crear uno agregando un nuevo campo de entero (Agregar campo) a la tabla de la clase de entidad y calculando los valores de campo para que sean iguales a los del campo FID o OBJECTID (Calcular campo). Dado que los valores del campo FID y OBJECTID pueden cambiar cuando copie o edite una clase de entidad, no puede usar estos campos directamente para el parámetro Id. único.

  • El parámetro Cantidad de vecinos puede invalidar el parámetro Distancia de umbral para las conceptualizaciones de relaciones espaciales de distancia inversa o fija. Si especifica una distancia de umbral de 10 millas y 3 para el parámetro Cantidad de vecinos, todas las entidades recibirán un mínimo de 3 vecinos aun cuando se deba incrementar el umbral para buscarlos. La distancia de umbral sólo se incrementa en los casos en los que no se alcanza la cantidad mínima de vecinos.

  • La opción CONVERT_TABLE para el parámetro Conceptualización de relaciones espaciales se puede utilizar para convertir un Archivo de matriz de ponderaciones espaciales ASCII en un Archivo de matriz de ponderaciones espaciales con formato SWM. En primer lugar, deberá introducir los pesos de ASCII en una tabla formateada (con Excel, por ejemplo).

  • Para las entidades de polígono, casi siempre deseará elegir ROW para el parámetro Estandarización de filas. La estandarización de filas reduce el sesgo cuando la cantidad de vecinos que posee cada entidad es una función del esquema de agregación o proceso de muestreo, en lugar de reflejar la distribución espacial real de la variable que está analizando.

  • El tema de ayuda Modelado de relaciones espaciales ofrece información adicional sobre los parámetros de esta herramienta.

  • Las herramientas que puede utilizar una geometría entidad de proyecto de archivo de matriz de ponderaciones espaciales para el sistema de coordenadas de salida antes del análisis y todos los cálculos matemáticos se basan en el sistema de coordenadas de salida. Por consiguiente, si la configuración del sistema de coordenadas de salida no coincide con la referencia espacial de la clase de entidad de entrada, asegúrese de que, para todos los análisis que utilizan el archivo de matriz de ponderaciones espaciales, que el sistema de coordenadas de salida coincide con la configuración que se utiliza cuando el archivo de matriz de ponderaciones espaciales se creó, o proyectar la clase de entidad de entrada para hacer coincidir la referencia espacial asociada con el archivo de matriz de ponderaciones espaciales.

Sintaxis

GenerateSpatialWeightsMatrix_stats (Input_Feature_Class, Unique_ID_Field, Output_Spatial_Weights_Matrix_File, Conceptualization_of_Spatial_Relationships, {Distance_Method}, {Exponent}, {Threshold_Distance}, {Number_of_Neighbors}, {Row_Standardization}, {Input_Table}, {Date_Time_Field}, {Date_Time_Interval_Type}, {Date_Time_Interval_Value})
ParámetroExplicaciónTipo de datos
Input_Feature_Class

La clase de entidad para la cual se evaluarán las relaciones espaciales de las entidades.

Feature Class
Unique_ID_Field

Un campo de entero que contiene un valor diferente para cada entidad en la clase de entidad de entrada. Si no tiene un campo de Id. único, puede crear uno agregando un nuevo campo de entero a la tabla de clase de entidad y calculando los valores de campo para que sean iguales a los del campo FID u OBJECTID.

Field
Output_Spatial_Weights_Matrix_File

Ruta de acceso completa para el archivo de matriz de ponderaciones espaciales (.swm) que desea crear.

File
Conceptualization_of_Spatial_Relationships

Especifica cómo se conceptualizan las relaciones espaciales entre las entidades.

  • INVERSE_DISTANCE —El impacto que una entidad tiene sobre otra disminuye con la distancia.
  • FIXED_DISTANCE —En el análisis, se incluye todo lo que está dentro de una distancia crítica especificada de cada entidad y se excluye todo lo que está fuera de la distancia crítica.
  • K_NEAREST_NEIGHBORS —Las entidades k más cercanas se incluyen en este análisis; k es un parámetro numérico especificado.
  • CONTIGUITY_EDGES_ONLY —Las entidades de polígono que comparten un límite son vecinas.
  • CONTIGUITY_EDGES_CORNERS —Las entidades de polígono que comparten un límite o un nodo son vecinas.
  • DELAUNAY_TRIANGULATION —Se crea una malla de triángulos no superpuestos a partir de los centroides de las entidades; las entidades asociadas con los nodos de triángulos que comparten aristas son vecinas.
  • SPACE_TIME_WINDOW —Las entidades dentro de una distancia crítica especificada y el cada intervalo de tiempo especificado de cada uno son vecinos.
  • CONVERT_TABLE —Las relaciones espaciales se definen en una tabla.
String
Distance_Method
(Opcional)

Especifica cómo se calculan las distancias desde cada entidad hasta las entidades vecinas.

  • EUCLIDEAN —La distancia en línea recta entre dos puntos
  • MANHATTAN —La distancia entre dos puntos medida a lo largo de los ejes en ángulos rectos (manzana); se calcula al sumar la diferencia (absoluta) entre las coordenadas x e y
String
Exponent
(Opcional)

Parámetro para calcular la distancia inversa. Los valores típicos son 1 o 2.

Double
Threshold_Distance
(Opcional)

Especifica una distancia de valor límite para las conceptualizaciones de relaciones espaciales de distancia Inversa y Fija. Introduzca este valor utilizando las unidades que se especifican en el sistema de coordenadas de salida del entorno. Define el tamaño de la ventana Espacio para la conceptualización de la ventana de tiempo espacial de las relaciones espaciales.

Un valor de cero indica que no se aplica ninguna distancia de umbral. Cuando este parámetro queda en blanco, se calcula un valor de umbral predeterminado basado en la extensión de la clase de entidad de salida y la cantidad de entidades.

Double
Number_of_Neighbors
(Opcional)

Un entero que refleja la cantidad mínima o la cantidad exacta de vecinos. Para K_NEAREST_NEIGHBORS, cada entidad tendrá exactamente esta cantidad de vecinos especificada. Para INVERSE_DISTANCE o FIXED_DISTANCE cada entidad tendrá como mínimo esta cantidad de vecinos (si es necesario, la distancia de umbral se extenderá temporalmente para garantizar que haya esta cantidad de vecinos). Cuando se selecciona una de las Conceptualizaciones de relaciones espaciales de contigüidad, a cada polígono se le asigna esta cantidad mínima de vecinos. Para los polígonos con una cantidad inferior a este número de vecinos contiguos, los vecinos adicionales estarán basados en la proximidad al centroide de la entidad.

Long
Row_Standardization
(Opcional)

Se recomienda la estandarización de filas siempre que la distribución de entidades esté potencialmente influenciada debido al diseño de muestreo o a un esquema de agregación impuesto.

  • ROW_STANDARDIZATION —Las ponderaciones espaciales son estandarizadas por fila. Cada ponderación se divide por la suma de sus filas.
  • NO_STANDARDIZATION —No se aplica la estandarización de ponderaciones espaciales.
Boolean
Input_Table
(Opcional)

Una tabla que contiene pesos numéricos que relacionan a cada entidad con las demás entidades en la clase de entidad de entrada. Los campos requeridos son: Id. único de la Clase de entidad de entrada, NID (Id. de vecino) y PESO.

Table
Date_Time_Field
(Opcional)

Un campo de fecha con una marca de tiempo para cada entidad.

Field
Date_Time_Interval_Type
(Opcional)

Las unidades que se utilizan para medir el tiempo.

  • SECONDS —Segundos
  • MINUTES —Minutos
  • HOURS —Horas
  • DAYS —Días
  • WEEKS —Semanas
  • MONTHS —30 días
  • YEARS —Años
String
Date_Time_Interval_Value
(Opcional)

Un entero que refleja la cantidad de unidades de tiempo que comprende la ventana de tiempo.

Por ejemplo, si selecciona HORAS para el tipo de intervalo fecha/hora y 3 para el valor del intervalo de fecha/hora, la ventana de tiempo será de 3 horas; las entidades dentro de la ventana espacial especificada y dentro de la ventana de tiempo especificada serán vecinos.

Long

Muestra de código

Ejemplo 1 de GenerateSpatialWeightsMatrix (ventana de Python)

La siguiente secuencia de comandos de la ventana de Python muestra cómo utilizar la herramienta GenerateSpatialWeightsMatrix.

import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/data"
arcpy.GenerateSpatialWeightsMatrix_stats("911Count.shp", "MYID","euclidean6Neighs.swm","K_NEAREST_NEIGHBORS","#", "#", "#", 6,"NO_STANDARDIZATION")
Ejemplo 2 de GenerateSpatialWeightsMatrix (secuencia de comandos de Python independiente)

La siguiente secuencia de comandos de Python independiente muestra cómo utilizar la herramienta GenerateSpatialWeightsMatrix.

# Analyze the spatial distribution of 911 calls in a metropolitan area
# using the Hot-Spot Analysis Tool (Local Gi*)

# Import system modules
import arcpy

# Set property to overwrite existing output, by default
arcpy.env.overwriteOutput = True

# Local variables...
workspace = "C:/Data"

try:
    # Set the current workspace (to avoid having to specify the full path to the feature classes each time)
    arcpy.env.workspace = workspace

    # Copy the input feature class and integrate the points to snap
    # together at 500 feet
    # Process: Copy Features and Integrate
    cf = arcpy.CopyFeatures_management("911Calls.shp", "911Copied.shp",
                         "#", 0, 0, 0)

    integrate = arcpy.Integrate_management("911Copied.shp #", "500 Feet")

    # Use Collect Events to count the number of calls at each location
    # Process: Collect Events
    ce = arcpy.CollectEvents_stats("911Copied.shp", "911Count.shp", "Count", "#")

    # Add a unique ID field to the count feature class
    # Process: Add Field and Calculate Field
    af = arcpy.AddField_management("911Count.shp", "MyID", "LONG", "#", "#", "#", "#",
                     "NON_NULLABLE", "NON_REQUIRED", "#",
                     "911Count.shp")
    
    cf = arcpy.CalculateField_management("911Count.shp", "MyID", "[FID]", "VB")

    # Create Spatial Weights Matrix for Calculations
    # Process: Generate Spatial Weights Matrix... 
    swm = arcpy.GenerateSpatialWeightsMatrix_stats("911Count.shp", "MYID",
                        "euclidean6Neighs.swm",
                        "K_NEAREST_NEIGHBORS",
                        "#", "#", "#", 6,
                        "NO_STANDARDIZATION") 

    # Hot Spot Analysis of 911 Calls
    # Process: Hot Spot Analysis (Getis-Ord Gi*)
    hs = arcpy.HotSpots_stats("911Count.shp", "ICOUNT", "911HotSpots.shp", 
                     "GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE",
                     "EUCLIDEAN_DISTANCE", "NONE",
                     "#", "#", "euclidean6Neighs.swm")

except:
    # If an error occurred when running the tool, print out the error message.
    print(arcpy.GetMessages())

Entornos

  • Espacio de trabajo actual
  • Espacio de trabajo temporal
  • Sistema de coordenadas de salida
  • Transformaciones geográficas

Información sobre licencias

  • ArcGIS Desktop Basic: Sí
  • ArcGIS Desktop Standard: Sí
  • ArcGIS Desktop Advanced: Sí

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