干货分享 | ArcGIS、Stata生成Moran's I一条龙操作

参考 孙先生的励志故事 推文，小编整合了一篇使用ArcGIS和Stata生成Moran's I一条龙操作的推文，大家各取所需往下看吧

如何使用ArcGIS提取shape文件中的经纬度？

第一步：添加34_provinces2004.shp文件（可根据自己需求添加地图底图，在此仅举了个栗子哦~）。

第二步：添加要素（Add Field）。完成对添加要素对话框里的项目的填写。添加要素对话框中的“Name”填“longitude”， “Type”选择“Float”。然后，单击“OK”，进而会出现图1。

第三步：首先，用鼠标选中longitude一列。其次，将鼠标放在该列上，右键单击后会出现一系列下拉菜单，见图1。再次，单击 “Calculate Geometry···”后出现对话框，见图2。最后，完成对Calculate Geometry对话框里项目的填写。“Property”选择“X Coordinate of Centroid”，“Coordinate System”选择默认项——“Use Coordinate system of the data source”，“Units”选择“Decimal Degress”，单击“OK”。

图1

图2

第四步：单击“OK”后会出现对话框“Field Calculator”，见图3.1，继续单击“OK”，得到图3.2所示的结果。

图3.1

图3.2

第五步：按照上述操作流程生成“latitude”，关键部分截图见图4-图7。

图4

图5

图6

图7

我们以黑龙江省为例，验证生成的经纬度坐标是否正确。黑龙江省ID为1。黑龙江省经纬度坐标位于北纬43°26′-53°33′，东经121°11′-135°05′之间。经过核实，我们发现：生成的ID为1的省份的经度坐标为127.7663，纬度为47.85979，正好处于黑龙江省的经纬度坐标的范围之内，因此，我们的操作是正确的。

在生成自己想要的空间权重矩阵之前，我们需要把基于ArcGIS提取的shape文件中的经纬度信息导出来。此操作很简单，共需五步。

图8

第一步，打开ArcToolbox。

第二步，单击“Conversion Tools”及“Excel”。

第三步，双击“Table To Excel”后会出现对话框，见图8。

第四步，完成“Table To Excel”对话框的填写。“Input Table”选择34_provinces2004，输出的Excel路径的设定自己根据实际情况决定。

第五步，单击“OK”。

如何使用Stata生成相关空间权重矩阵？

利用所生成的经纬度坐标可使用Stata生成3类空间权重矩阵：1. 二进制空间权重矩阵；2.距离矩阵（包括距离倒数，距离倒数的平方等等）；3. 5近邻空间权值矩阵。

1. Create a row-standardized binary spatial weights matrix assuming spherical coordinates and a distance cut-off of 10 miles（生成行标准化的二进制空间权重矩阵）

. use 34_provinces2004_lon&lat,clear

. spwmatrix gecon latitude longitude, wn(wbin) wtype(bin) db(0 10)  r(50) row

. clear

. svmat wbin

. save wbin

2. Generate an inverse distance squared spatial weights matrix using projected latitudes and longitudes（生成距离倒数平方矩阵）

. use 34_provinces2004_lon&lat,clear

. spwmatrix gecon latitude longitude, wname(winvsq) wtype(inv) alpha(2) dband(0 100) cart

. clear

. svmat winvsq

. save winvsq

3. Generate a row-standardized 5-nearest neighbor spatial weights matrix（生成5近邻空间权值矩阵）

. use 34_provinces2004_lon&lat,clear

. spwmatrix gecon latitude longitude, wname(wknn5) knn(5) rowstand

. clear

. svmat wknn5

. save wknn5

如何使用Stata生成Moran's I？

（一）计算全域Moran's I

1. 使用距离倒数空间权重矩阵

. use winv.dta,clear

. spatwmat using winv.dta,name(winv) standardize

. use 31_provinces_core_variable_chn.dta,clear

. spatgsa pcrgdp_2002 pcrgdp_2003 pcrgdp_2004 pcrgdp_2005 pcrgdp_2006 pcrgdp_2007 pcrgdp_2008 pcrgdp_2009 pcrgdp_2010 pcrgdp_2011 pcrgdp_2012 pcrgdp_2013 pcrgdp_2014 pcrgdp_2015 pcrgdp_2016 ,weights(winv) moran（见图9）

. spatgsa bcs_2002 bcs_2003 bcs_2004 bcs_2005 bcs_2006 bcs_2007 bcs_2008 bcs_2009 bcs_2010 bcs_2011 bcs_2012 bcs_2013 bcs_2014 bcs_2015 bcs_2016 ,weights(winv) moran

. spatgsa ti_2002 ti_2003 ti_2004 ti_2005 ti_2006 ti_2007 ti_2008 ti_2009 ti_2010 ti_2011 ti_2012 ti_2013 ti_2014 ti_2015 ti_2016 ,weights(winv) moran

. spatgsa ts_2002 ts_2003 ts_2004 ts_2005 ts_2006 ts_2007 ts_2008 ts_2009 ts_2010 ts_2011 ts_2012 ts_2013 ts_2014 ts_2015 ts_2016 ,weights(winv) moran

图9

2. 使用二元空间权重矩阵

. use wbin.dta,clear

. spatwmat using wbin.dta,name(wbin) standardize

. use 31_provinces_core_variable_chn.dta,clear

. spatgsa pcrgdp_2002 pcrgdp_2003 pcrgdp_2004 pcrgdp_2005 pcrgdp_2006 pcrgdp_2007 pcrgdp_2008 pcrgdp_2009 pcrgdp_2010 pcrgdp_2011 pcrgdp_2012 pcrgdp_2013 pcrgdp_2014 pcrgdp_2015 pcrgdp_2016 ,weights(wbin) moran（见图10）

. spatgsa bcs_2002 bcs_2003 bcs_2004 bcs_2005 bcs_2006 bcs_2007 bcs_2008 bcs_2009 bcs_2010 bcs_2011 bcs_2012 bcs_2013 bcs_2014 bcs_2015 bcs_2016 ,weights(wbin) moran（计算效果不好）

. spatgsa ti_2002 ti_2003 ti_2004 ti_2005 ti_2006 ti_2007 ti_2008 ti_2009 ti_2010 ti_2011 ti_2012 ti_2013 ti_2014 ti_2015 ti_2016 ,weights(wbin) moran

. spatgsa ts_2002 ts_2003 ts_2004 ts_2005 ts_2006 ts_2007 ts_2008 ts_2009 ts_2010 ts_2011 ts_2012 ts_2013 ts_2014 ts_2015 ts_2016 ,weights(wbin) moran（计算效果不好）

图10

（二）计算局域Moran's I

. use winv.dta,clear

. spatwmat using wbin.dta,name(winv) standardize

. use 31_provinces_core_variable_chn.dta,clear

. spatlsa pcrgdp_2002, w(winv) moran twotail（见图11）

图11

如何使用Stata画Moran’s I散点图？

（一）二元空间权重矩阵（0-1空间权重矩阵）

. use wbin.dta,clear

. spatwmat using wbin.dta,name(wbin) standardize

. use 31_provinces_core_variable_chn.dta,clear

. spatlsa pcrgdp_2002,weights(wbin) moran graph(moran) symbol(id) id(prvn)（见图12）

. spatlsa pcrgdp_2002,weights(wbin) moran graph(moran) symbol(id) id(prvn) twotail

图12

（二）距离倒数矩阵

. use winv.dta,clear

. spatwmat using winv.dta,name(winv) standardize

. use 31_provinces_core_variable_chn.dta,clear

. spatlsa pcrgdp_2002,weights(winv) moran graph(moran) symbol(id) id(prvn)（见图13）

. spatlsa pcrgdp_2002,weights(winv) moran graph(moran) symbol(id) id(prvn) twotail

图13

整理自孙先生的励志故事推文《如何使用ArcGIS与Stata软件提取shape文件中的经纬度并生成常见的空间权重矩阵》及《如何使用Stata生成空间权重矩阵、计算Moran's I及画莫兰散点图》

THE END

文字、排版：张琦琦

责任编辑：郝娜

审核：王波涛

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