地理探測器（一種統計方法）

? ——探測和利用空間分異性的工具

1. 基本思想

假設研究區分為若干子區域，如果子區域的方差之和小于區域總方差，則存在空間分異性；如果兩變量的空間分布趨于一致，則兩者存在統計關聯性。

基于的假設：如果某個自變量對某個因變量有重要影響，那么自變量和因變量得空間分布應該具有相似性

2. 解決的問題

空間分層異質性：指層內方差小于層間方差的地理現象，例如地理分區、氣 候帶、土地利用圖、地貌圖、生物區系、區際經濟差異、城鄉差異以及主體功能區等等。

3. 用途

該統計量可以用于度量空間分異性、探測解釋因子、分析變量之間得交互關系。

4. 優勢

a) 可以探測數值型數據和探測定性數據：

擅長分析類型量，對于順序量、比值量或間隔值進行適當的離散化即可。

b) 探測兩因子交互作用于因變量：

通過分別計算和比較各單因子q值及 兩因子疊加后的q值，可以判斷兩因子是否存在交互作用，以及交互作用的強弱、方 向、線性還是非線性等。兩因子疊加既包括相乘關系，也包括其他關系，只要有關系， 就能檢驗出來。

5. 地理探測器原理

探測和利用空間分異性得工具。包括四個探測器

（1） 分異及因子探測：探測Y的空間分異性，以及探測某因子X多大程度上解釋了屬性Y得空間分異。q = 1-**SSW/SST SSW:內層方差之和，SST：全區總方差。q取值[0-1]，值越大說明Y**的空間分異性越明顯

（2） 交互作用探測：識別不同風險因子Xs之間得交互作用，即評估因子X1和X2共同作用時是否會增加或減弱對因變量Y的解釋力，或這些因子對Y的影響是相互獨立的。

（3） 風險區探測：用于判斷兩個子區域間得屬性均值是否有顯著的差別，以t統計量來衡量。

（4） 生態探測：用于比較兩因子X1和X2對屬性Y的空間分布的影響是否有顯著的差異，以F統計量來衡量：

6. 地理探測器軟件

Geodetector：用Excel編制的地理探測出器軟件

（1） 下載地址：http://www.geodetector.org/（已下載）

（2） 使用步驟：

a) 數據的收集與整理

b) 將樣本（Y**，X**）讀入地理探測器軟件，然后運行。結果主要有四個部分，分別是：

i. 倆區域因變量均值是否有顯著差異

ii. 自變量X對因變量的解釋力

iii. 不同自變量對因變量的影響是否有顯著的差異

iv. 自變量對因變量影響的交互作用。

需要注意的是對于面數據和點數據的不同處理方式。

7. 應用案例

（1） 新生兒神經畸形空間變異的環境因子識別

（2） 美國陸表切割度空間變異的主導因素探測

（3） 中國縣域城市化空間變異的驅動力

（4） 土壤抗生素殘留空間變異的因子分析

地理探測器目前已有十分廣闊的應用領域以及不同大小的研究區域。

8. 總結

空間自相關性和空間分異性是空間數據的兩大特性和兩大信息資源。地理數據中的類型量廣泛存在，他體現了地理對象的空間分異性，具體變現為層內方差小于層間方差。空間探測器可用于以下：

（1） 度量給定數據的空間分異性

（2） 尋找變量最大的空格鍵分異

（3） 尋找因變量的解釋變量

總結

以上是生活随笔為你收集整理的地理探测器——空间统计分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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