探索性空间数据分析软件GEODA中文说明书

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1、GeoDa 簡要說明GeoDa 為簡易好用的空間分析軟體，只要有地圖檔，有資料庫，就可以進行分析。但是要注意格式，檔案合乎一定格式，方能讀取。一、注意事項1. 首先必須要注意，GeoDa檔案有三種類型，.shp .shx .dbf 三位一體，缺一不可。前兩者為圖形檔，後者為與之相應的資料庫檔。讀檔時，讀進.shp 檔，其實三個檔一起讀進去。2. 讀檔時必須指定key variable，其值不能重覆，且不能有小數點，主要作識別之用，通常為地區的編碼。3. GeoDa 基本圖檔，要備份保留，新建的資料庫可疊加進去，資料愈來愈豐富。原基本圖檔內之dbf檔排序不能更動，否則讀檔時，各地理位置會錯亂。4

2、. dbf 檔欄位之增刪必須經由GeoDa之table功能(add column, delete column, join table) 為之，不能以 excel 直接修改 dbf 檔，否則讀取時會有問題。然修改儲存格資料，或改變變數名稱則不會影響。5. GeoDa 可同時開啟數個視窗，調整大小後，相互比對。6. GeoDa 有Linking及Brushing 功能，前者指各視窗資料會因為操作者的選取動作而連動變化；後者指操作者可以選定某些區域，針對這些區域作分析，而不管其他區域。二、GeoDa 軟體安裝l 網址l GeoDa Homepage s:/geoda.uiuc.edu/defaul

3、t.php l 操作手冊：GeoDa: An Introduction to Spatial Data Analysis, :/sal.agecon.uiuc.edu/pdf/geodaGA.pdfGeoDa 0.9.3 Users Guide :/sal.agecon.uiuc.edu/csiss/pdf/geoda093.pdfGeoDa 0.9.5-i Release Notes :/sal.agecon.uiuc.edu/csiss/pdf/geoda095i.pdfAn Introduction to EDA with GeoDa :/sal.agecon.uiuc.edu/csis

4、s/pdf/quicktour.pdfAn Introduction to Spatial Autocorrelation Analysis with GeoDa :/sal.agecon.uiuc.edu/csiss/pdf/spauto.pdf三、GeoDa功能表Map 圖形展示功能在圖形區，按滑鼠右鍵，出現圖形功能表，提供圖形功能。主題圖，以顏色深淺顯示某變數在地圖上的變化Map Std Dev 標準差以標準差作為級距。Map Quantile 四分位可自訂interval 的個數Map Percentile 百分位圖盒狀圖Map Box Map 盒狀圖選擇全距(hinge)大小，有1.

5、5倍與3倍兩個選擇。一倍的大小為四分之一與四分之三位數間的距離。大於或小於全距，為極端值outliers 粒狀圖Map Cartogram 粒狀圖以圓球的顏色顯示極端值，極端值以顏色顯示。Upper outliers 紅色，lower outliers為藍色。Movie動畫顯示Map Movie動畫，依變數值之高低，在地圖上依序變化顏色。Table 資料庫編修功能資料庫區，按滑鼠右鍵，出現table 功能表檢視與查詢排序標題上滑鼠左鍵按兩下，排序將選取提昇至最前頭 Table promotion選取之資料往前移，便於觀察。選取 Table Range Selection設定選取條件。選消選取

6、Table Clear Selection取消選取。修正與更新欄位計算 Table Field Calculation重新給定欄位變數值。新增欄位 Table Add Column增加新欄位。刪除欄位 Table Delete Column刪除欄位恢復舊資料 Table Refresh Data放棄所有修正，恢復至原樣。併入其他資料庫 Table Join Tables從外界彙入資料庫，增添資料。需指定key variable。儲存最新更動 Table Save to Shape File As 將修正儲存於新檔(必須指定新檔名)，否則離開GeoDa後所有修正將消失。Explore 變數探索功

7、能透過圖形變化探索變數與變數間可能的關係直方圖 Explore Histogram 變數次數分佈圖。散佈圖 Explore Scatter Plot 兩變數的散佈關係圖。有原始資料(Raw data)、標準化(standardize)兩種模式Exclude selected 為排除選取的資料，重新計算斜率盒狀圖 Explore Box Plot 變數的四分位圖。髮絲排序圖 Explore Parallel Coordinate Plot 指定兩個或三個變數，顯現各觀察值，依變數大小排序之情形。 條件式散佈圖 Explore Conditional Plot 例如以縱軸為Y座標，橫軸為X座標(兩

8、個維度)，得出在不同地理位置，兩個變數的散佈關係。立體散佈圖 Explore 3D Scatter Plot 三個維度、三個變數，各點粒(觀察值)的空間位置可旋轉、投射，從各個角度觀察。Space 空間相關分析功能表進行空間分析時，必須先並指定鄰近關係檔。單變數空間自相關散佈圖 Space Univariate Moran指定鄰近關係檔，單變數 Moran 分析變數與鄰近地區變數的Morans I散佈圖計算Morans I 係數可進行統計模擬，進行顯著性檢定。雙變數空間自相關散佈圖 Space Multivariate Moran指定鄰近關係檔指定變數一，其鄰近變數為縱軸指定變數二，為橫軸變數

9、一與變數二的鄰近變數的Morans I散佈圖計算Morans I 係數可進行統計模擬，進行顯著性檢定。單變數LISA分佈圖 Space Univariate LISA指定鄰近關係檔，單變數 Local Morans I 空間分析計算Local Morans I 係數可求得 high-high, low-low, high-low, low-high 四種cluster可儲存產生的變數，儲存於table資料表中雙變數LISA分佈圖Space Multivariate LISA雙變數 Local Morans I 空間分析變數與另一變數的鄰近區間的關係Tools 檔案管理功能製作鄰近關係檔 (co

10、nnectivity)Tools Weights Create鄰近矩陣有各種不同形式，基本上分為以區域相鄰為基礎者、以距離為基礎者兩種。須先指定.shp檔，鄰近矩陣檔名，以及區域編號變數。以區域為基礎者有rook, 與 queen兩種, 建立之鄰近矩陣以 .gal 為副檔名。Rook 以上下左右定義鄰近關係。Queen 再加上對角線。高階order的鄰近關係表向四周輻射，擴大鄰近範圍，可選擇包括低階(included all the lower order)或不包括 (亦即以同心圓方式向外擴張，定義鄰近關係，但中間為空心)。.gal 檔可叫出修改，以符合真正的行政區劃鄰近關係。.gal 鄰近矩

11、陣檢視，範例如下台灣縣市關係所示。23(台灣共有二十三個縣市)03(編號0者有三個鄰近縣市，注意：從0起算)234(分別為編號 2 3 4)10(編號1者有0個鄰近縣市)(空白行，因為編號1沒有任何鄰近縣市)21(編號2者有1個鄰近縣市)790(分別為編號 7 9 0)以下類推以距離為基礎在一定距離以內定義為鄰近。先定義X軸、Y軸變數，電腦自動計算所有兩區塊間最短距離的平均作為基數(threshold distance)，以此基數的倍數定義鄰近距離。K-Nearest Neighboors 自動選k 個距離最近者定義為鄰近。Selected variable 指定XY座標，定義距離。建立之鄰近

12、矩陣以 .gwt 為副檔名。Tools Weights Properties顯示所建之鄰近矩陣的鄰近個數分佈圖。製作各種圖檔資料圖形種類圖形分核心點(point)圖，多數形(polygons)圖兩種。前者每個地區當成一個點來處理，後者各地區有清楚的疆界。這兩種圖形檔可以相互切換。多變形到點 Tools Shape Polygons to Points 多邊形圖(Polygon)另存新檔為核心落點圖網格多邊形 Tools Shape Polygons from Grid建立網格圖。點到多邊形 Tools Shape points to Polygons製作Thiessen Polygon 圖亦即

13、以核心點圖製作成多邊形圖(polygon)。文字輸入點圖(ASCII) Tools Shape Polygons from ASCII給定觀察點的座標、該事件的相關變數、製作點圖檔。以txt 檔輸入，資料間以”，”隔開。例如：30個地區，7個變數67(基本宣告)V1V2V3V4V5Co_XCo_Y(變數名稱)34743656.647645.63663(變數值)6536667.536665.3643685636755.908705.895630566566.648276.68755577355.679866.74636435234667234782.098868.87097.文字輸入點圖(DBF

14、) Tools Shape points from DBF與上同，不過資料檔為 dbf 檔文字輸入多邊形圖 Tools Shape Polygons from BND從polygon 的點數及各點座標，建立基本圖檔(base map)。資料檔格式如下：Polygon總數編碼變數名稱第一個polygon編碼第一個polygon的角點數第一個角點 x 座標第一個角點 y 座標第二個角點 x 座標第二個角點 y 座標.第二個polygon編碼第二個polygon的角點數其餘類推完成後，自動產生 area, perimeter 變數，前者為面積，後者為邊界長多邊形圖到文字檔 Tools Shape T

15、o Boundary (BND)上例的反操作。其他格式轉換 Tools Data ExportTools Data Export SpaceStat讀取 dbf 檔，轉成 spaceStat 可讀取的 .dat 格式。Tools Data Export ASCII讀取 dbf 檔，轉成為 ASCII 格式，附檔名為 .txt。Tools Data Export Centroids讀取 .shp 檔，存為有XY軸座標資料的.dbf檔。啟動鄰近關係檔Tools Weights Open指定.gal 或 .gwt 檔，啟動鄰近關係檔方能進行後續空間分析。其他進階功能變數加權修正Map Smooth指

16、定第二個變數作為加權的基礎，共有五種 ratesMap Smooth Raw rates第二個變數為基數(分母)，例如人口數，第一個變數為獲票數，新變數即為獲票率。Map Smooth Excess rate一變數值與其期望值的比較。某地理位置的期望值指以平均狀況推估的變數值。例如第一變數為投票數、第二變數為人口數，則excess rate比較某地理位置的實際投票數，以及該地理位置的期望投票數。期望投票數的算法是：總投票數除以總人口數，再乘以該地的人口數。Spatial rates 先定義鄰近關係。以鄰近地區為單位，進行raw rates 計算，即平均化。Empirical Bayes rates Spatial Empirical Bayes ratesMap Save Rates將rate 變數存於資料表中。Space Morans I with EB Rate單變數 Moran 分析，經過EB校正。Space LISA with EB Rate雙變數 Local Morans I 空間分析，經過EB校正。Regress 迴歸分析功能表指定自變數與因變數可進行傳統迴歸、空間迴歸、空間殘差迴歸三種模型。若執行後兩者，必須先指定鄰近關係檔。迴歸報表的解讀，請參考：從傳統計量經濟到空間計量：空間分析方法介紹