Cálculo de la correlación espacial entre características de dos capas distintas en QGIS

Question

Intento determinar si la presencia de un gran número de tropas en servicio activo en una zona está correlacionada espacialmente con niveles más altos/bajos de delitos violentos. Es decir, ¿son las zonas que rodean a las grandes bases militares más/menos violentas, por término medio, que las zonas que no están cerca de las bases militares?

Estoy trabajando con los siguientes dos conjuntos de datos:

(1) un conjunto de datos puntuales de las bases militares en el territorio continental de Estados Unidos y sus correspondientes niveles de tropas:

(2) un conjunto de datos a nivel nacional sobre los índices de delitos violentos por ciudad:

Siento que estoy buscando algún tipo de gravedad -En el modelo basado en la "masa", la función da los niveles de tropas en cada base. Por lo tanto, una gran presencia de tropas ejercería su influencia en un área mayor, y tendría un efecto más fuerte cerca del centro de masa (es decir, la ubicación del punto en la capa del SIG).

Estoy pensando que, conceptualmente, sería algo así:

En este diagrama X,Y,Z representan bases militares. a,b,c,d representan ciudades (cada una de las cuales tiene un campo de índice de violencia en su tabla de atributos).

El gradiente alrededor de las bases representa el campo de influencia, que disminuye exponencialmente con la distancia del centroide de la base. Una mayor presencia de tropas equivale a un mayor radio de influencia (con una cierta distancia de umbral máxima), y también a una mayor influencia cerca del centro en relación con las zonas cercanas a una base más pequeña.

A cada ciudad se le asignará una puntuación basada en la suma de la magnitud de todos los vectores de "fuerza" de todas las bases circundantes en cuyo radio de influencia se encuentre. Así, por ejemplo, en mi diagrama, la ciudad a tendría una puntuación de 0 ya que se encuentra fuera del radio de cualquier base. Ciudad b sólo se vería influenciada por la base X . Ciudad c sólo se vería influenciada por la Base Z y su puntuación sería inferior a b ya que X es una base mucho mayor que Z . Por último, la ciudad d se encuentra dentro del radio de ambas bases X y Y En este caso, recibiría una puntuación basada en la suma de la magnitud de la influencia de ambas bases. A continuación, vería si existe una correlación entre una puntuación más alta para una ciudad y mayores índices de violencia.

He estado estudiando varios modelos basados en la gravedad ( Modelos Huff etc) pero no he podido encontrar mucho en cuanto a QGIS/Python, y no estoy muy seguro de cómo implementar lo que he descrito arriba... ¿Alguien tiene sugerencias para esto? ¿Alguno de ustedes ha hecho este tipo de análisis en otras áreas antes?

Así que el TLDR es:

• ¿Qué técnicas estadísticas podría utilizar para este tipo de preguntas?
• ¿Existe alguna herramienta incorporada a QGIS (o disponible como complemento) que pueda hacer esto?
• Si no hay nada parecido en QGIS, ¿hay alguna biblioteca de Python que pueda realizar este tipo de análisis?

Answer 1

Ampliando mi comentario anterior

Lo que probablemente va a terminar queriendo hacer es ejecutar una regresión lineal con rezago espacial, que da cuenta de la correlación espacial de algunas de sus variables (voy a tener que mirar mis notas sobre esto).

Luc Anselin ha sido un pionero en este espacio, y deberías echar un vistazo a su trabajo, especialmente a las herramientas (gratuitas) y la documentación en el Centro GeoDa . Ambas herramientas podrían ser de su interés:

1. GeoDa, un software independiente para explorar la correlación (auto) espacial.
2. PySAL una biblioteca de análisis espacial de Python.

Mi búsqueda de un plugin de PySAL para QGIS encontró algo que no ha sido actualizado en años, pero tú podrías tener más suerte.