SpData软件开发——GIS与空间计量经济学功能集成

摘要

在地理信息科学领域，空间分析扮演着重要的作用。但在目前的地理信息系统软件中，空间分析功能仍是一个薄弱环节，即便是美国ESRI公司的ArcGIS，其空间分析模块也仅局限于探索性空间数据分析的功能，基于空间计量经济学的确认性空间数据分析功能依然缺失，从而极大地限制了地理信息系统作为空间问题研究支持平台的作用。本研究的目标就是解决这一问题。 本文从空间计量经济学与地理信息系统集成的角度，设计了以插件式开发模式来进行空间计量经济学软件SpData的开发，并通过空间计量建模计算的经典数据验证了本软件计算结果的可靠性。 本论文共分为五章，按照软件工程开发的过程来进行空间计量经济学软件的开发。 第一章“前言”部分进行了空间计量经济学发展概述，与相关学科如空间统计学、地理信息科学等学科的关系，并讨论了空间计量经济分析与地理信息系统(GIS)的集成，最后说明了本文的研究内容、研究目标和研究结构。 第二章“空间计量经济学模型”介绍中，详细描述了现有的空间计量经济学模型包括标准最小二乘法回归(OLS)及其空间影响诊断、空间位滞模型(spatiallag model)、空间误差模型(spatial error model)、异方差误差模型及其空间影响的诊断，并列出了每种模型的计算过程和公式。 第三章“系统设计”，按照软件工程学原理，从软件的需求分析(包括功能上的需求和非功能上的需求)，到软件的结构设计和功能设计，并详细介绍了插件开发的原理和方法、连接点技术以及多视图动态链接窗口的实现。 第四章“软件计算实例”，采用空间计量经济学常用的入门数据：spacestat软件附带的美国Ohio州Columbus市数据，展示了软件SpData的各项功能，包括探索性空间数据分析和空间数据的可视化分析、动态链接窗口(盒线图、三维显示图、Moran'I散点图等)、空间计量经济学建模。对数据进行了空间权重文件的建立、OLS回归及其空间影响的诊断、空间位滞模型的建立、空间误差模型的建立等。 第五章“研究总结和展望”，列出了目前软件的不足部分，并对空间计量经济学的发展进行了一定的展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

1.1空间计量经济学发展概述

1.2空间经济计量学与相关学科的关系

1.3空间计量经济分析与地理信息系统(GIS)的集成

1.4研究目标和研究内容

1.5论文框架与组织

第二章 空间计量经济学模型

2.1空间计量经济学模型概述

2.2空间权重矩阵构造与实现

2.3确认性空间数据分析

2.3.1古典回归模型(OLS)及空间诊断

2.3.2最大似然估计和模型诊断(空间位滞模型和空间误差模型)

2.3.3异方差误差模型及空间诊断

2.4探索性空间数据分析及空间数据分析可视化表达

第三章 系统设计

3.1系统需求分析

3.1.1系统功能性需求

3.1.2系统非功能性需求

3.2系统结构设计

3.2.1系统概念模型

3.2.2静态逻辑模型

3.3系统功能设计

3.3.1多种视图以及其动态连接的实现

3.3.2多种数据支持的实现

3.3.3插件式开发的原理

3.3.4 BCGControlBar界面库以及用户自定义(Customization)实现

第四章 软件计算实例

4.1数据准备

4.2空间数据分析可视化

4.3空间权重文件的建立

4.4空间计量经济学模型计算

第五章 研究结论以及展望

5.1研究总结

5.2研究展望

参考文献

后记