空间计量绪论之软件简介（一）

软件简介

我们讨论的三个软件包可以分为两个不同的维度。首先，我们可以通过实现它们的代码来区分它们:c++表示GeoDa, Python表示spreg和GeoDaSpace。其次，我们可以根据提供的用户界面对它们进行分类:spreg的命令行，以及GeoDa和GeoDaSpace的图形用户界面。

总结：GeoDa和GeoDaSpace软件是图形界面，而Python的Pysal是命令代码编程界面。

GeoDa

在上述软件包中，GeoDais是最古老的，也可以说是最知名的。它是由NSF资助的空间数据中心在2002年首次发布的(参见Anselin 2003, 2004)。这个版本一直保持不变，直到GeoDais2009的开源版本的第一个beta版本取代了它。

我们现在所说的传统的GeoDa是在C++上编写的，是指Windows XP操作系统，它的大部分映射功能都依赖于ESRI MapObjects库。

它是第一个为所有打开的窗口(地图、表格和统计图形)完全实现动态链接和刷新的桌面程序，并很快获得了大量用户。

遗留的geoda强调地理可视化(例如，离群点地图、速度平滑、制图、地图动画)、探索性数据分析(例如，统计图、平行坐标图、条件图)，特别是探索性空间数据分析(ESDA)，其核心作用是计算和可视化全局和局部空间自相关统计数据。

它还包含大量实用函数来构造空间数据集(例如，来自点坐标的形状文件、泰森多边形、中心点)，以及创建和操作空间权值(例如，邻近权值、距离带权值、k近邻权值)。

虽然不是它的主要关注点，但是GeoDa从一开始就包含了一组有限的空间回归功能。利用空间自相关诊断(包括Moran’s I和一系列拉格朗日乘数统计)实现普通最小二乘回归。

此外，Smirnov和Anselin(2001)以及Smirnov(2005)提出的允许对大数据集进行估计的专门算法支持空间滞后和空间误差模型的最大似然(ML)估计。然而，ML估计仅限于具有本质上对称的权值矩阵的模型，因此排除了最近邻权值。

GeoDa，开源，免费，跨平台，支持桌面版本，服务器版本

引用开源代码，包括WxWidgets,Boost,GDAL, BLAS, Eigen等

2011年发布第一个版本Version 1.0

2017年版本1.12

2018年发布版本1.14, 2.0，中文版 ，详细参考如下信息：2018年6月，国际知名的空间计量分析软件GeoDa中文版在武汉正式发布。GeoDa由芝加哥大学空间数据科学中心Luc Anselin的团队领衔开发，在全球拥有数十万用户，在空间统计分析领域享有盛名。GeoDa中文版由武汉大学 会地理计算联合研究中心牵头，联合了芝加哥大学、密西根大学、郑州大学、华中农业大学以及有关单位的科研力量合作开发。该版本集成了最新用户界面，增加了多项空间统计和分析功能。GeoDa中文版基于Github开放平台协作研发，底层采用 C++语言、wxwigets开发包以及PoEdit等工具，实现了GeoDa中文化功能。该版本完成了对GeoDa 软件各项功能菜单、对话框等内部语言中英文词条的提取和英译中工作，并由多名空间统计分析专家学者核查英译中词条的正确性，实现了GeoDa中英文双向一键转换。GeoDa中文化项目是GeoDa国际化项目的一个重要部分，面向中国从事空间地理信息与经济学、 会科学、人文学等学科交叉研究的科研院所、企事业生产单位的广大GeoDa用户，提供全中文化的软件界面和技术支撑。GeoDa最新版下载地址为https://geodacenter.github.io/download.html。

PySAL spreg

spreg模块是PySAL中包含的功能的子集，PySAL是一个开发用于空间分析的开源跨平台模块库的项目，用Python语言编写。

它是作为一种有效的实现代码重用,利用广泛的软件基础,存在伊利诺伊大学的空间分析实验室(Anselin)和圣地亚哥州立大学明星开发小组(Rey)。自2008年以来，PySAL的发展一直以ASU的GeoDa中心为基地。

PySAL的获取和安装 spreg是一个Python模块，因此需要像这样安装。我们假设用户熟悉Python语言的基本知识，包括Python模块的使用和安装。到目前为止，安装PySAL最简单的方法是使用Anaconda发行版来进行Python可视化和连续体分析(http://continuum.io/index)的数据探索。

这个发行版包含Python本身、iPython以及大量的分析包集合，包括PySAL及其依赖项(最重要的是numpy和scipy)。

在使用Anaconda安装时，使用conda update PySAL命令确保您拥有最新版本的PySAL。

GeoDa中心软件下载站点(http://geodacenter.asu.edu/sotware/downloads/pysal)提供了许多安装PySAL的附加选项:

从Python包索http://pypi.python.org/pypi/pysal.org，或者在终端窗口中使用pip Install pysal命令，或者下载PySAL-1.x.x.targ.gz。

从Sourceforge开源软件发布站点(http://sourceforge. net/projects/pysal/files/.)安装最新的官方发布的源代码。压缩zip文件和tar.gz文件都可以下载。

从GitHub站点上安装最新的开发源代码http://github.com/pysal/pysal。

对于Windows用户，有一个特殊的安装程序，从http://sourceforge.net/projects/pysal/files/下载 pysa -1.x.x.win32.exe，

PySAL安装完成后，最后的检查是启动Python，导入PySALmodule并运行支持格式的标准检查。在命令行启动Python并输入以下内容

import pysal pysal.open.check( )

将会出现导致所有支持的格式的清单，如下所示:

PySALFile I/O understands the following file extensions: Ext: ’.shp’, Modes: [’r’, ’wb’, ’w’, ’rb’] Ext: ’.mtx’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.swm’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.mat’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.shx’, Modes: [’r’, ’wb’, ’w’, ’rb’] Ext: ’.stata_text’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.geoda_txt’, Modes: [’r’] Ext: ’.dbf’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.dat’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.gwt’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.gal’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.arcgis_text’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.kwt’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.wk1’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.arcgis_dbf’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.geobugs_text’, Modes: [’r’, ’w’] Ext: ’.csv’, Modes: [’rU’, ’r’, ’U’, ’Ur’] Ext: ’.wkt’, Modes: [’r’]

如果给出了一个错误消息，比如module not found，那么很可能是Python程序路径需要进行调整，以便操作系统能够找到PySAL模型(参见 详细的安装说明)。

有关Python pypi模块的技术细节，请参见，例如，https://pypi。python.org/pypi

有关使用Git的详细信息，请参见http://gitscm.com/documentation

GeoDaSpace

GeoDaSpace是PySAL spreg模块中包含的空间回归代码的桌面图形用户界面(GUI)。

它的图形基于wxPython模块，这是一个用于wxWidgets c++库的Python包装器。碰巧，这个库与GeoDa中的图形库相同。因此，geodaspace和GeoDa回归接口以及生成输出的方式之间有相当多的相似之处。

GeoDaSpace旨在通过隐藏许多操作和技术细节，为用户提供方便地访问spreg中包含的高级空间计量功能。

重点是最常见的操作和选项。这包括所有的估计方法和测试统计数据。但是，spreg中可能存在的一些更深奥的选项组合故意没有包含在GeoDaSpace中。它们只能从命令行执行。

GeoDaSpace的1.0版发布于2014年初夏PySAL 1.8发布的同时。该软件的Alpha和beta版本自PySAL1.3(2010年1月)以来一直在流通。除了空间回归功能之外，GeoDaSpace还包含基于PySAL weights module创建和操作空间权重的能力。该程序在Windows和Mac OS x操作系统上都有二进制版本。安装程序可以从GeoDa中心软件下载站点获得， 址是http://geodacenter.asu.edu/geodaspace_ download。下载的文件是一个可执行文件，可以复制到任何目录。二进制文件包括Python本身以及所有必要的依赖项，包括numpy和scipy模块。它是完全独立的，所有的技术细节都对用户隐藏起来。程序可以以通常的方式启动，双击GeoDaSpace图标

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