What is spatial autocorrelation? Reflections on the past 25 years of spatial statistics

To date a clear, simple, and concise definition of spatial autocorrelation has eluded the literature, although an increasing number of publications concerned with this concept have appeared in recent years. The scope of this problem is explored here, in a search for a meaning of spatial autocorrelation that is understandable to the average numerate geographer. The primary finding is that this concept can take on any one of the following nine different meanings: self-correlation attributable to the geographical ordering of data; a descriptor of the nature and degree of certain types of map pattern; an index of the information content latent in geo-referenced data, especially that information overlooked by classical statistical estimators when applied to spatial data series; a diagnostic tool for spatial model misspecifi- cation; a surrogate for unobserved geographic variables; a nuisance in applying conventional statistical methodology to spatial data series; an indicator of the appropriateness of, and possibly an artifact of, areal unit demarcation; a spatial process mechanism; and a spatial spillover effect. Each definition is spelled out, in turn, and either numerically or conceptually illustrated. One purpose of this exercise is to aid in the dissemination of introductory spatial statistical understanding throughout the geography community. The importance of attaining this goal lies in uses and potential abuses of spatial statistics that may accompany the proliferation of GIS throughout the technical community.
RÉSUMÉ.— Qu'est-ce que l'autocorrélation spatiale? Réflexions sur 25 ans de statistiques spatiales. — II n'existe pas à ce jour de définition simple, claire et concise de l' autocorrélation spatiale, bien qu'il y ait eu ces dernières années un nombre croissant de publications en rapport avec ce concept. L'auteur cherche à rendre compréhensible l'autocorrélation spatiale au géographe moyen possédant un minimum de connaissances mathématiques. D apparaît en premier lieu que ce concept peut revêtir neuf significations différentes: la corrélation d'une variable avec elle-même provenant de l'ordonnancement géographique des données; un instrument de description de la nature et de l'intensité d'une structure spatiale; un indicateur de la quantité d'information latente contenue dans les données spatialisées, en particulier l'information qui s'avère toujours négligée dans les estimations statistiques classiques quand elles sont appliquées aux séries de données spatiales; un outil permettant de repérer l'existence de variables significatives, mais non prises en compte dans le modèle; un substitut à des données manquantes; un obstacle pour l'application des méthodologies statistiques conventionnelles à des séries de données spatiales; un indicateur du bien-fondé d'une partition spatiale, voire un artefact introduit par les frontières; un mécanisme d'un processus spatial; enfin, un effet de redistribution sur les lieux avoisinants. L'article détaille tour à tour chacune des définitions avant de les illustrer soit par des exemples numériques soit de manière conceptuelle. La compréhension des statistiques spatiales est essentielle, étant donné l'utilisation croissante et les abus potentiels qui risquent fort de se produire avec la prolifération des SIG parmi la communauté des techniciens.
Griffith Daniel A.Griffith Daniel A. What is spatial autocorrelation? Reflections on the past 25 years of spatial statistics. In: L'Espace géographique, tome 21, n°3, 1992. pp. 265-280.