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Berechnete Schätzwerte für von Benutzern erstellte Gebiete

Berechnung der Daten für von Benutzern erstellte Flächen

Business Analyst Web App nutzt den GeoEnrichment-Service, in dem zum Definieren der Position des Punktes oder der Fläche, den bzw. die Sie mit zusätzlichen Informationen anreichern möchten, das Konzept "Untersuchungsgebiet" verwendet wird. Wenn ein oder mehrere Punkte als Untersuchungsgebiet eingegeben werden, erstellt der Service einen Ringpuffer von einer Meile um den Punkt bzw. die Punkte, um Anreicherungsdaten zu erfassen und anzuhängen. Optional können Sie die Größe des Ringpuffers ändern oder Fahrzeit-Einzugsgebiete um einen Punkt erstellen.

Der GeoEnrichment-Service verwendet eine differenzierte geographische Abrufmethodik, um Daten für Ringe und andere Polygone zu aggregieren. Eine geographische Abrufmethodik bestimmt, wie Daten gesammelt und für Eingabe-Features zusammengefasst oder aggregiert werden. Für geographische Standardeinheiten, z. B. Bundesländer, Kantone, Landkreise oder Postleitzahlen, ist die Verknüpfung zwischen einem angegebenen Gebiet und seinen Attributdaten eine einfache Eins-zu-Eins-Beziehung. Wenn z. B. ein eingegebenes Absatzuntersuchungsgebiet eine Auswahl von Postleitzahlen enthält, handelt es sich beim Datenabruf einfach um das Sammeln der Daten dieser Gebiete.

Datenzuordnungsmethode

Durch die Datenzuordnungsmethode werden benutzerdefinierten Gebieten Blockgruppendaten zugeordnet. Dabei wird die Bevölkerung in der Blockgruppe untersucht und die Größe des Anteils der Bevölkerung einer Blockgruppe bestimmt, der ein benutzerdefiniertes Gebiet überlappt. Diese Methode wird in den USA und auf ähnliche Weise in Kanada verwendet. Anhand der für Zählblöcke - eine detailliertere Geographieebene als Blockgruppen - vorliegenden Bevölkerungsdaten wird die Verteilung der Bevölkerung innerhalb einer Blockgruppe bestimmt. Wenn der geographische Mittelpunkt eines Blocks im benutzerdefinierten Gebiet liegt, werden die Blockgruppendaten anhand der gesamten Bevölkerung des Blocks gewichtet. Die geographische Verteilung der Bevölkerung auf Zählblockebene bestimmt den Anteil der Zählblockgruppen-Daten, die den benutzerdefinierten Gebieten zugeordnet werden, wie im Beispiel gezeigt.

Berechnete Schätzwerte
Hinweis:

Abhängig von den Daten werden Haushalte, Wohneinheiten oder Unternehmen auf Blockgruppenebene als Gewichtung verwendet. Die Nutzung von Block-Schwerpunkten ist von Vorteil, da dabei die Möglichkeit berücksichtigt wird, dass die Bevölkerung nicht in der gesamten Blockgruppe gleichmäßig geographisch verteilt ist.

Datenaufschlüsselung außerhalb der USA

Der GeoEnrichment-Service nutzt die zu Grunde liegenden statistischen Grenzen (z. B. Postleitzahlen-Grenzen in der Türkei) und Bevölkerungsdaten des jeweiligen Landes zum Aggregieren von demografischen Attributen für ein bestimmtes Untersuchungsgebiet.

Ein traditioneller GIS-Ansatz zum Aggregieren der Bevölkerung in einem Untersuchungsgebiet wäre, alle statistischen Gebiete zu finden, deren Mittelpunkt innerhalb eines Ringpuffers liegt, und ihre Bevölkerungswerte zu einer Gesamtsumme (Gesamtbevölkerung) zu summieren. Das Problem bei diesem Ansatz ist, dass die statistischen Gebiete ausgeschlossen werden, deren Mittelpunkt außerhalb des Rings liegt, selbst wenn sich ein Teil der Gebiete innerhalb des Rings befindet. Wie würde z. B. die Bevölkerung des unten dargestellten Postleitzahlenbereichs (d. h. Postleitzahlenbereich 20160 mit einem Bevölkerungswert von 94.294) in der Aggregation berücksichtigt werden? Da sich weder das gesamte Gebiet noch sein Mittelpunkt vollständig innerhalb des Ringpuffers befinden, würde der Postleitzahlenbereich 20160 beim traditionellen GIS-Ansatz aus der Aggregation ausgeschlossen werden.

Postcode5-Layer

Um diese statistischen Gebiete, die sich nur teilweise innerhalb eines Pufferrings befinden, besser verarbeiten zu können, nutzt Esri einen Ansatz, bei dem die Bevölkerung gewichtet wird (dasymetrische Kartierung). Hiermit können die Bevölkerungs- und anderen demografischen Attribute für kleine Untersuchungsgebiete aggregiert werden. Im Beispiel oben verwendet Esri im Hintergrund einen Layer für die Bevölkerungsgewichtung, der aus fast 11 Millionen Punkten besteht. Diese geben wieder, wie die Bevölkerung in den einzelnen statistischen Gebieten (z. B. Postleitzahlenbereichen) verteilt ist. Auf diese Weise kann der GeoEnrichment-Service besser ermitteln, wie die 94.294 Einwohner im Postleitzahlenbereich 20160 verteilt sind, und schätzen, welcher Anteil sich innerhalb des Ringpuffer-Untersuchungsgebiets befindet. Dieser Prozess wird im gesamten Ring-Untersuchungsgebiet von 10 Kilometern für alle teilweise geschnittenen statistischen Postleitzahlenbereiche wiederholt und eine geschätzte Bevölkerung von 544.097 berechnet.

Nachteile der Bevölkerungsgewichtung bei großen Untersuchungsgebieten

Der Ansatz der Bevölkerungsgewichtung zur Verarbeitung sich teilweise schneidender statistischer Gebiete funktioniert bei kleinen Eingabe-Untersuchungsgebieten (d. h. Ringpuffer von weniger als 100 Meilen oder 161 km im Durchmesser) sehr gut. Da bei dieser Technik sehr detaillierte Bevölkerungsverteilungspunkte genutzt werden, kann das Aggregieren der Punkte jedoch langsam sein und bei großen Untersuchungsgebieten erheblich viel Rechenleistung in Anspruch nehmen. Daher nutzt der GeoEnrichment-Service bei großen Untersuchungsgebieten einen traditionellen GIS-Ansatz.

Die Größe von Untersuchungsgebieten definiert sich durch ihren Durchmesser Bei nicht kreisförmigen Flächen, wie z. B. benutzerdefinierten Polygonen oder Fahrzeit-Einzugsgebieten, wird der Durchmesser durch die maximale Höhe und Breite des Rechtecks definiert, das dieses Gebiet umgibt. Dieses umgebende Rechteck wird oft als Ausdehnung des Untersuchungsgebiets bezeichnet. Der oben gezeigte Ort in der Türkei wird auf der Karte unten z. B. mit einem radialen Puffer von 50 Kilometern gezeigt (d. h. mit einem Durchmesser von 100 Kilometern), sodass in jedem Untersuchungsgebiet, das gleich groß oder kleiner ist, der Ansatz der Bevölkerungsgewichtung zum Aggregieren von Daten genutzt wird. Bei Untersuchungsgebieten, die größer sind, wird der traditionelle GIS-Ansatz eingesetzt.

Ringpuffer von 50 km

Verwendeter Ansatz für die Aggregation

Der GeoEnrichment-Service liefert in der enrich-Antwort Informationen zur Aggregation der demografischen Daten. Ein 10-Kilometer-Ring für die Türkei liefert z. B. folgende Antwort:

"features" : [ {
          "attributes" : {
            "ID" : "1",
            "OBJECTID" : 2,
            "sourceCountry" : "TR",
            "myID" : "point2",
            "areaType" : "RingBufferBands",
            "bufferUnits" : "esriKilometers",
            "bufferUnitsAlias" : "Kilometers",
            "bufferRadii" : 10,
            "aggregationMethod" : "BlockApportionment:TR.Postcodes5",
            "HasData" : 1,
            "TOTPOP" : 544097

Die aggregationMethod-Eigenschaft in der Antwort gibt wieder, wie die Daten für das Untersuchungsgebiet aggregiert werden:

aggregationMethod=BlockApportionment:TR.Postcodes5

Das bedeutet, dass beim 10-Kilometer-Ring die Daten mit dem Ansatz "BlockApportionment" (Bevölkerungsgewichtung) innerhalb der statistischen Grenzen des Postcode5-Gebiets aggregiert wurden.

Dagegen wird bei einem 120-Kilometer-Untersuchungsgebiet eine andere Aggregationsmethode zurückgegeben:

aggregationMethod=CentroidsInPolygon:TR.Postcodes5

Antwort beim 120-Kilometer-Untersuchungsgebiet

"features" : [ {
          "attributes" : {
            "ID" : "1",            "OBJECTID" : 7,            "sourceCountry" : "TR",            "myID" : "point2",            "areaType" : "RingBufferBands",            "bufferUnits" : "esriKilometers",            "bufferUnitsAlias" : "Kilometers",            "bufferRadii" : 120,            "aggregationMethod" : "CentroidsInPolygon:TR.Postcodes5",            "HasData" : 1,
            "TOTPOP" : 3071779

Das bedeutet, dass bei diesem größeren Untersuchungsgebiet der traditionelle GIS-Ansatz (CentroidsInPolygon, d. h. Schneiden von Mittelpunkten des Postleitzahlenbereichs) innerhalb der statistischen Grenzen des Postcode5-Gebiets verwendet wurde.

Verbessern der Bevölkerungsschätzung bei großen Untersuchungsgebieten

Eine neue Eigenschaft im GeoEnrichment-Service mit dem Namen "detailedAggregationMethod" nutzt den Ansatz für die Bevölkerungsgewichtung für Untersuchungsgebiete mit bis zu 300 km Durchmesser. Bei dieser Eigenschaft besteht eine Begrenzung der Anzahl an Gebieten, die gleichzeitig verarbeitet werden können. Bei kleinen Untersuchungsgebieten ermöglicht der GeoEnrichment-Service normalerweise die Verarbeitung von bis zu 100 Eingabe-Untersuchungsgebieten gleichzeitig, dies gilt aber nicht, wenn die Eigenschaft "detailedAggregationMethod" auf "True" gesetzt ist. Ist "detailedAggregationMethod" aktiviert, kann immer nur ein Untersuchungsgebiet verarbeitet werden, da die Aggregation bei Gebieten mit mehr als 100 Kilometern viel Rechenleistung in Anspruch nimmt. Bei sehr großen Untersuchungsgebieten kann es ansonsten zu Timeouts, einer sehr schlechten Performance, einer Überlastung von Servern und anderen negativen Auswirkungen kommen.

Hinweis:

  • Bei der "detailedAggregationMethod" können größere Toleranzen verwendet werden, wenn die Bevölkerungsgewichtung zum Aggregieren von Daten genutzt wird. In den meisten Ländern wird die Toleranz von 100 Kilometern auf 150 Kilometer erhöht, wenn von der Bevölkerungsgewichtung zu einem traditionellen GIS-Ansatz gewechselt wird.
  • Der GeoEnrichment-Service nutzt bei Fahrzeit-Einzugsgebieten mit bis 90 Minuten immer den Ansatz der Bevölkerungsgewichtung zur Aggregation.