Kerndichteverhältnis berechnen (Spatial Analyst)

Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.

Zusammenfassung

Berechnet eine räumliche relative Risikoprognose unter Verwendung von zwei Eingabe-Feature-Datasets. Der Zähler des Verhältnisses repräsentiert Fälle, wie z. B. die Anzahl der Verbrechen oder die Anzahl der Patienten, und der Nenner repräsentiert die Kontrolle, wie z. B. die Gesamtbevölkerung.

Verwendung

• Dieses Werkzeug verwendet die gleichen Berechnungen zum Erstellen von Dichteflächen wie das Werkzeug Kerndichte. Die Ausgaben der Werkzeuge Kerndichte und Kerndichteverhältnis berechnen sehen ähnlich aus; die Ausgabe des Werkzeugs Kerndichteverhältnis berechnen ist jedoch normalisiert, d. h. sie ergibt einen proportionalen Wert Die Ausgabe des Werkzeugs Kerndichte ist nicht normalisiert. Dichteverhältnisse sind sinnvoll, wenn das analysierte Phänomen eine Kontrolle erfordert, z. B. die Gesamtbevölkerung.

  Die einzelnen Dichteflächen werden mit dem Werkzeug Kerndichte berechnet, bevor das Verhältnis berechnet wird.

• Sehr große oder sehr kleine Werte im Feld mit Grundgesamtheit können zu zweifelhaften Ergebnissen führen. Wenn der Mittelwert des Feldes mit der Grundgesamtheit sehr viel größer als 1 ist (z. B. bei der Bevölkerung von Städten), ist der Standardsuchradius möglicherweise sehr klein, sodass die um die Eingabepunkt angeordneten Ringe sehr klein sind. Ist der Mittelwert des Feldes mit der Grundgesamtheit dagegen wesentlich kleiner als 1, kann der berechnete Suchradius unverhältnismäßig groß scheinen. In diesen Fällen können Sie einen Suchradius angeben.

• Der Parameter Ausgabe-Zellengröße kann über einen numerischen Wert definiert oder aus einem vorhandenen Raster-Dataset abgerufen werden. Wird die Zellengröße nicht explizit über den Parameterwert angegeben, wird sie aus der Umgebung Zellengröße abgeleitet, falls diese angegeben wurde. Wenn die Zellengröße nicht im Parameter oder in der Umgebung angegeben ist, wohingegen die Umgebung für das Fang-Raster festgelegt ist, wird die Zellengröße des Fang-Rasters verwendet. Wenn nichts angegeben ist, wird die Zellengröße aus der Breite oder Höhe der Ausdehnung (je nachdem was kürzer ist) berechnet, indem der Wert durch 250 dividiert wird. Dabei wird für die Ausdehnung das in der Umgebung angegebene Ausgabekoordinatensystem verwendet.

• Wenn die Zellengröße mit einem numerischen Wert angegeben ist, wird dieser direkt für das Ausgabe-Raster verwendet.

  Wenn die Zellengröße mit einem Raster-Dataset angegeben ist, wird für den Parameter anstelle des Wertes für die Zellengröße der Pfad des Raster-Datasets angezeigt. Die Zellengröße dieses Raster-Datasets wird direkt in der Analyse verwendet, sofern der Raumbezug des Datasets mit dem des Ausgabe-Raumbezugs übereinstimmt. Wenn der Raumbezug des Datasets nicht mit dem Ausgabe-Raumbezug übereinstimmt, wird er basierend auf dem für Projektionsmethode für Zellengröße angegebenen Wert projiziert.

• Größere Werte des Suchradius führen zu einem glatteren, stärker generalisierten Dichte-Raster. Kleinere Werte erzeugen ein Raster, in dem weitere Details angezeigt werden.

• Der Standardsuchradius wird anhand der räumlichen Konfiguration und der Anzahl der Eingabepunkte berechnet. Bei diesem Ansatz werden räumliche Ausreißer (d. h. Eingabepunkte, die sich weit von den anderen Punkten entfernt befinden) korrigiert, sodass der Suchradius nicht unverhältnismäßig groß wird.

• Der Parameter Ausgabezellenwerte (out_cell_values in Python) gibt an, wofür die Ausgabe-Raster-Werte stehen. Bei Auswahl von Dichte stellen die Werte den Kerndichtewert pro Flächeneinheit für jede Zelle dar. Bei Auswahl von Erwartete Anzahl stellen die Werte die Kerndichte pro Zellenbereich dar. Die Anzahl aus den Dichtewerten wird mit der folgenden Gleichung berechnet: Anzahl = Dichte × Fläche.

• Die Option Planar im Parameter Methode (method in Python) eignet sich für Analysen, die in einem lokalen Maßstab mit einer Projektion, bei der die korrekte Entfernung und Fläche genau beibehalten werden, untersucht wird. Die Option Geodätisch ist geeignet, wenn die Analyse in einem regionalen oder großen Maßstab durchgeführt werden soll (z. B. mit Web Mercator oder einem beliebigen anderen geographischen Koordinatensystem). Bei dieser Methode wird die Krümmung des Sphäroiden berücksichtigt, und die Daten in der Nähe der Pole und der internationalen Datumsgrenze werden richtig verarbeitet.

• Nur die Punkte oder die Teile einer Linie, die innerhalb der Nachbarschaft liegen, werden bei der Berechnung der Dichte berücksichtigt. Wenn keine Punkte oder Linienabschnitte in der Nachbarschaft einer bestimmten Zelle liegen, wird dieser Zelle der Wert "NoData" zugewiesen.

• Bei Datenformaten mit Unterstützung für NULL-Werte wie beispielsweise File-Geodatabase-Feature-Classes werden als Eingabe verwendete NULL-Werte ignoriert.

• Wenn ein Feature vom Typ Eingabe-Punkt- oder Polylinien-Features als Nenner (in_features_denominator in Python) Null ist, lautet das Ausgabeergebnis innerhalb des Suchradius des Features "NoData".

• Das Standard-Ausgabekoordinatensystem basiert auf den Eingabe-Punkt- oder Polylinien-Features als Zähler (in_features_numerator in Python).

  Die Standardwerte für den Suchradius des Zählers (search_radius_numerator in Python) und den Suchradius des Nenners (search_radius_denominator in Python) basieren auf der linearen Einheit des Ausgabekoordinatensystems der Eingabe-Punkt- oder Polylinien-Features als Zähler. Wenn die Umgebungseinstellung "Ausgabekoordinatensystem" verwendet wird, basieren die Parameterwerte Suchradius des Zählers und Suchradius des Nenners auf der linearen Einheit der Umgebungseinstellung "Ausgabekoordinatensystem".

  Die standardmäßige Analyseausdehnung ist der Schnittpunkt der Ausdehnung der Werte Eingabe-Punkt- oder Polylinien-Features als Zähler und Eingabe-Punkt- oder Polylinien-Features als Nenner.

• Weitere Informationen zu den Geoverarbeitungsumgebungen für dieses Werkzeug finden Sie unter Analyseumgebungen und Spatial Analyst.

• Referenzliste:

  Silverman, B. W. Density Estimation for Statistics and Data Analysis. New York: Chapman and Hall, 1986.

Parameter

Dialogfeld

Beschriftung	Erläuterung	Datentyp
Eingabe-Punkt- oder Polylinien-Features als Zähler	Die Eingabe-Features (Punkt oder Linie) für Fälle, in denen die Dichte berechnet werden soll.	Feature Layer
Eingabe-Punkt- oder Polylinien-Features als Nenner	Die Eingabe-Features (Punkt oder Linie) des Steuerelements, für das die Dichte berechnet werden soll.	Feature Layer
Feld mit Grundgesamtheit für Zähler	Das Feld, das die Gesamtheitswerte für die einzelnen Features angibt. Das "Feld mit Grundgesamtheit" ist die Anzahl oder Menge, die über die Landschaft verteilt werden soll, um eine kontinuierliche Oberfläche zu erstellen. Wählen Sie OID oder FID aus, wenn kein Element oder Sonderwert verwendet und jedes Feature einmal gezählt wird. Das Feld mit Grundgesamtheit kann sowohl Ganzzahl- als auch Gleitkommawerte enthalten. Wenn die Eingabe-Features Z-Werte enthalten, können Sie das Feld Shape verwenden.	Field
Feld mit Grundgesamtheit für Nenner	Das Feld, das die Gesamtheitswerte für die einzelnen Features angibt. Das "Feld mit Grundgesamtheit" ist die Anzahl oder Menge, die über die Landschaft verteilt werden soll, um eine kontinuierliche Oberfläche zu erstellen. Wählen Sie OID oder FID aus, wenn kein Element oder Sonderwert verwendet und jedes Feature einmal gezählt wird. Das Feld mit Grundgesamtheit kann sowohl Ganzzahl- als auch Gleitkommawerte enthalten. Wenn die Eingabe-Features Z-Werte enthalten, können Sie das Feld Shape verwenden.	Field
Ausgabe-Zellengröße (optional)	Die Zellengröße des zu erstellenden Ausgabe-Rasters. Dieser Parameter kann über einen numerischen Wert definiert oder aus einem vorhandenen Raster-Dataset abgerufen werden. Wenn die Zellengröße nicht explizit über den Parameterwert angegeben wurde, wird der Wert für die Zellengröße aus der Umgebung verwendet, sofern diese angegeben wurde. Andernfalls wird die Zellengröße mithilfe zusätzlicher Regeln aus den anderen Eingaben berechnet. Weitere Details finden Sie im Abschnitt mit den Verwendungshinweisen.	Analysis Cell Size
Suchradius des Zählers (optional)	Der Suchradius, innerhalb dessen die Dichte berechnet wird. Die Einheit basiert auf der linearen Einheit der Projektion des Ausgaberaumbezugs. Wenn beispielsweise als Einheit Meter verwendet wird und Sie alle Features innerhalb eines Umkreises von einer Meile einschließen möchten, legen Sie einen Suchradius von 1609,344 (1 Meile = 1609,344 Meter) fest. Der Standardsuchradius wird speziell für das Eingabe-Dataset berechnet. Dabei kommt eine räumliche Varianz der Faustregel von Silverman (Silverman, 1986) zum Einsatz, die für räumliche Ausreißer (Punkte, die sich weit von den restlichen Punkten entfernt befinden) geeignet ist. Eine Beschreibung des Algorithmus finden Sie in den Verwendungshinweisen.	Double
Suchradius des Nenners (optional)	Der Suchradius, innerhalb dessen die Dichte berechnet wird. Die Einheit basiert auf der linearen Einheit der Projektion des Ausgaberaumbezugs. Wenn beispielsweise als Einheit Meter verwendet wird und Sie alle Features innerhalb eines Umkreises von einer Meile einschließen möchten, legen Sie einen Suchradius von 1609,344 (1 Meile = 1609,344 Meter) fest. Der Standardsuchradius wird speziell für das Eingabe-Dataset berechnet. Dabei kommt eine räumliche Varianz der Faustregel von Silverman (Silverman, 1986) zum Einsatz, die für räumliche Ausreißer (Punkte, die sich weit von den restlichen Punkten entfernt befinden) geeignet ist. Eine Beschreibung des Algorithmus finden Sie in den Verwendungshinweisen.	Double
Ausgabezellenwerte (optional)	Gibt an, wofür die Werte im Ausgabe-Raster stehen. Da der Zellenwert sich auf die angegebene Zellengröße bezieht, ist ein Resampling des ausgegebenen Rasters bei einer anderen Zellengröße nicht möglich. Dichte—Die Ausgabewerte stellen den berechneten Dichtewert pro Flächeneinheit für jede Zelle dar. Dies ist die Standardeinstellung. Erwartete Anzahl—Die Ausgabewerte stellen den berechneten Dichtewert pro Zellenbereich dar.	String
Methode (optional)	Gibt an, ob die flache Erde (planare Entfernung) oder der kürzeste Pfad auf einem Sphäroiden (geodätische Entfernung) verwendet wird. Bei der geodätischen Methode werden nur Punkte als Eingabe-Features unterstützt. Planar—Die planare Entfernung zwischen Features wird verwendet. Dies ist die Standardeinstellung. Geodätisch—Die geodätische Entfernung zwischen Features wird verwendet.	String
Eingabe-Barrieren-Features für Zähler (optional)	Das Dataset, das die Barrieren definiert. Die Barrieren können Feature-Layer von Polylinien- oder Polygon-Features sein.	Feature Layer
Eingabe-Barrieren-Features für Nenner (optional)	Das Dataset, das die Barrieren definiert. Die Barrieren können Feature-Layer von Polylinien- oder Polygon-Features sein.	Feature Layer

Rückgabewert

Beschriftung	Erläuterung	Datentyp
Ausgabe-Raster	Das Ausgabe-Raster für "Kerndichte". Es handelt sich stets um ein Gleitkomma-Raster.	Raster

Python

CalculateKernelDensityRatio(in_features_numerator, in_features_denominator, population_field_numerator, population_field_denominator, {cell_size}, {search_radius_numerator}, {search_radius_denominator}, {out_cell_values}, {method}, {in_barriers_numerator}, {in_barriers_denominator})

Name	Erläuterung	Datentyp
in_features_numerator	Die Eingabe-Features (Punkt oder Linie) für Fälle, in denen die Dichte berechnet werden soll.	Feature Layer
in_features_denominator	Die Eingabe-Features (Punkt oder Linie) des Steuerelements, für das die Dichte berechnet werden soll.	Feature Layer
population_field_numerator	Das Feld, das die Gesamtheitswerte für die einzelnen Features angibt. Das "Feld mit Grundgesamtheit" ist die Anzahl oder Menge, die über die Landschaft verteilt werden soll, um eine kontinuierliche Oberfläche zu erstellen. Wählen Sie OID oder FID aus, wenn kein Element oder Sonderwert verwendet und jedes Feature einmal gezählt wird. Das Feld mit Grundgesamtheit kann sowohl Ganzzahl- als auch Gleitkommawerte enthalten. Wenn die Eingabe-Features Z-Werte enthalten, können Sie das Feld Shape verwenden.	Field
population_field_denominator	Das Feld, das die Gesamtheitswerte für die einzelnen Features angibt. Das "Feld mit Grundgesamtheit" ist die Anzahl oder Menge, die über die Landschaft verteilt werden soll, um eine kontinuierliche Oberfläche zu erstellen. Wählen Sie OID oder FID aus, wenn kein Element oder Sonderwert verwendet und jedes Feature einmal gezählt wird. Das Feld mit Grundgesamtheit kann sowohl Ganzzahl- als auch Gleitkommawerte enthalten. Wenn die Eingabe-Features Z-Werte enthalten, können Sie das Feld Shape verwenden.	Field
cell_size (optional)	Die Zellengröße des zu erstellenden Ausgabe-Rasters. Dieser Parameter kann über einen numerischen Wert definiert oder aus einem vorhandenen Raster-Dataset abgerufen werden. Wenn die Zellengröße nicht explizit über den Parameterwert angegeben wurde, wird der Wert für die Zellengröße aus der Umgebung verwendet, sofern diese angegeben wurde. Andernfalls wird die Zellengröße mithilfe zusätzlicher Regeln aus den anderen Eingaben berechnet. Weitere Details finden Sie im Abschnitt mit den Verwendungshinweisen.	Analysis Cell Size
search_radius_numerator (optional)	Der Suchradius, innerhalb dessen die Dichte berechnet wird. Die Einheit basiert auf der linearen Einheit der Projektion des Ausgaberaumbezugs. Wenn beispielsweise als Einheit Meter verwendet wird und Sie alle Features innerhalb eines Umkreises von einer Meile einschließen möchten, legen Sie einen Suchradius von 1609,344 (1 Meile = 1609,344 Meter) fest. Der Standardsuchradius wird speziell für das Eingabe-Dataset berechnet. Dabei kommt eine räumliche Varianz der Faustregel von Silverman (Silverman, 1986) zum Einsatz, die für räumliche Ausreißer (Punkte, die sich weit von den restlichen Punkten entfernt befinden) geeignet ist. Eine Beschreibung des Algorithmus finden Sie in den Verwendungshinweisen.	Double
search_radius_denominator (optional)	Der Suchradius, innerhalb dessen die Dichte berechnet wird. Die Einheit basiert auf der linearen Einheit der Projektion des Ausgaberaumbezugs. Wenn beispielsweise als Einheit Meter verwendet wird und Sie alle Features innerhalb eines Umkreises von einer Meile einschließen möchten, legen Sie einen Suchradius von 1609,344 (1 Meile = 1609,344 Meter) fest. Der Standardsuchradius wird speziell für das Eingabe-Dataset berechnet. Dabei kommt eine räumliche Varianz der Faustregel von Silverman (Silverman, 1986) zum Einsatz, die für räumliche Ausreißer (Punkte, die sich weit von den restlichen Punkten entfernt befinden) geeignet ist. Eine Beschreibung des Algorithmus finden Sie in den Verwendungshinweisen.	Double
out_cell_values (optional)	Gibt an, wofür die Werte im Ausgabe-Raster stehen. DENSITIES—Die Ausgabewerte stellen den berechneten Dichtewert pro Flächeneinheit für jede Zelle dar. Dies ist die Standardeinstellung. EXPECTED_COUNTS—Die Ausgabewerte stellen den berechneten Dichtewert pro Zellenbereich dar. Da der Zellenwert sich auf die angegebene Zellengröße bezieht, ist ein Resampling des ausgegebenen Rasters bei einer anderen Zellengröße nicht möglich.	String
method (optional)	Gibt an, ob die flache Erde (planare Entfernung) oder der kürzeste Pfad auf einem Sphäroiden (geodätische Entfernung) verwendet wird. PLANAR—Die planare Entfernung zwischen Features wird verwendet. Dies ist die Standardeinstellung. GEODESIC—Die geodätische Entfernung zwischen Features wird verwendet. Bei der geodätischen Methode werden nur Punkte als Eingabe-Features unterstützt.	String
in_barriers_numerator (optional)	Das Dataset, das die Barrieren definiert. Die Barrieren können Feature-Layer von Polylinien- oder Polygon-Features sein.	Feature Layer
in_barriers_denominator (optional)	Das Dataset, das die Barrieren definiert. Die Barrieren können Feature-Layer von Polylinien- oder Polygon-Features sein.	Feature Layer

Rückgabewert

Name	Erläuterung	Datentyp
out_raster	Das Ausgabe-Raster für "Kerndichte". Es handelt sich stets um ein Gleitkomma-Raster.	Raster

Codebeispiel

CalculateKernelDensityRatio – Beispiel 1 (Python-Fenster)

In diesem Beispiel wird ein geglättetes Dichteverhältnis-Raster aus einem Punkt-Shapefile berechnet.

from arcpy import env 
from arcpy.sa import * 
env.workspace = r"C:/sapyexamples/data" 
outKDenRa = CalculateKernelDensityRatio("rec_sites.shp", "rec_sites.shp", "Crime", "POP", 45, 1200, 1200, "", "GEODESIC") 
outKDenRa.save(r"C:/sapyexamples/output/KD_out.tif")

CalculateKernelDensityRatio – Beispiel 2 (eigenständiges Skript)

In diesem Beispiel wird ein geglättetes Dichteverhältnis-Raster aus einem Punkt-Shapefile berechnet.

# Name: CalculateKernelDensityRatio_Ex_02.py 
# Description: Calculates the ozone concentration per population of each county out of 
#              Sierra Nevada Mountain in California 
#              based on the two point samples using a kernel function to 
#              fit a smoothly tapered surface of density ratio. 
# Requirements: Spatial Analyst Extension 

# Import system modules 
import arcpy 
from arcpy import env 
from arcpy.sa import * 

# Set environment settings 
env.workspace = r"C:/sapyexamples/data" 

# Set local variables 
inFeatures1 = "ozone_california.shp" 
inFeatures2 = "pop_california.shp" 
populationField1 = "OZONE" 
populationField2 = "POP" 
cellSize = 60 
searchRadius1 = 2500 
searchRadius2 = 500 
inBarriers1 = "SierraNevada.shp" 
inBarriers2 = "county.shp" 

# Execute CalculateKernelDensityRatio 
outKernelDensityRatio = CalculateKernelDensityRatio(inFeatures1, inFeatures2, populationField1, populationField2,
                                                    cellSize, searchRadius1, searchRadius2, "DENSITIES", "PLANAR",
                                                    inBarriers1, inBarriers2) 

# Save the output  
outKernelDensityRatio.save(r"C:/sapyexamples/output/KD_ozone_california.tif")

Umgebungen

Auto-Commit, Zellengröße, Projektionsmethode für Zellengröße, Aktueller Workspace, Ausdehnung, Geographische Transformationen, Maske, Ausgabe-CONFIG-Schlüsselwort, Ausgabe-Koordinatensystem, Faktor für parallele Verarbeitung, Scratch-Workspace, Fang-Raster, Kachelgröße