Überlagerungsanalyseansätze

Es gibt verschiedene Ansätze, um Eingabekriterien während der Durchführung der Überlagerungsanalyse zu gewichten und zu transformieren. Jeder Ansatz implementiert eine Permutation der allgemeinen Schritte der Überlagerungsanalyse, die am häufigsten in der Eignungsmodellierung verwendet werden.

  1. Definieren Sie das Problem.
  2. Gliedern Sie das Problem in untergeordnete Modelle.
  3. Bestimmen Sie wichtige Layer.
  4. Reklassifizieren oder transformieren Sie die Daten innerhalb eines Layers.
  5. Gewichten Sie die Eingabe-Layer.
  6. Addieren oder kombinieren Sie die Layer.
  7. Wählen Sie die besten Positionen aus.
  8. Führen Sie die Analyse durch.

Die drei Hauptansätze, die zum Gewichten und Addieren (Schritte 5 und 6) der transformierten Eingabekriterien verfügbar sind, lauten "Gewichtete Überlagerung", "Gewichtete Summe" und "Fuzzy-Überlagerung". Bei jedem Ansatz wird von anderen grundlegenden Prämissen und Annahmen ausgegangen. Der geeignetste Ansatz hängt von dem jeweiligen Problem ab, das gelöst werden soll. Es folgt eine Zusammenfassung der einzelnen Optionen.

Gewichtete Überlagerung

Bei der Analyse "Gewichtete Überlagerung" kann eine Reihe von Werkzeugen das Werkzeug Gewichtete Überlagerung ergänzen und auf die oben beschriebenen allgemeinen Schritte für die Überlagerungsanalyse folgen. Mit dem Werkzeug Gewichtete Überlagerung werden die Eingabedaten auf einer definierten Skala eingetragen (der Standardwert ist 1 bis 9), die Eingabe-Raster gewichtet und addiert. Die günstigeren Positionen für jedes Eingabekriterium werden mit höheren Werten reklassifiziert, z. B. 9. Im Werkzeug Gewichtete Überlagerung müssen die den Eingabe-Rastern zugewiesenen Gewichtungen 100 Prozent entsprechen. Die Layer werden mit dem geeigneten Multiplikator multipliziert, und die Ergebniswerte werden für jede Zelle addiert. Bei "Gewichtete Überlagerung" wird davon ausgegangen, dass geeignetere Faktoren zu höheren Werten im Ausgabe-Raster führen. Deshalb werden diese Postionen als die besten Optionen identifiziert.

Gewichtete Summe

Bei der Überlagerungsanalyse "Gewichtete Summe" werden dieselben allgemeinen Schritte befolgt wie bei der oben beschriebenen Überlagerungsanalyse. Mit dem Werkzeug Gewichtete Summe und anderen Spatial Analyst-Werkzeugen, die dieses ergänzen, kann eine additive Überlagerungsanalyse implementiert werden. Die Werte für die Eingabe-Layer müssen vor der Verwendung des Werkzeugs Gewichtete Summe reklassifiziert werden. Im Gegensatz zu den Gewichtungen im Werkzeug Gewichtete Überlagerung können die den Eingabe-Rastern zugewiesenen Gewichtungen aus einem beliebigen Wert bestehen und müssen zusammengezählt nicht eine spezifische Summe ergeben. Beim Hinzufügen der Eingabe-Raster sind die Ausgabewerte des Werkzeugs Gewichtete Summe ein direktes Ergebnis der Addition der Ergebnisse aus der Multiplikation der einzelnen Werte mit den Gewichtungen. Im Gegensatz zu "Gewichtete Überlagerung" werden die Werte nicht auf eine definierte Skala zurückübertragen, deshalb wird die Attributauflösung der im Modell eingegebenen Werte beibehalten. Bei "Gewichtete Summe" wird davon ausgegangen, dass geeignetere Faktoren zu höheren Werten im Ergebnis-Ausgabe-Raster führen. Deshalb werden diese Postionen als die besten Optionen identifiziert.

Fuzzy-Überlagerung

Die Analyse "Fuzzy-Überlagerung" basiert auf der Mengenlehre. Die Mengenlehre ist der Teilbereich der Mathematik, der die Zugehörigkeit von Phänomenen zu bestimmten Mengen in Zahlen ausdrückt. Bei "Fuzzy-Überlagerung" entspricht eine Menge i. d. R. einer Klasse. Zur Durchführung dieser Art der Analyse werden die Werkzeuge Fuzzy-Zugehörigkeit und Fuzzy-Überlagerung verwendet.

"Fuzzy-Überlagerung" folgt grob den oben erläuterten allgemeinen Schritten für die Überlagerungsanalyse, unterscheidet sich jedoch davon durch die Bedeutung der reklassifizierten Werte und der Ergebnisse aus der Kombination mehrerer Kriterien. Die ersten drei Schritte decken sich: Das Problem wird definiert und in untergeordnete Modelle aufgegliedert, und es werden wichtige Layer bestimmt. Wie bei "Gewichtete Überlagerung" und "Gewichtete Summe" oben werden bei der Analyse "Fuzzy-Überlagerung" die Datenwerte auf eine gemeinsame Skala reklassifiziert oder transformiert, die transformierten Werte definieren jedoch die Möglichkeit der Zugehörigkeit zu einer angegebenen Menge. Ein Beispiel hierfür wären Neigungswerte, die nach der Transformation die Möglichkeit der Zugehörigkeit zu einer präferierten Eignungsmenge angeben (von 0 bis 1, wobei 1 definitiv ein Teil der Menge ist). Bei "Gewichtete Überlagerung" und "Gewichtete Summe" liegen die Werte auf einer Verhältnisskala für die Präferenz. Dabei sind höhere Werte geeigneter, was bei den Möglichkeiten der Zugehörigkeit in "Fuzzy-Überlagerung" nicht der Fall ist.

Da die transformierten Werte Möglichkeiten der Zugehörigkeit zu Mengen darstellen, werden die Eingabe-Raster bei "Fuzzy-Überlagerung" nicht gewichtet. Im Additions- und Kombinationsschritt (siehe Liste oben) der allgemeinen Überlagerungsanalyse unterscheidet sich "Fuzzy-Überlagerung" von "Gewichtete Überlagerung" und "Gewichtete Summe". Der Kombinationsanalyseschritt in "Fuzzy-Überlagerung" gibt die Möglichkeit der Zugehörigkeit jeder Position zu bestimmten Mengen aus verschiedenen Eingabe-Rastern in Zahlen an.

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