Crear zonas equilibradas (Estadística espacial)

Resumen

Crea zonas espacialmente contiguas en un área de estudio con un algoritmo de crecimiento genético basado en los criterios especificados.

Puede crear zonas que contengan un número idéntico de entidades, zonas que sean similares en función de un conjunto de valores de atributos, o siguiendo ambos criterios. También puede seleccionar zonas con áreas aproximadamente iguales, que son lo más compactas posible y que mantengan estadísticas de resumen uniformes de otras variables.

Más información sobre cómo funciona Crear zonas equilibradas

Uso

• Para crear zonas, elija Objetivo de atributo, Número de zonas y objetivo de atributo o Número definido de zonas en el parámetro Método de creación de zonas. Si elige Objetivo de atributo, la herramienta creará las zonas en función de los valores objetivo de una o varias variables especificadas. La opción Número de zonas y objetivo de atributo equilibra los atributos en el número especificado de zonas. La opción Número definido de zonas crea zonas basadas en el recuento de entidades.

• Esta herramienta puede tomar puntos o polígonos de entrada.

• Si se especifican varias variables para el parámetro Criterios de creación de zonas, puede proporcionar ponderaciones para cada criterio. Las ponderaciones se aplican en proporción al valor especificado en el campo de ponderaciones.

• Esta herramienta admite el procesamiento en paralelo para crear generaciones del algoritmo y utiliza el 50 por ciento de los procesadores disponibles de forma predeterminada. El número de procesadores puede aumentar o disminuir usando el entorno Factor de procesamiento en paralelo.

Parámetros

Cuadro de diálogo

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Entidades de entrada	La clase de entidad o capa de entidades que se consolidan en zonas.	Feature Layer
Entidades de salida	La clase de entidad de salida que indica qué entidades se consolidan en cada zona. El campo ZONE_ID simbolizará la clase de entidad y contendrá campos que muestren los valores de cada criterio que usted especifique.	Feature Class
Método de creación de zonas	Especifica el método que se utilizará para crear cada zona. Las zonas crecerán hasta que se cumplan todos los criterios especificados. Objetivo de atributo—Las zonas se crearán en función de los valores objetivo de una o varias variables. La suma deseada de cada atributo se debe especificar en el parámetro Criterios de creación de zonas con objetivo y cada zona crecerá hasta que la suma de los atributos supere estos valores. Por ejemplo, puede utilizar esta opción para crear zonas que tengan al menos 100.000 residentes y 20.000 viviendas familiares. Número de zonas y objetivo de atributo—Se creará el número especificado de zonas y, al mismo tiempo, se conservará la suma de un atributo aproximadamente igual dentro de cada zona. El número de zonas debe especificarse en el parámetro Número objetivo de zonas. La suma de atributos dentro de cada zona equivale a la suma del atributo total dividido entre el número de zonas. Número definido de zonas—Se creará el número especificado de zonas, cada una de ellas formada por aproximadamente por el mismo número de entidades de entrada. El número de zonas debe especificarse en el parámetro Número objetivo de zonas.	String
Número objetivo de zonas (Opcional)	El número de zonas que se crearán.	Long
Criterios de creación de zonas con objetivo (Opcional)	Especifica las variables que se tendrán en cuenta, así como sus valores objetivo y las ponderaciones opcionales. La ponderación predeterminada es 1 y cada variable contribuye de la misma manera a no ser que se modifiquen.	Value Table
Criterios de creación de zonas (Opcional)	Especifica las variables que se tendrán en cuenta y, de forma opcional, sus ponderaciones. La ponderación predeterminada es 1 y cada variable contribuye de la misma manera a no ser que se modifiquen.	Value Table
Restricciones espaciales (Opcional)	Especifica cómo se definirán los vecinos mientras las zonas crecen. Las zonas solo pueden crecer en entidades nuevas vecinas de al menos una de las entidades que ya existen en la zona. Si las entidades de entrada son polígonos, la restricción espacial predeterminada es Bordes o esquinas de contigüidad. Si las entidades de entrada son puntos, la restricción espacial predeterminada es Triangulación de Delaunay restringida. Solo bordes de contigüidad—En el caso de zonas que contienen entidades poligonales contiguas, solo los polígonos que comparten un borde formarán parte de la misma zona. Bordes o esquinas de contigüidad—En el caso de zonas que contienen entidades poligonales contiguas, solo los polígonos que comparten un borde o un vértice formarán parte de la misma zona. Triangulación de Delaunay restringida—Las entidades de una misma zona tendrán al menos un vecino natural en común con otra entidad en la zona. Las relaciones de vecinos naturales se basan en la triangulación de Delaunay restringida. Conceptualmente, la triangulación de Delaunay crea una malla de triángulos no superpuestos a partir de los centroides de la entidad. Cada entidad es un nodo de triángulo, y los nodos que comparten bordes se consideran vecinos. A continuación, estos triángulos se restringen a una envoltura convexa para garantizar que las entidades no puedan ser vecinas de ninguna otra entidad fuera de la envoltura convexa. Esta es la opción predeterminada. Obtener ponderaciones espaciales a partir del archivo—Las relaciones espaciales y, opcionalmente, las temporales, se definirán por un archivo de ponderaciones espaciales especificadas (.swm). Cree la matriz de ponderaciones espaciales con las herramientas Generar matriz de ponderaciones espaciales o Generar ponderaciones espaciales de red. La ruta del archivo de ponderaciones espaciales se especifica mediante el parámetro Archivo de matriz de ponderaciones espaciales.	String
Archivo de matriz de ponderaciones espaciales (Opcional)	La ruta a un archivo que contenga las ponderaciones espaciales que definen las relaciones espaciales y, opcionalmente, las temporales, entre las entidades.	File
Características de zona (Opcional)	Especifica las características de las zonas que se crearán. Área igual—Se crearán zonas con un área total tan parecida como sea posible. Compactación—Se crearán zonas con entidades más cercanas (más compactas). Número idéntico de entidades—Se crearán zonas con un número idéntico de entidades.	String
Atributos para tener en cuenta (Opcional)	Especifica los atributos y estadísticas que se deben tener en cuenta en la selección de zonas finales. Puede homogeneizar atributos en función de su suma, promedio, mediana o varianza. Por ejemplo, si va a crear zonas en función de los valores de las viviendas y desea equilibrar el valor medio de los ingresos totales de cada zona, se preferirá la solución con los valores medios más similares entre las zonas.	Value Table
Distancia a tener en cuenta (Opcional)	La clase de entidad que se utilizará para homogeneizar la distancia total por zona. La distancia se calcula desde cada una de las entidades de entrada a la entidad más cercana que se proporciona en este parámetro. A continuación, esta distancia se utiliza como una restricción de atributo adicional al seleccionar la solución de zona final. Por ejemplo, puede crear distritos de patrullaje policial que estén aproximadamente a la misma distancia de la comisaría de policía más cercana.	Feature Layer
Variable de categorías para mantener las proporciones (Opcional)	La variable de categorías que se debe tener en cuenta para las proporciones de zona.	Field
Método de proporción (Opcional)	Especifica el tipo de proporción que se mantendrá en función de la variable de categorías elegida. Mantener dentro de la proporción—Cada zona mantendrá las mismas proporciones que el área de estudio general para la variable de categorías dada. Por ejemplo, dada una variable de categorías que es 60 % de Tipo A y 40 % de Tipo B, este método preferirá zonas que estén formadas, aproximadamente, por el 60 % de entidades de Tipo A y el 40 % de entidades de Tipo B. Mantener proporción general—Las zonas se crearán de forma que las proporciones generales del predominio de categorías por zona coincidan con las proporciones de la variable de categorías dada para todo el dataset. Por ejemplo, dada una variable de categorías que es 60 % de Tipo A y 40 % de Tipo B, este método preferirá soluciones donde el 60 % de las zonas esté formado, principalmente, por entidades de Tipo A y el 40 % de las zonas por entidades de Tipo B.	String
Tamaño de la población (Opcional)	El número de valores de inicialización iniciales generados aleatoriamente. En datasets grandes, aumentar este número aumentará el espacio de búsqueda y la probabilidad de encontrar una solución mejor. El valor predeterminado es 100.	Long
Número de generaciones (Opcional)	El número de veces que se repetirá el proceso de búsqueda de zona. En datasets más grandes, se recomienda aumentar el número para buscar la solución óptima. El valor predeterminado es de 50 generaciones.	Long
Factor de mutación (Opcional)	La probabilidad de que los valores de inicialización de un individuo muten en un nuevo conjunto de valores de inicialización. La mutación aumenta el espacio de búsqueda introduciendo variabilidad de las posibles soluciones en cada generación y permite una convergencia más rápida a una solución óptima. El valor predeterminado es 0.1.	Double
Tabla de convergencia de salida (Opcional)	La tabla que contiene la puntuación de aptitud total de la mejor solución encontrada en cada generación, así como la puntuación de aptitud de las restricciones de zona individuales.	Table

Python

arcpy.stats.BuildBalancedZones(in_features, output_features, zone_creation_method, {number_of_zones}, {zone_building_criteria_target}, {zone_building_criteria}, {spatial_constraints}, {weights_matrix_file}, {zone_characteristics}, {attribute_to_consider}, {distance_to_consider}, {categorial_variable}, {proportion_method}, {population_size}, {number_generations}, {mutation_factor}, {output_convergence_table})

Nombre	Explicación	Tipo de datos
in_features	La clase de entidad o capa de entidades que se consolidan en zonas.	Feature Layer
output_features	La clase de entidad de salida que indica qué entidades se consolidan en cada zona. El campo ZONE_ID simbolizará la clase de entidad y contendrá campos que muestren los valores de cada criterio que usted especifique.	Feature Class
zone_creation_method	Especifica el método que se utilizará para crear cada zona. Las zonas crecerán hasta que se cumplan todos los criterios especificados. ATTRIBUTE_TARGET—Las zonas se crearán en función de los valores objetivo de una o varias variables. La suma deseada de cada atributo se debe especificar en el parámetro Criterios de creación de zonas con objetivo y cada zona crecerá hasta que la suma de los atributos supere estos valores. Por ejemplo, puede utilizar esta opción para crear zonas que tengan al menos 100.000 residentes y 20.000 viviendas familiares. NUMBER_ZONES_AND_ATTRIBUTE—Se creará el número especificado de zonas y, al mismo tiempo, se conservará la suma de un atributo aproximadamente igual dentro de cada zona. El número de zonas debe especificarse en el parámetro Número objetivo de zonas. La suma de atributos dentro de cada zona equivale a la suma del atributo total dividido entre el número de zonas. NUMBER_OF_ZONES—Se creará el número especificado de zonas, cada una de ellas formada por aproximadamente por el mismo número de entidades de entrada. El número de zonas debe especificarse en el parámetro Número objetivo de zonas.	String
number_of_zones (Opcional)	El número de zonas que se crearán.	Long
zone_building_criteria_target [[variable, sum, weight],...] (Opcional)	Especifica las variables que se tendrán en cuenta, así como sus valores objetivo y las ponderaciones opcionales. La ponderación predeterminada es 1 y cada variable contribuye de la misma manera a no ser que se modifiquen.	Value Table
zone_building_criteria [[variable, weight],...] (Opcional)	Especifica las variables que se tendrán en cuenta y, de forma opcional, sus ponderaciones. La ponderación predeterminada es 1 y cada variable contribuye de la misma manera a no ser que se modifiquen.	Value Table
spatial_constraints (Opcional)	Especifica cómo se definirán los vecinos mientras las zonas crecen. Las zonas solo pueden crecer en entidades nuevas vecinas de al menos una de las entidades que ya existen en la zona. Si las entidades de entrada son polígonos, la restricción espacial predeterminada es Bordes o esquinas de contigüidad. Si las entidades de entrada son puntos, la restricción espacial predeterminada es Triangulación de Delaunay restringida. CONTIGUITY_EDGES_ONLY—En el caso de zonas que contienen entidades poligonales contiguas, solo los polígonos que comparten un borde formarán parte de la misma zona. CONTIGUITY_EDGES_CORNERS—En el caso de zonas que contienen entidades poligonales contiguas, solo los polígonos que comparten un borde o un vértice formarán parte de la misma zona. TRIMMED_DELAUNAY_TRIANGULATION—Las entidades de una misma zona tendrán al menos un vecino natural en común con otra entidad en la zona. Las relaciones de vecinos naturales se basan en la triangulación de Delaunay restringida. Conceptualmente, la triangulación de Delaunay crea una malla de triángulos no superpuestos a partir de los centroides de la entidad. Cada entidad es un nodo de triángulo, y los nodos que comparten bordes se consideran vecinos. A continuación, estos triángulos se restringen a una envoltura convexa para garantizar que las entidades no puedan ser vecinas de ninguna otra entidad fuera de la envoltura convexa. Esta es la opción predeterminada. GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE—Las relaciones espaciales y, opcionalmente, las temporales, se definirán por un archivo de ponderaciones espaciales especificadas (.swm). Cree la matriz de ponderaciones espaciales con las herramientas Generar matriz de ponderaciones espaciales o Generar ponderaciones espaciales de red. La ruta del archivo de ponderaciones espaciales se especifica mediante el parámetro Archivo de matriz de ponderaciones espaciales.	String
weights_matrix_file (Opcional)	La ruta a un archivo que contenga las ponderaciones espaciales que definen las relaciones espaciales y, opcionalmente, las temporales, entre las entidades.	File
zone_characteristics [zone_characteristics,...] (Opcional)	Especifica las características de las zonas que se crearán. EQUAL_AREA—Se crearán zonas con un área total tan parecida como sea posible. COMPACTNESS—Se crearán zonas con entidades más cercanas (más compactas). EQUAL_NUMBER_OF_FEATURES—Se crearán zonas con un número idéntico de entidades.	String
attribute_to_consider [[variable, function],...] (Opcional)	Especifica los atributos y estadísticas que se deben tener en cuenta en la selección de zonas finales. Puede homogeneizar atributos en función de su suma, promedio, mediana o varianza. Por ejemplo, si va a crear zonas en función de los valores de las viviendas y desea equilibrar el valor medio de los ingresos totales de cada zona, se preferirá la solución con los valores medios más similares entre las zonas.	Value Table
distance_to_consider [distance_to_consider,...] (Opcional)	La clase de entidad que se utilizará para homogeneizar la distancia total por zona. La distancia se calcula desde cada una de las entidades de entrada a la entidad más cercana que se proporciona en este parámetro. A continuación, esta distancia se utiliza como una restricción de atributo adicional al seleccionar la solución de zona final. Por ejemplo, puede crear distritos de patrullaje policial que estén aproximadamente a la misma distancia de la comisaría de policía más cercana.	Feature Layer
categorial_variable (Opcional)	La variable de categorías que se debe tener en cuenta para las proporciones de zona.	Field
proportion_method (Opcional)	Especifica el tipo de proporción que se mantendrá en función de la variable de categorías elegida. MAINTAIN_WITHIN_PROPORTION—Cada zona mantendrá las mismas proporciones que el área de estudio general para la variable de categorías dada. Por ejemplo, dada una variable de categorías que es 60 % de Tipo A y 40 % de Tipo B, este método preferirá zonas que estén formadas, aproximadamente, por el 60 % de entidades de Tipo A y el 40 % de entidades de Tipo B. MAINTAIN_OVERALL_PROPORTION—Las zonas se crearán de forma que las proporciones generales del predominio de categorías por zona coincidan con las proporciones de la variable de categorías dada para todo el dataset. Por ejemplo, dada una variable de categorías que es 60 % de Tipo A y 40 % de Tipo B, este método preferirá soluciones donde el 60 % de las zonas esté formado, principalmente, por entidades de Tipo A y el 40 % de las zonas por entidades de Tipo B.	String
population_size (Opcional)	El número de valores de inicialización iniciales generados aleatoriamente. En datasets grandes, aumentar este número aumentará el espacio de búsqueda y la probabilidad de encontrar una solución mejor. El valor predeterminado es 100.	Long
number_generations (Opcional)	El número de veces que se repetirá el proceso de búsqueda de zona. En datasets más grandes, se recomienda aumentar el número para buscar la solución óptima. El valor predeterminado es de 50 generaciones.	Long
mutation_factor (Opcional)	La probabilidad de que los valores de inicialización de un individuo muten en un nuevo conjunto de valores de inicialización. La mutación aumenta el espacio de búsqueda introduciendo variabilidad de las posibles soluciones en cada generación y permite una convergencia más rápida a una solución óptima. El valor predeterminado es 0.1.	Double
output_convergence_table (Opcional)	La tabla que contiene la puntuación de aptitud total de la mejor solución encontrada en cada generación, así como la puntuación de aptitud de las restricciones de zona individuales.	Table

Muestra de código

Ejemplo 1 de BuildBalancedZones (ventana de Python)

La siguiente secuencia de comandos de la ventana de Python muestra cómo utilizar la función BuildBalancedZones.

import arcpy
arcpy.env.workspace = r"c:\data\project_data.gdb"
arcpy.stats.BuildBalancedZones("US_Counties", "out_features", 
     "NUMBER_OF_ZONES", 5, None, None, "TRIMMED_DELAUNAY_TRIANGULATION", 
     None, None, None, None, None, '', 100, 50, 0.1)

Ejemplo 2 de BuildBalancedZones (script independiente)

El siguiente script independiente de Python muestra cómo utilizar la función BuildBalancedZones.

# Aggregate states into zones that have a target population of approximately
# 250,000 people.  Make the zones of equal area and compact. 
 
import arcpy

# Set the current workspace (to avoid having to specify the full path to
# the feature classes each time)

arcpy.env.workspace = r"c:\data\project_data.gdb"

arcpy.stats.BuildBalancedZones("states", "out_zones", "ATTRIBUTE_TARGET", 
     None, "POPULATION 250000 1", None, "TRIMMED_DELAUNAY_TRIANGULATION", 
     None, "EQUAL_AREA;COMPACTNESS", None, None, None, '', 100, 50, 0.1)

Entornos

Sistema de coordenadas de salida, Factor de procesamiento en paralelo, Generador de números aleatorios