Calcular densidad

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Calcular densidad utiliza entidades de puntos de entrada para calcular un mapa de densidad dentro de un área de interés. Calcular densidad utiliza un cálculo de Densidad kernel para crear una superficie de densidad a partir de las entidades de puntos.

Ejemplos

Los recuentos de pájaros se pueden utilizar para calcular las densidades de especies. Después, las densidades se pueden comparar con los datos de cobertura del suelo para determinar qué hábitats prefiere cada especie.

Utilizar la funcionalidad Calcular densidad

La funcionalidad Calcular densidad se puede ejecutar en mapas con capas de puntos.

Siga estos pasos para ejecutar la funcionalidad de análisis Calcular densidad:

  1. Si es necesario, haga clic en la tarjeta de mapa para activarla. Una tarjeta está activa cuando aparecen la barra de herramientas y el botón Acción Acción.
  2. Haga clic en el botón Acción y elija Calcular densidad.
  3. En Elegir una capa de puntos, seleccione la capa para la que desea calcular la densidad.
  4. Expanda Opciones adicionales e introduzca valores para los parámetros Peso, Radio de búsqueda (ancho de banda) y Tamaño de celda, si es necesario. Consulte las Notas de uso para obtener más información.
  5. Haga clic en Ejecutar.

Notas de uso

El parámetro Elegir una capa de puntos permite seleccionar un dataset para calcular densidades. En el menú desplegable solo están disponibles las entidades de puntos.

Expanda Opciones adicionales para revelar los parámetros Peso, Radio de búsqueda (ancho de banda) y Tamaño de celda. En la siguiente tabla se explican estos parámetros, incluidos sus valores predeterminados:

ParámetroDescripciónValor predeterminado

Ponderada

Un campo que indica el valor de cada entidad. Por ejemplo, si tiene un dataset de ubicaciones de venta al por menor que incluye un campo de ingresos, puede usar ese campo como el peso para crear una superficie de densidad basada en el volumen de ventas, en lugar de en las ubicaciones.

Todas las entidades se ponderan como 1 (es decir, la superficie de densidad se basa únicamente en la ubicación de las entidades).

Radio de búsqueda (ancho de banda)

Distancia (expresada en millas, pies, kilómetros o metros) que se utiliza para buscar entidades de entrada dentro de la misma vecindad como entidad focal.

Se calcula una distancia de búsqueda adecuada para el dataset de entrada utilizando la fórmula de la regla general de Silverman.

Tamaño de celda

Tamaño de las entidades de salida que crea la superficie de densidad.

Se calcula un tamaño de celda adecuado para el dataset de entrada basado en la extensión del dataset y el número de entidades.

Se aplica estilo al dataset de resultados con Recuentos y cantidades (color) con una clasificación de intervalo equivalente predeterminada con 10 clases.

El botón Girar tarjeta Voltear tarjeta se utiliza para ver la información del dorso de la tarjeta, incluidos los valores correspondientes al radio de búsqueda y el ancho de banda.

Limitaciones

Las densidades se pueden calcular solo para entidades de puntos.

No se admite Calcular densidad para Google BigQuery, Snowflake y plataformas de bases de datos no admitidas tal cual.

Cómo funciona Calcular densidad

Calcular densidad utiliza un cálculo de densidad kernel para crear una superficie de densidad. En las siguientes secciones se explica el cálculo de la densidad kernel, así como los cálculos predeterminados de Radio de búsqueda (ancho de banda) y Tamaño de celda.

Densidad kernel

La densidad kernel calcula la densidad de las entidades dentro de una vecindad circular alrededor de cada celda de salida mediante una función Gaussiano. Conceptualmente, se ajusta una superficie curva suave sobre cada punto. El valor de superficie es más alto en la ubicación del punto y disminuye a medida que aumenta la distancia desde el punto, y alcanza cero cuando la distancia desde el punto iguala a la distancia de búsqueda.

Superficie que rodea cada entidad

Número uno

Uno de los puntos del dataset.

Número dos

Una distancia igual al radio de búsqueda (ancho de banda).

Cada superficie también incluye el volumen. El volumen de la superficie es igual al parámetro Peso para cada entidad, o 1 si no se especifica ningún valor. El peso determina cuántas veces se cuenta un punto en la fórmula de densidad.

La densidad de cada celda se calcula agregando los valores de todas las superficies kernel donde se superponen con el centro de la celda de salida. La función kernel se basa en la función kernel cuártica que se describió en Silverman (1986, p. 76, ecuación 4.5).

Los valores se agregan a cada celda en función de las superficies kernel.

La siguiente fórmula se utiliza para calcular la densidad en la ubicación (x,y):

Fórmula para calcular la densidad

donde:

  • ρ = la densidad en la ubicación (x,y).
  • r = el radio de búsqueda (ancho de banda).
  • i = 1, ..., n puntos de entrada. Solo se incluyen los puntos dentro del radio de búsqueda de la ubicación (x,y).
  • Wi = Peso del punto i. Si no se especifica ningún campo de peso, el peso será 1 para todos los puntos.
  • di = la distancia entre el punto i y la ubicación (x,y). La distancia debe ser menor que el radio de búsqueda.

Para obtener más información sobre la fórmula, consulte Fórmulas para calcular la densidad kernel.

Radio de búsqueda (ancho de banda)

El radio de búsqueda predeterminado aplica un algoritmo a sus datos que se basa tanto en la extensión de los datos como en la densidad de los puntos. El campo Radio de búsqueda (ancho de banda) aparece en blanco porque el radio predeterminado no se calcula hasta que comienza el análisis. Si deja el campo Radio de búsqueda (ancho de banda) en blanco, se aplica el radio predeterminado. Para obtener más información, consulte Algoritmo de radio de búsqueda predeterminado (ancho de banda).

Si desea especificar su propio radio de búsqueda, tenga en cuenta que cuanto más grande sea, más generalizado será el patrón. Un radio de búsqueda menor muestra más variación local, pero puede perder un panorama más amplio.

Tamaño de celda

Si no se proporciona ningún tamaño de celda, dicho tamaño se calculará en función de las fórmulas descritas en Hengl (2006). Las fórmulas dependen del dataset y se seleccionan en función del número de entidades y la extensión o escala del dataset de entrada para optimizar tanto el rendimiento como la resolución de salida.

Cálculos de distancia

Calcular densidad se puede ejecutar con un sistema de coordenadas proyectadas (datos proyectados) o con un sistema de coordenadas geográficas (datos no proyectados). Cuando se utilizan datos proyectados, se calcula una distancia euclidiana (una distancia en línea recta medida en una superficie plana). Cuando se utilizan datos no proyectados, se calcula una distancia geodésica (una línea dibujada en una esfera que representa la curvatura de la Tierra). El cálculo de la distancia geodésica se basa en la fórmula de Haversine.

Referencias

Silverman, B. W. (1986). Density Estimation for Statistics and Data Analysis. Chapman y Hall.

Hengl, T. (2006). Finding the right pixel size. Computers & Geosciences, 32(9), 1283-1298. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2005.11.008