Lo strumento Geometria zonale restituisce informazioni sulla geometria, o forma, di ogni zona in un raster. Una zona non deve essere un'entità singola e connessa. Può essere composta da un numero di aree scollegate (regioni).
Con lo strumento Geometria zonale, è possibile calcolare quattro tipi di geometria, come determinato dal parametro Tipo di geometria:
- Area
L'area di ciascuna zona.
- Perimetro
La lunghezza del perimetro di ciascuna zona.
- Spessore
Il punto più profondo all'interno della zona dalle sue celle circostanti.
- Baricentro
Localizza i centroidi di ciascuna zona.
Lo strumento Geometria zonale come tabella calcola tutte le misure di geometria, ma restituisce il risultato come tabella invece di un raster di output.
I risultati dell'output dei tipi di geometria Area, Perimetro e Spessore sono presentati in unità di mappa. Per il tipo di geometria Centroide, anche i valori di output dell'asse maggiore e asse minore sono in unità di mappa.
Quando il dataset di zona è un feature dataset, sarà convertito internamente in un raster alla risoluzione della dimensione cella di output.
Modificare la dimensione cella nell'ambiente di analisi può influenzare i valori di output a causa del ricampionamento e degli errori accumulati di arrotondamento.
Area
Per ogni zona nel raster di input, l'area zonale determina l'area totale di ciascuna zona e la assegna a ogni cella nella zona nel raster di output. L'area è calcolata in base al numero di celle che compongono la zona moltiplicato per la dimensione corrente della cella.
L'area di tutte le regioni sarà calcolata e sommata insieme, in modo che solo un valore venga assegnato alla zona nell'output.
L'area è misurata in unità di mappa quadrate.
Esempio
La seguente illustrazione mostra l'output dello strumento Geometria zonale nel raster di input con Tipo di geometria impostato su Area e una dimensione cella di 1:
Perimetro
Il perimetro zonale determina il perimetro di ciascuna zona nel raster di output e lo assegna a ogni cella nella zona in un raster di output. Il perimetro di una zona è calcolato sommando le lunghezze delle celle che compongono i confini della zona. Sono presi in considerazione sia i confini esterni che quelli interni (isole).
Se la zona ha più regioni, i perimetri di ciascuna verranno sommati in modo che solo un valore venga assegnato alla zona nell'output.
Il valore di perimetro è misurato in unità di mappa lineari.
Esempio
La seguente illustrazione mostra l'output dello strumento Geometria zonale nel raster di input con Tipo di geometria impostato su Perimetro:
Spessore
L'analisi di spessore zonale calcola il punto più profondo o più spesso all'interno di ogni zona dalle sue celle circostanti in un raster di input. Essenzialmente, è il raggio (in celle) del cerchio più grande che può essere disegnato all'interno di ogni zona senza includere le celle esterne alla zona.
Innanzitutto, vengono identificate le celle più esterne della zona. Proseguendo verso l'interno, vengono identificate le celle accanto a quelle esterne, poi quelle successive e così via, fino a quando viene identificata la cella più profonda.
La distanza è calcolata dal centro di una cella della zona interna verso il bordo più vicino (non il centro) della posizione della cella circostante più vicina.
Lo spessore può essere calcolato da un bordo esterno della zona o da un bordo interno (un'isola nella zona).
La distanza tra due celle adiacenti che si trovano direttamente orizzontali o verticali l'una dall'altra e interne alla zona è pari a 1 volta la dimensione delle celle. Se due celle adiacenti interne alla zona si trovano in diagonale l'una dall'altra, la distanza è ≈1.41421 volte la dimensione delle celle. Le due formule precedenti sono utilizzate al bordo della zona quando una cella interna alla zona entra in contatto con una cella esterna alla zona, con l'eccezione che esse sono divise per 2. La distanza dalle celle interne al bordo è cumulativa.
Quando le regioni interne a una zona non sono collegate, lo spessore zonale restituisce il balore della cella più profonda all'interno di tutte le regioni non collegate dentro alla zona.
Se uno o più confini di una zona confinano con i limiti del raster o della finestra di analisi, i bordi saranno ignorati nei calcoli. Lo spessore è determinato solamente per le celle all'interno dell'estensione del raster o della finestra di analisi.
I valori NoData all'interno dell'estensione del raster o della finestra di analisi sono celle valide, per le quali verrà calcolato lo spessore, ma non verrà calcolato lo spessore per le celle NoData. Le celle con NoData come input risulteranno in NoData come output.
Esempio
La seguente illustrazione mostra l'output dello strumento Geometria zonale nel raster di input con Tipo di geometria impostato su Spessore:
Riguardo all'influenza del confine con le zone 7 e -6 nell'esempio precedente: anche se le due zone hanno la stessa configurazione di cella, la zona 7 ha uno spessore di una cella e mezza, mentre la zona -6 è spessa soltanto mezza cella (ogni cella è esterna alla zona).
Applicazioni
L'analisi dello spessore zonale risponde alla domanda di quanto lontano è possibile addentrarsi in una zona, come una foresta, nel suo punto più profondo, prima di uscirne.
Lo spessore zonale può essere utilizzato per ripulire i dati e rimuovere le zone piccole o sottili che potrebbero rappresentare il rumore nei dati o informazioni non rilevanti nelle analisi. Quando lo strumento viene eseguito, gli strumenti nei set Condizionale ed Estrazione, oltre agli altri, possono essere utilizzati per rimuovere le zone più piccole di determinati valori o spessori. Altre opzioni utili per il processo di pulizia dei dati includono gli output Area e Perimetro, nonché gli strumenti di Generalizzazione Pulizia confine, Filtro di maggioranza e Restringi.
Baricentro
L'analisi del centroide zonale approssima la geometria di ciascuna zona creando un ellisse fissato sul centroide di ciascuna forma spaziale della zona. Vengono calcolati l'autovalore e gli autovettori di ciascuna zona. L'ellisse è orientato nella direzione del primo autovettore. Il rapporto tra gli assi maggiore e minore dell'ellisse è lo stesso di quello dei loro autovalori. L'area di ciascun ellisse è uguale all'area della zona che rappresenta.
Verrà rilevato un centroide per ogni zona. La cella del raster di output all'interno del quale rientra un centroide di una zona è impostata al valore della zona. In generale, il numero di celle non NoData nel raster di output sarà uguale al numero di zone nel raster di input. Tuttavia, se due o più centroidi di zona rientrano nella stessa cella di output, il valore della cella è impostato sul valore minore di tutte quelle zone.
L'ellisse
La tabella attributi del raster di output contiene elementi aggiuntivi utilizzati per descrivere la forma dell'approssimazione ellissoidale di ciascuna zona. I parametri che definiscono la forma e la dimensione dell'ellisse sono l'asse maggiore, l'asse minore e l'orientamento. Questi elementi sono sempre elencati dopo gli elementi di Valore e Conteggio nella tabella attributi. L'area di ciascun ellisse è uguale all'area della zona a cui è assegnato.
- MAJORAXIS
La lunghezza dell'asse maggiore. È misurata in unità di mappa.
- MINORAXIS
La lunghezza dell'asse minore. È misurata in unità di mappa.
- ORIENTATION
L'orientamento è definito come un angolo tra l'asse x e l'asse maggiore dell'ellisse. I valori sono in gradi e possono spaziare da 0 a 180. I valori dell'angolo di orientamento aumentano in senso antiorario, partendo da 0 a est (orizzontale, verso destra) e passando per 90 quando l'asse maggiore è verticale. Se una particolare zona è composta da una sola cella o se la zona è un unico blocco quadrato di celle, l'orientamento dell'ellisse (che in questo caso è un cerchio) è impostato a 90 gradi.
L'analisi canonica viene utilizzata per determinare i parametri degli ellissi che descrivono tutte le zone. Il meccanismo è conosciuto comunemente come ellisse di deviazione standard, in cui le coordinate dei centri delle celle fungono da punti per i quali viene calcolata la dispersione. Consultare il riferimento elencato alla fine di questo documento per una descrizione generale dei calcoli.
Esempio
La seguente illustrazione mostra l'output dello strumento Geometria zonale nel raster di input con Tipo di geometria impostato su Centroide:
Riferimenti
Ebdon, D., Statistics in Geography. Blackwell, 2001.