Interpretation der Legendenparameter der ArcGIS-Kerneldichte


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In ArcMap 9.3 habe ich die Kerneldichte verwendet, um verschiedene Vorfälle abzubilden, aber das resultierende Shapefile zeigt keine Maßeinheiten an. Gibt es eine gute, nicht technische Quelle, die in der Laienterminologie die Interpretation der Ausgabewerte in Bezug auf die Größe der Eingabezelle und den Suchradius erklären würde?

Antworten:


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Dies ist fast ein Duplikat von Wie werden GRASS v.kernel-Ergebnisse interpretiert? , unterscheidet sich jedoch geringfügig darin, nach einer Interpretation hinsichtlich des Suchradius zu fragen. Reden wir darüber.

Eine Kerndichte ist eine Faltung , wie unter 1 , 2 und 3 erläutert . Nichttechnisch bedeutet dies, dass der Wert jeder Zelle im Eingangsraster über ihre Umgebung verteilt ist. Der "Kernel" ist eine Funktion, die die Form der Ausbreitung beschreibt. Stellen Sie sich den Wert als Aufzeichnung der Höhe des Sandes vor, der in eine Box basierend auf der Zelle gegossen wurde. Wenn Sie die Box entfernen würden, würde der Sand zusammensacken. Der Kernel sagt, welche Form er annehmen würde; Die Sandmenge bestimmt, wie hoch diese Form ist. Wiederholen Sie diesen Vorgang unabhängig für jede Zelle im Raster, damit sich die Sandhaufen vertikal ansammeln können (ohne dass durch die Überlappung ein zusätzliches Absacken entsteht).

Aus dieser Beschreibung können wir die Antworten auf die beiden hier gestellten Fragen ableiten:

  1. Je nach Software geben die Ausgabewerte entweder die Gesamtmenge an Sand in jeder Zelle oder - üblicherweise - die Menge pro Flächeneinheit an. (Dies ist, was "Dichte" bedeutet.) Die Verwendung der Ausgabe pro Flächeneinheit ist besser, da sie sich nicht wesentlich ändert, wenn Sie die Größe der Ausgabezellen ändern. Wenn Sie beispielsweise die Größe der Ausgabezellen halbieren, nimmt jede Zelle nur ein Viertel ihres früheren Platzbedarfs ein, sodass sie normalerweise nur von etwa einem Viertel des Sandes bedeckt ist. Wenn Sie die Ausgabe jedoch als Sand pro Flächeneinheit ausdrücken, ändert sich dies nicht: Sie erhalten ein Viertel des Sandes in einem Viertel der ursprünglichen Fläche, von wo aus das Verhältnis gleich ist.

  2. Der "Suchradius" (ein eigenwilliger Begriff, der von bestimmten GIS-Anbietern verwendet wird; in der Literatur werden verwandte Mengen verwendet, die als Kernel "halbe Breite" oder "volle Breite bei halbem Maximum" bekannt sind), beschreibt das Ausmaß der Ausbreitung. Unabhängig davon, wie dies ausgedrückt wird, wenn Sie die ursprünglichen Zellenwerte doppelt so weit verteilen möchten, werden Sie am Ende vier abdeckenmal so viel Fläche. Wenn Sie den Wert einer einzelnen Zelle verteilen, ist der resultierende Stapel an jedem Punkt nur ein Viertel so hoch. In den meisten Fällen steht die Ausbreitungsdichte jedoch in einem komplexeren Verhältnis zur weniger ausgebreiteten Dichte, da die "Sand" -Haufen - obwohl einzeln kleiner - Beiträge von weiter entfernten Zellen erhalten. Insgesamt gleichen sich die Effekte aus. Was Sie sehen, ist, dass eine größere Streuung Ausgabegitter erzeugt, die sich sanfter unterscheiden, während eine geringere Streuung Ausgabegitter erzeugt, die lokal variabler sind.

Diese Abbildungen veranschaulichen die Auswirkungen der Änderung des Radius (für einen Gaußschen Kernel) auf ein spärliches Eingabegitter mit Werten von 0 oder 1.

Ein Bild und einige seiner Gaußschen Kerndichten

Bilder Die Dunkelheit zeigt Gitterwerte (schwarz = 1, weiß = 0). Alle Bilder sind 16 mal 16.

Dieselbe Abbildung wird als 3D-Diagramm der Gitterwerte angezeigt

3D-Diagramme Die Höhe zeigt Gitterwerte. Alle Diagramme sind zum Vergleich auf einer gemeinsamen Skala. Diese Plotmethode zeigt die ursprünglichen "Sand" -Haufen als Kegel und nicht als Kisten.


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Meine Augen sagen mir, dass das Gesamtvolumen von "Sand" abzunehmen scheint, wenn wir uns im unteren Bereich von links nach rechts bewegen. Dies ist teilweise ein Artefakt der Art und Weise, wie die Software die Oberflächen zeichnet, aber teilweise auch real: In den letzten beiden Bildern wird ein Großteil des Sandes außerhalb des Untersuchungsgebiets verteilt und ist aus dem Blickfeld verschwunden. Dieser "Kanteneffekt" ist in vielen Kernel-Dichtekarten vorhanden.
whuber

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Etwas spät, aber der Faltungslink, den Sie hier verlinkt haben, war perfekt. Ich habe das Internet gescannt, um die Kerneldichte zu verstehen, und damit habe ich es bekommen. Prost!
Johan S

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Hier ist die Webantwort.
Esri webhelp 9.3 Funktionsweise der Kerneldichte
Dichteberechnungen (Unterschiede)
Kerneldichte


Links sind großartig, aber wir empfehlen Ihnen - dem Befragten -, eine Zusammenfassung bereitzustellen, damit Ihre Antwort für sich allein stehen kann.
whuber

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Ich verstehe die Ermutigung, aber ich dachte, die Frage sei nach "guter Quelle". Vielen Dank für die gute Antwort - Sie sind eine gute Quelle.
Brad Nesom

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Sie haben Recht, Brad, die Frage wurde tatsächlich so formuliert (und deshalb habe ich Ihre Antwort positiv bewertet). Trotzdem möchte ich Sie ermutigen, Ihre Empfehlungen zu konkretisieren :-).
whuber
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