Fehlende Werte ausfüllen (Space Time Pattern Mining)

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Zusammenfassung

Ersetzt fehlende Werte (NULL-Werte) durch Schätzwerte, die auf räumlichen Nachbarn, Raum-Zeit-Nachbarn oder Zeitserienwerten basieren.

Weitere Informationen zur Funktionsweise des Werkzeugs Fehlende Werte ausfüllen

Abbildung

Beispiel für das Werkzeug "Fehlende Werte ausfüllen"

Verwendung

  • Bei dem Wert Eingabe-Features kann es sich um Punkte oder Polygone handeln.

  • Die resultierende Ausgabe enthält drei Felder für jedes Feld des Parameters Auszufüllende Felder. Das erste enthält die ursprünglichen und die ausgefüllten Werte und das zweite enthält einen Indikator dafür, dass der Wert geschätzt wurde. Das geschätzte Feld behält den ursprünglichen Feldnamen, es werden jedoch Feld-Aliasnamen mit der folgenden Namenskonvention erstellt: <field>_FILLED und <field>_ESTIMATED. Das dritte Feld ist das Feld mit der Anzahl der Nachbarn, <field>_ N_NEIGHBORS, die in Berechnungen für jeden geschätzten Wert verwendet wird.

  • Die Ausgabe enthält außerdem Felder mit Werten, die Ihnen ein besseres Verständnis der Anzahl der Nachbarn und des Bereichs der Nachbarschaftswerte vermitteln, die in den Berechnungen für den fehlenden Zielwert herangezogen werden. Wenn der Parameter Füllmethode auf die Option Durchschnitt gesetzt ist, wird die in Berechnungen verwendete Standardabweichung (<field>_STD) der Nachbarn aufgezeichnet. Der maximale Nachbarschaftswert wird für die Option Minimum und der minimale Nachbarschaftswert wird für die Option Maximum erfasst. Wenn der Parameter Füllmethode auf die Option Mittelwert gesetzt ist, wird die mittlere absolute Abweichung der Nachbarn erfasst. Wenn fehlende Werte mit der Option Zeitlicher Trend gefüllt werden, enthält das Feld die Summe der Spline-Residuen im Quadrat. Das Feld NNBRS enthält die Anzahl der Nachbarn, die zum Berechnen der geschätzten Werte herangezogen werden.

  • Sie können Felder einbeziehen, die keine NULL-Werte enthalten. Diese Felder werden in die Ausgabe kopiert, weisen jedoch keine zusätzlichen Felder auf, die mit ihnen in der Ausgabe verknüpft sind (z. B. <field>_FILLED oder <field>_ESTIMATED). Sie können auch einen Wert für den Parameter Eindeutige ID angeben, der der Ausgabe hinzugefügt wird und mit dem Sie die Ergebnisse wieder dem Wert Eingabe-Feature-Class hinzufügen können.

  • Das Feld NUM_EST (TOT_EST, falls Sie eine zugehörige Tabelle verwenden) ist die Gesamtzahl der geschätzten Variablen für den verknüpften Datensatz. Dieses Feld wird zum Rendern der Ausgabekarte verwendet.

  • Sie können die zusätzlichen Felder an die Eingabe-Feature-Class anhängen, indem Sie den Parameter Felder an Eingabe-Features anhängen verwenden. Wenn Sie diese Felder anhängen, kann keine zugehörige Tabelle bereitgestellt werden.

  • Dieses Werkzeug kann mit Bereichsdaten verwendet werden, die als wiederholte Shapes oder mit einer zugehörigen Tabelle gespeichert werden. Bei Angabe eines Wertes für den Parameter Positions-ID erkennt das Werkzeug, dass es sich bei der Eingabe um Bereichsdaten handelt und der Parameter Zeitfeld erforderlich ist.

  • Der Wert Positions-ID ist ein ganzzahliges Feld und sollte eine eindeutige und stationäre Position darstellen. Sie sollte keine unterschiedlichen XY-Koordinaten im Zeitverlauf aufweisen.

  • Wenn die Option Feste Entfernung, Nur benachbarte Kanten oder Benachbarte Kanten/Ecken für den Parameter Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen ausgewählt wird, kann ein Raum-Zeit-Fenster simuliert werden, indem ein Wert für die Parameter Entfernungsband und Zeitliche Nachbarschaft ausgewählt wird.

  • Wenn die Option Feste Entfernung, Nur benachbarte Kanten oder Benachbarte Kanten/Ecken für den Parameter Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen ausgewählt wird, kann der Parameterwert Anzahl von räumlichen Nachbarn zum Festlegen einer Mindestanzahl von Nachbarn eingestellt werden.

  • Die Option Zeitlicher Trend für den Parameter Füllmethode ist nur verfügbar, wenn Werte für die Parameter Positions-ID und Zeitfeld festgelegt wurden.

  • Wenn Werte mit der Option Zeitlicher Trend gefüllt werden, muss der NULL-Wert mindestens zwei Zeiträume mit Werten am Anfang und mindestens zwei Zeiträume mit Werten am Ende der Zeitserie aufweisen, um ausgefüllt zu werden. Aufgrund dieser Anforderung können NULL-Werte, die in den beiden ersten oder in den beiden letzten Zeitschritten vorhanden sind, nicht mit der Option Zeitlicher Trend gefüllt werden.

  • Die Option Zeitlicher Trend verwendet die Methode "Interpolated Univariate Spline" im Interpolationspaket von SciPy.

  • Fehlende Werte, die weder geschätzt noch gefüllt werden konnten, werden in der Ausgabe im ursprünglichen Format der NULL-Werte erfasst.

  • Wenn die fehlenden Werte von Bereichsdaten ausschließlich mit räumlichen Nachbarn gefüllt werden, legen Sie den Parameter Zeitliche Nachbarschaft auf 0 fest.

  • Wenn es sich bei Ihren Daten um Bereichsdaten handelt, kann der Parameter Zeitliche Nachbarschaft zum Filtern nach Zeit genutzt werden. Alternativ können Sie mit einem Wert für Zeitliche Nachbarschaft von 0 lediglich räumliche Nachbarn anzeigen.

  • Es ist wichtig, die resultierenden Füllwerte zu überprüfen, um sicherzustellen, dass sie für Ihre Analyse sinnvoll sind. Wenn das ursprüngliche Feld beispielsweise eine ganze Zahl enthielt und das Werkzeug so eingestellt war, dass es zum Füllen den Durchschnitt räumlicher Nachbarn verwendet, erhalten Sie Dezimalstellen in den Ergebnissen. Dies ist nicht sinnvoll, wenn es sich beim Eingabefeld um eine Anzahl handelt. Außerdem kann das Ergebnis aufgrund der Methode, die für den Parameter Zeitlicher Trend verwendet wurde, eine negative Zahl sein, auch wenn keiner der vorhandenen Werte negativ war. Dies wäre nicht sinnvoll, wenn es sich bei dem ausgefüllten Feld um das Feld "Bevölkerung" handelt.

  • Das Feld N_NEIGHBORS gibt die Anzahl der Nachbarn aus, die in die Berechnungen für dieses Feature eingeschlossen wird. Wenn für den Parameter Füllmethode die Option Zeitlicher Trend festgelegt ist, gibt diese Zahl die Anzahl der Werte an, die in der Zeitserie für diesen Positions-ID-Wert vorhanden ist (wenn in der Zeitserie beispielsweise nur ein Wert fehlt, wird die Anzahl der Zeitschritte in Ihrem Dataset minus 1 gemeldet). Wenn Sie den Parameterwert Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen der k nächsten Nachbarn sowie einen Zeitliche Nachbarschaft-Wert verwenden, enthält die Anzahl der gemeldeten Nachbarn die k Nachbarn für das Feature, die im festgelegten Zeitfenster liegen.

  • Meldungen, die die Details der Analyse und Eigenschaften der gefüllten Felder beschreiben, werden während der Ausführung des Werkzeugs am unteren Rand des Bereichs Geoverarbeitung angezeigt. Sie können auf diese Meldungen zugreifen, indem Sie mit der Maus auf die Fortschrittsleiste zeigen, auf die Pop-out-Schaltfläche Pop-out klicken oder den Abschnitt "Meldungen" im Bereich Geoverarbeitung erweitern. Sie können auch auf die Meldungen für eine vorherige Ausführung des Werkzeugs Fehlende Werte ausfüllen über den Geoverarbeitungsverlauf zugreifen.

Parameter

BeschriftungErläuterungDatentyp
Eingabe-Features

Die Feature-Class, die die auszufüllenden NULL-Werte enthält.

Feature Layer
Ausgabe-Features
(optional)

Die Ausgabe, die die ausgefüllten (geschätzten) Werte enthält.

Wenn der Parameterwert Zugehörige Tabelle angegeben wird, enthalten die Ausgabe-Features die Anzahl der geschätzten Werte an jeder Position, und die Ausgabetabelle enthält die ausgefüllten (geschätzten) Werte.

Feature Class
Auszufüllende Felder

Die numerischen Felder, die die fehlenden Daten (NULL-Werte) enthalten.

Field
Füllmethode

Gibt den Typ der Berechnung an, der angewendet wird. Die Option Zeitlicher Trend ist nur verfügbar, wenn die Parameterwerte Positions-ID und Zeitfeld angegeben sind.

  • DurchschnittNULL-Werte werden durch den Mittelwert (Durchschnittswert) der Nachbarn des Features ersetzt.
  • MinimumNULL-Werte werden durch den Minimalwert (kleinsten Wert) der Nachbarn des Features ersetzt.
  • MaximumNULL-Werte werden durch den Maximalwert (größten Wert) der Nachbarn des Features ersetzt.
  • MedianwertNULL-Werte werden durch den Medianwert (sortierten Mittelwert) der Nachbarn des Features ersetzt.
  • Zeitlicher TrendNULL-Werte werden basierend auf dem Trend an dieser eindeutigen Position ersetzt.
String
Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen
(optional)

Gibt an, wie räumliche Beziehungen zwischen Features definiert werden.

  • Feste EntfernungBenachbarte Features innerhalb einer angegebenen kritischen Entfernung (Parameterwert Entfernungsband) von jedem Feature werden in die Berechnungen einbezogen; alle außerhalb der kritischen Entfernung liegenden Features werden ausgeschlossen.
  • Nächste Nachbarn (K)Die nächstgelegenen k Features werden in die Berechnungen einbezogen; k ist dabei ein festgelegter numerischer Parameter.
  • Nur benachbarte KantenNur benachbarte Polygon-Features mit einer gemeinsamen Grenze oder mit einer Überlappung beeinflussen Berechnungen für das Ziel-Polygon-Feature.
  • Benachbarte Kanten/EckenPolygon-Features mit einer gemeinsamen Grenze, einem gemeinsamen Knoten oder mit einer Überlappung beeinflussen Berechnungen für das Zielpolygon-Feature.
  • Räumliche Gewichtungen aus Datei abrufenRäumliche Beziehungen werden durch eine Datei mit räumlichen Gewichtungen definiert. Der Pfad zur Datei mit räumlichen Gewichtungen wird durch den Parameter Gewichtungsmatrix-Datei angegeben.
String
Entfernungsband
(optional)

Der Entfernungsgrenzwert für die Option Feste Entfernung des Parameters Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen. Features außerhalb des angegebenen Grenzwertes für ein Ziel-Feature werden in Berechnungen für dieses Feature ignoriert. Dieser Parameter ist für die Optionen Nur benachbarte Kanten und Benachbarte Kanten/Ecken nicht verfügbar.

Linear Unit
Zeitliche Nachbarschaft
(optional)

Ein Intervall vorwärts oder rückwärts in der Zeit, das ermittelt, welche Features in Berechnungen für das Ziel-Feature verwendet werden. Features, die nicht in diesem Intervall des Ziel-Features liegen, werden in Berechnungen für dieses Feature ignoriert.

Time Unit
Zeitfeld
(optional)

Das Feld, das den Zeitstempel für den jeweiligen Datensatz des Datasets enthält. Dieses Feld muss vom Typ "Datum" sein.

Dieser Parameter ist erforderlich, wenn der Parameterwert Positions-ID angegeben ist.

Field
Anzahl der räumlichen Nachbarn
(optional)

Die Anzahl der nächstgelegenen Nachbarn, die in Berechnungen einbezogen werden.

Bei Auswahl der Option Feste Entfernung, Nur benachbarte Kanten oder Benachbarte Kanten/Ecken des Parameters Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen entspricht diese Zahl der Mindestanzahl von Nachbarn, die in Berechnungen einbezogen werden sollen.

Long
Positions-ID
(optional)

Ein ganzzahliges Feld, das eine eindeutige ID-Nummer für jede Position enthält.

Dieser Parameter wird verwendet, um Features aus dem Parameter Eingabe-Features mit Zeilen im Parameter Zugehörige Tabelle abzugleichen oder um eine eindeutige Positions-ID zum Ermitteln zeitlicher Nachbarn festzulegen.

Field
Zugehörige Tabelle
(optional)

Die Tabelle bzw. Tabellensicht, die die Zeitdaten für jedes Feature des Parameters Eingabe-Features enthält.

Table View
Zugehörige Positions-ID
(optional)

Ein ganzzahliges Feld im Parameter Zugehörige Tabelle, das den Parameterwert Positions-ID enthält, auf dem die Beziehung basiert.

Field
Datei mit räumlicher Gewichtungsmatrix
(optional)

Der Pfad zu einer Datei mit Gewichtungen, die räumliche und potenziell zeitliche Beziehungen unter Features definieren.

File
Eindeutige ID
(optional)

Ein ganzzahliges Feld, das für jeden Datensatz des Parameters Eingabe-Features einen anderen Wert enthält. Dieses Feld kann verwendet werden, um die Ergebnisse wieder mit dem jeweiligen ursprünglichen Datensatz zu verbinden.

Wenn Sie nicht über das Feld Unique ID verfügen, können Sie eines erstellen, indem Sie der Attributtabelle des Eingabe-Features ein ganzzahliges Feld hinzufügen und die Feldwerte berechnen, die dem Feld FID oder OBJECTID entsprechen.

Field
NULL-Wert
(optional)

Der Wert, der NULL-Werte (fehlende Werte) enthält. Wenn kein Wert angegeben ist, wird für Geodatabase-Feature-Classes <NULL> vorausgesetzt. Für die Shapefile-Eingabe ist ein numerischer Wert des NULL-Platzhalters erforderlich.

Double
Ausgabetabelle
(optional)

Die Ausgabetabelle die die ausgefüllten (geschätzten) Werte enthält.

Die Ausgabetabelle ist erforderlich, wenn eine zugehörige Tabelle angegeben wird.

Table
Felder an Eingabe-Features anhängen
(optional)

Gibt an, ob die ausgefüllten Wertefelder an die Eingabe-Features angehängt werden oder eine Ausgabe-Feature-Class mit den ausgefüllten Wertefeldern erstellt wird. Wenn Sie die Felder anhängen, können Sie keine zugehörige Tabelle bereitstellen, und die Umgebung des Ausgabekoordinatensystems wird ignoriert.

  • Aktiviert: Die Felder, die die ausgefüllten Werte enthalten, werden an die Eingabe-Features angehängt. Mit dieser Option werden die Eingabedaten geändert.
  • Deaktiviert: Es wird eine Ausgabe-Feature-Class mit den ausgefüllten Wertefeldern erstellt. Dies ist die Standardeinstellung.

Boolean

Abgeleitete Ausgabe

BeschriftungErläuterungDatentyp
Aktualisierte Eingabe-Features

Die aktualisierten Eingabe-Features, welche die ausgefüllten Wertefelder enthalten.

Feature Layer

Lizenzinformationen

  • Basic: Ja
  • Standard: Ja
  • Advanced: Ja

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