Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.
Der einfachste Ansatz zum Verständnis der zellenbasierten Modellierung besteht darin, den Vorgang aus der Perspektive einer einzelnen Zelle (Froschperspektive) zu betrachten im Gegensatz zum Blick auf das gesamte Raster (Vogelperspektive) (Tomlin, 1994). Betrachten Sie eine Zelle in einem Raster-Dataset. Sie stellt eine Position dar und hat einen Wert. Alle Spatial Analyst-Werkzeuge erfordern, dass der Zellenwert auf Grundlage von definierten Regeln bearbeitet oder beibehalten wird.
Berechnung des Ausgabewertes
Um einen Ausgabewert für eine angegebene Position (Zelle) mit einem Spatial Analyst-Werkzeug berechnen zu können, müssen Sie folgende Faktoren kennen:
- den Wert der angegebenen Position bzw. Zelle
- die Änderung, die auf den Wert angewendet wird
- welche anderen Zellenpositionen einschließlich ihrer Werte in die Berechnungen einfließen müssen
Berechnungsvorgang für die einzelnen Zellen
In allen Spatial Analyst-Werkzeugen wird der Berechnungsvorgang für jede Position bzw. Zelle im Raster-Dataset durchgeführt. Die Werkzeuge arbeiten Zelle für Zelle. Bei jeder Berechnung müssen für jede Zelle drei Faktoren bekannt sein; a) der Zellenwert, b) die auszuführende Operation, c) die in die Berechnung einzubeziehenden Zellenpositionen. Die Dokumentation für das Werkzeug beschreibt die Logik, nach der der Wert bearbeitet wird.
Die Werkzeuge sind in Abhängigkeit davon, wie sie Werte verändern, in Kategorien eingeteilt. Bei einigen Werkzeugen muss nur der Wert der Position bekannt sein, um den Ausgabewert zu berechnen, beispielsweise beim Erheben des Wertes in eine bestimmte Potenz. Mit anderen Werkzeugen wiederum können Sie die Werte anderer Positionen im Raster-Dataset ermitteln, zu denen Ihre angegebene Position gehört, indem Sie z. B. die Werte in der Nachbarschaft untersuchen (fokales Werkzeug) oder Zellenpositionen und zugehörige Werte, die durch andere Raster-Datasets vorgegeben sind, einbeziehen (Zonenwerkzeuge).
Bei vielen Werkzeugen können Sie mittels benutzerdefinierter Parameter bestimmen, wie die Änderung bzw. Berechnung durchgeführt wird. Bei einem fokalen Werkzeug kann es z. B. vorkommen, dass die Zellen der jeweiligen Berechnung abhängig von der festgelegten Nachbarschaft variieren.
Berechnungsvorgänge in bestimmten Werkzeugen
In den folgenden Beispielen wird erläutert, welcher Berechnungsvorgang in bestimmten Werkzeugen Anwendung findet:
- Power: Wenn Sie dieses Werkzeug auf ein Raster-Dataset anwenden, müssen Sie wissen, wie der Wert Ihrer Position abgerufen und potenziert wird, um einen Ausgabewert für Ihre Position zu erhalten. Die Potenz bestimmt sich aus dem Wert der Position, die die angegebene Zelle im anderen Raster-Dataset repräsentiert.
- Cos: Wenn Sie dieses Werkzeug auf ein Raster-Dataset anwenden, müssen Sie den Wert der angegebenen Position kennen und wissen, wie der Kosinus des Wertes ermittelt wird, um einen Ausgabewert zu erhalten.
- Entfernungsakkumulation: Wenn Sie dieses Werkzeug anwenden, müssen Sie die Position kennen und ermitteln, wie weit diese von der nächsten Quelle entfernt ist (wird durch ein Quellen-Dataset bestimmt), um einen Ausgabewert für Ihre Position zu erhalten.
- Focal Statistics: Wenn Sie dieses Werkzeug dazu verwenden, den Maximalwert innerhalb einer 3x3-Nachbarschaft zu bestimmen, müssen Sie sowohl den Wert Ihrer Position als auch die Werte der acht unmittelbaren Nachbarn Ihrer Position kennen. Sie berechnen eine bestimmte Statistik für die neun Werte und wenden den resultierenden Wert auf die Ausgabe an Ihrer Position an.
- Zonale Statistiken: Wenn Sie dieses Werkzeug mit der Option Mittelwert anwenden, müssen Sie den Wert Ihrer Position kennen und den Mittelwert aller Zellen bestimmen, die zur gleichen Zone wie Ihre Zelle gehören. Dies wird durch ein Zonen-Raster-Dataset definiert.
Referenzen
Tomlin, D. 1994, "Map Algebra: one perspective". Landscape and Urban Planning. Vol 30, Issues 1-2.