Punkte interpolieren (Standard Feature Analysis)

Zusammenfassung

Ermöglicht es Ihnen, Werte an neuen Positionen basierend auf Messwerten aus einer Sammlung von Punkten vorherzusagen. Das Werkzeug verwendet Punktdaten mit Werten an jedem Punkt als Eingabe und erstellt Flächen, die nach vorhergesagten Werten klassifiziert werden.

Hier einige Beispiele:

  • In einem Luft-Qualitätsmanagement-Bezirk befinden sich Sensoren zur Messung des Verschmutzungsgrades. Mit diesem Werkzeug kann der Verschmutzungsgrad an Standorten vorhergesagt werden, an denen keine Sensoren vorhanden sind, z. B. an Standorten von Risikogruppen, wie Schulen oder Krankenhäuser.
  • Treffen Sie Vorhersagen zu Schwermetallkonzentrationen in bestimmten Pflanzenarten basierend auf Proben einzelner Pflanzen.
  • Sagen Sie den Nährstoffgehalt in Böden (Stickstoff, Phosphor, Kalium usw.) sowie andere Indikatoren (z. B. elektrische Leitfähigkeit) voraus, um deren Beziehung zum Ernteertrag zu untersuchen und genaue Dosierungen von Düngemitteln für jedes Gebiet vor Ort vorzuschreiben.
  • Meteorologische Anwendungen beinhalten die Vorhersage von Temperaturen, Niederschlag und damit verknüpften Variablen (wie saurer Regen).

Abbildung

Abbildung des Werkzeugs "Punkte interpolieren"

Verwendung

  • Ein Punkt-Layer wird als Eingabe verwendet. Der Eingabe-Layer muss ein numerisches Feld aufweisen, um als Grundlage für die Interpolation herangezogen werden zu können. Dieses Werkzeug ist für die Verwendung mit Daten vorgesehen, die sich langsam und gleichmäßig über eine Fläche hinweg ändern, wie z. B. die Temperatur oder der Verschmutzungsgrad. Es ist nicht für Daten wie Bevölkerung oder mittlere Haushaltseinkommen geeignet, die sich über kurze Entfernungen hinweg abrupt ändern.

  • Dieses Werkzeug kann für die Optimierung der Geschwindigkeit, der Genauigkeit oder einer ausgeglichenen Kombination aus beidem konfiguriert werden. Je genauer die Vorhersagen sind, desto langsamer werden die Ergebnisse berechnet und umgekehrt.

  • Mit diesem Werkzeug können Sie über die Option zum Ausgeben von Vorhersagefehlern einen Layer mit Standardfehlern erstellen. Ein Konfidenzintervall von 95 Prozent kann für den interpolierten Layer berechnet werden, indem dem Interpolationswert zwei Standardfehler für den oberen Grenzwert hinzuaddiert und zwei Standardfehler vom unteren Grenzwert subtrahiert werden.

  • Dieses Werkzeug verwendet die Esri Methode "Empirical Bayesian Kriging" zur Durchführung der Interpolation. Die Parameter, die für diese Methode bereitgestellt werden, werden über den Parameter Interpolationsoption gesteuert. Die Parameter werden nachfolgend beschrieben.

    ParameterGeschwindigkeitStandardGenauigkeit

    Datentransformationstyp

    NONE

    NONE

    EMPIRICAL

    Semivariogramm-Modelltyp

    POWER

    POWER

    K_BESSEL

    Maximale Anzahl Punkte in jedem lokalen Modell

    50

    75

    200

    Faktor der Überlappung von Bereichen zwischen lokalen Modellen

    1

    1,5

    3

    Anzahl simulierter Semivariogramme

    30

    100

    200

    Minimum neighbors

    8

    10

    15

    Maximum neighbors

    8

    10

    15

Parameter

BeschriftungErläuterungDatentyp
Eingabe-Features

Die Punkt-Features, die in einen kontinuierlichen Oberflächen-Layer interpoliert werden.

Feature Set
Ausgabename

Der Name des Ausgabe-Layers, der im Portal erstellt wird.

String
Interpolationsfeld
(optional)

Das numerische Feld mit den Werten, die interpoliert werden sollen.

Field
Interpolationsoption
(optional)

Gibt an, ob Geschwindigkeit, Genauigkeit oder eine ausgeglichene Kombination aus beidem konfiguriert wird. Die Berechnung präziserer Vorhersagen nimmt mehr Zeit in Anspruch.

  • GeschwindigkeitGeschwindigkeit wird verwendet.
  • AusgeglichenEine ausgeglichene Kombination aus Geschwindigkeit und Genauigkeit wird verwendet. Dies ist die Standardeinstellung.
  • GenauigkeitGenauigkeit wird verwendet.
String
Ausgabe für Vorhersagefehler
(optional)

Gibt an, ob ein Ausgabe-Layer für Vorhersagefehler erstellt wird. Bei Aktivierung dieser Option wird ein Polygon-Layer mit Standardfehlern für die Interpolierungsvorhersagen ausgegeben.

Standardfehler sind hilfreich, da sie Informationen zur Zuverlässigkeit der vorhergesagten Werte liefern. Eine einfache Faustregel besagt, dass der tatsächliche Wert in 95% der Fälle innerhalb von zwei Standardfehlern um den vorhergesagten Wert liegt. Beispiel: Eine neue Position hat einen vorhergesagten Wert von 50 und einen Standardfehler von 5. Dies bedeutet, dass die bestmögliche Vorhersage für den tatsächlichen Wert an dieser Position 50 ist, er aber durchaus Werte zwischen 40 und 60 aufweisen könnte. Um diesen Bereich sinnvoller Werte zu berechnen, multiplizieren Sie den Standardfehler mit 2, addieren Sie diesen Wert mit dem vorhergesagten Wert, um den oberen Grenzwert des Bereichs zu erhalten, und subtrahieren Sie ihn vom vorhergesagten Wert, um den unteren Grenzwert zu berechnen.

  • Deaktiviert: Ein Ausgabe-Layer für Vorhersagefehler wird nicht erstellt. Dies ist die Standardeinstellung.
  • Aktiviert: Ein Ausgabe-Layer für Vorhersagefehler wird erstellt.

Boolean
Klassifizierungstyp
(optional)

Gibt an, wie vorhergesagte Werte in Polygonen klassifiziert werden.

  • Gleiches IntervallPolygone werden so erstellt, dass der Bereich der Dichtewerte für jede Fläche gleich ist.
  • Geometrisches IntervallPolygone werden basierend auf Klassenintervallen erstellt, die eine geometrische Reihe darstellen. Dadurch wird sichergestellt, dass in jedem Klassenbereich ungefähr dieselbe Anzahl von Werten in jede Klasse fällt und dass die Änderungen zwischen den einzelnen Intervallen einheitlich sind. Dies ist die Standardeinstellung.
  • Gleiche FlächePolygone werden so erstellt, dass die Größe jeder Fläche gleich ist. Wenn der Ergebnis-Layer beispielsweise mehr Werte mit einer hohen als mit einer niedrigen Dichte aufweist, werden mehr Polygone für hohe Dichten erstellt.
  • Klassengrenzen manuell eingebenEin benutzerdefinierter Wertebereich für Flächen wird verwendet. Diese Werte müssen als Klassengrenzen angegeben werden.
String
Anzahl der Klassen
(optional)

Der Bereich vorhergesagter Werte, der in verschiedene Klassen unterteilt wird. Der Wertebereich der einzelnen Klassen wird durch den Klassifizierungstyp bestimmt. Jede Klasse definiert die Grenzen der Ergebnis-Polygone.

Der Standardwert ist 10 und der Höchstwert 32.

Long
Klassengrenzen
(optional)

Die Werte der Klassengrenzen, die für eine manuelle Klassifizierung verwendet werden. Anhand dieser Werte wird die obere Grenze jeder Klasse definiert, sodass die Anzahl der Klassen gleich der Anzahl der angegebenen Werte ist. Für Positionen mit vorhergesagten Werten, die größer als der größte angegebene Unterbrechungswert sind, werden keine Flächen erstellt. Sie müssen mindestens 2, jedoch nicht mehr als 32 Werte angeben.

Double
Begrenzungspolygone
(optional)

Der Layer, der die Polygone enthält, in denen Werte interpoliert werden. Wenn Sie beispielsweise die Populationsdichte bei Fischen in einem See interpolieren, können Sie die Grenze des Sees in diesem Parameter verwenden. Die Ausgabe enthält dann nur Polygone innerhalb der Grenze des Sees.

Feature Set
Punkt-Layer für Vorhersagen
(optional)

Ein optionaler Layer, der Punktpositionen für die Berechnung von Vorhersagewerten enthält. Auf diese Weise können Sie Vorhersagen an bestimmten Standorten Ihres Interesses machen. Wenn der Eingabe-Layer beispielsweise Messungen des Verschmutzungsgrades darstellt, können Sie diesen Parameter verwenden, um den Verschmutzungsgrad von Positionen mit großen Risikogruppen, wie Schulen oder Krankenhäuser, vorherzusagen. Anhand dieser Informationen können Sie Gesundheitsämtern an diesen Standorten entsprechende Empfehlungen geben.

Feature Set

Abgeleitete Ausgabe

BeschriftungErläuterungDatentyp
Ausgabe-Layer

Die Ausgabe-Polygon-Features, bei denen jedes Polygon interpolierte Werte basierend auf dem Klassifizierungstyp und der Anzahl von Klassen umgibt.

Feature Set
Ausgabe von Vorhersagefehler-Layer

Enthält den vorhergesagten Fehler für jeden Punkt im Eingabe-Layer.

Feature Set
Ausgabe von vorhergesagtem Punkte-Layer

Der Punkte-Layer, der Punkte aus dem vorhergesagten Punkte-Layer mit den vorhergesagten Werten enthält.

Feature Set

arcpy.sfa.InterpolatePoints(inputLayer, outputName, {field}, {interpolateOption}, {outputPredictionError}, {classificationType}, {numClasses}, {classBreaks}, {boundingPolygonLayer}, {predictAtPointLayer})
NameErläuterungDatentyp
inputLayer

Die Punkt-Features, die in einen kontinuierlichen Oberflächen-Layer interpoliert werden.

Feature Set
outputName

Der Name des Ausgabe-Layers, der im Portal erstellt wird.

String
field
(optional)

Das numerische Feld mit den Werten, die interpoliert werden sollen.

Field
interpolateOption
(optional)

Gibt an, ob Geschwindigkeit, Genauigkeit oder eine ausgeglichene Kombination aus beidem konfiguriert wird. Die Berechnung präziserer Vorhersagen nimmt mehr Zeit in Anspruch.

  • 1Geschwindigkeit wird verwendet.
  • 5Eine ausgeglichene Kombination aus Geschwindigkeit und Genauigkeit wird verwendet. Dies ist die Standardeinstellung.
  • 9Genauigkeit wird verwendet.
String
outputPredictionError
(optional)

Gibt an, ob ein Ausgabe-Layer für Vorhersagefehler erstellt wird. Wenn OUTPUT_ERROR angegeben ist, wird ein Polygon-Layer mit Standardfehlern für die Interpolierungsvorhersagen ausgegeben.

Standardfehler sind hilfreich, da sie Informationen zur Zuverlässigkeit der vorhergesagten Werte liefern. Eine einfache Faustregel besagt, dass der tatsächliche Wert in 95% der Fälle innerhalb von zwei Standardfehlern um den vorhergesagten Wert liegt. Beispiel: Eine neue Position hat einen vorhergesagten Wert von 50 und einen Standardfehler von 5. Dies bedeutet, dass die bestmögliche Vorhersage für den tatsächlichen Wert an dieser Position 50 ist, er aber durchaus Werte zwischen 40 und 60 aufweisen könnte. Um diesen Bereich sinnvoller Werte zu berechnen, multiplizieren Sie den Standardfehler mit 2, addieren Sie diesen Wert mit dem vorhergesagten Wert, um den oberen Grenzwert des Bereichs zu erhalten, und subtrahieren Sie ihn vom vorhergesagten Wert, um den unteren Grenzwert zu berechnen.

  • NO_ERROREin Ausgabe-Layer für Vorhersagefehler wird nicht erstellt. Dies ist die Standardeinstellung.
  • OUTPUT_ERROREin Ausgabe-Layer für Vorhersagefehler wird erstellt.
Boolean
classificationType
(optional)

Gibt an, wie vorhergesagte Werte in Polygonen klassifiziert werden.

  • EQUALINTERVALPolygone werden so erstellt, dass der Bereich der Dichtewerte für jede Fläche gleich ist.
  • GEOMETRICINTERVALPolygone werden basierend auf Klassenintervallen erstellt, die eine geometrische Reihe darstellen. Dadurch wird sichergestellt, dass in jedem Klassenbereich ungefähr dieselbe Anzahl von Werten in jede Klasse fällt und dass die Änderungen zwischen den einzelnen Intervallen einheitlich sind. Dies ist die Standardeinstellung.
  • EQUALAREAPolygone werden so erstellt, dass die Größe jeder Fläche gleich ist. Wenn der Ergebnis-Layer beispielsweise mehr Werte mit einer hohen als mit einer niedrigen Dichte aufweist, werden mehr Polygone für hohe Dichten erstellt.
  • MANUALEin benutzerdefinierter Wertebereich für Flächen wird verwendet. Diese Werte müssen als Klassengrenzen angegeben werden.
String
numClasses
(optional)

Der Bereich vorhergesagter Werte, der in verschiedene Klassen unterteilt wird. Der Wertebereich der einzelnen Klassen wird durch den Klassifizierungstyp bestimmt. Jede Klasse definiert die Grenzen der Ergebnis-Polygone.

Der Standardwert ist 10 und der Höchstwert 32.

Long
classBreaks
[classBreaks,...]
(optional)

Die Werte der Klassengrenzen, die für eine manuelle Klassifizierung verwendet werden. Anhand dieser Werte wird die obere Grenze jeder Klasse definiert, sodass die Anzahl der Klassen gleich der Anzahl der angegebenen Werte ist. Für Positionen mit vorhergesagten Werten, die größer als der größte angegebene Unterbrechungswert sind, werden keine Flächen erstellt. Sie müssen mindestens 2, jedoch nicht mehr als 32 Werte angeben.

Double
boundingPolygonLayer
(optional)

Der Layer, der die Polygone enthält, in denen Werte interpoliert werden. Wenn Sie beispielsweise die Populationsdichte bei Fischen in einem See interpolieren, können Sie die Grenze des Sees in diesem Parameter verwenden. Die Ausgabe enthält dann nur Polygone innerhalb der Grenze des Sees.

Feature Set
predictAtPointLayer
(optional)

Ein optionaler Layer, der Punktpositionen für die Berechnung von Vorhersagewerten enthält. Auf diese Weise können Sie Vorhersagen an bestimmten Standorten Ihres Interesses machen. Wenn der Eingabe-Layer beispielsweise Messungen des Verschmutzungsgrades darstellt, können Sie diesen Parameter verwenden, um den Verschmutzungsgrad von Positionen mit großen Risikogruppen, wie Schulen oder Krankenhäuser, vorherzusagen. Anhand dieser Informationen können Sie Gesundheitsämtern an diesen Standorten entsprechende Empfehlungen geben.

Feature Set

Abgeleitete Ausgabe

NameErläuterungDatentyp
outputLayer

Die Ausgabe-Polygon-Features, bei denen jedes Polygon interpolierte Werte basierend auf dem Klassifizierungstyp und der Anzahl von Klassen umgibt.

Feature Set
outputPredictionErrorLayer

Enthält den vorhergesagten Fehler für jeden Punkt im Eingabe-Layer.

Feature Set
outputPredictedPointsLayer

Der Punkte-Layer, der Punkte aus dem vorhergesagten Punkte-Layer mit den vorhergesagten Werten enthält.

Feature Set

Umgebungen

Lizenzinformationen

  • Basic: Erfordert Ihr Konto in ArcGIS Enterprise für die Berechtigung zum Durchführen von Analysen
  • Standard: Erfordert Ihr Konto in ArcGIS Enterprise für die Berechtigung zum Durchführen von Analysen
  • Advanced: Erfordert Ihr Konto in ArcGIS Enterprise für die Berechtigung zum Durchführen von Analysen

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