Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.
Das Werkzeug Wert-Perzentil-Konturlinien generiert Polygone, die die obersten (oder untersten) p Prozent der Karte nach Raster-Wert umschließen. Anstatt zuerst einen festen Wert auszuwählen, sucht das Werkzeug den Perzentilschwellenwert so, dass zumindest das definierte Perzentil der gültigen Zellen bei diesem Wert oder jenseits davon liegt. Jedes Ausgabepolygon bei Perzentil p ist die Fläche, in der Werte beim p. Perzentil oder jenseits davon liegen. Bei mehreren Perzentilen werden die Ausgabepolygone geschachtelt. Das innerste Polygon (Minimum) entspricht den höchsten Werten, und das äußerste Polygon (Maximum) deckt einen breiteren Ausschnitt ab. Die Shape-Fläche des Polygons gibt an, wie viel Boden sich in diesem Extremwerteband befindet.
Verwendung
Verwenden Sie das Werkzeug Wert-Perzentil-Konturlinien, wenn es um die Ausdehnung geht, wie zum Beispiel die Position der höchsten Werte, die p Prozent der Fläche einnehmen. Beispiele sind folgende Fragen:
- Ermitteln der obersten 10 Prozent unter den wärmsten Landoberflächentemperaturen
- Ermitteln der untersten 20 Prozent unter den Gebieten mit Zugang zu Gesundheitseinrichtungen
- Ermitteln der obersten 5 Prozent im Footprint der Verbrechensintensität
- Ermitteln der obersten 1 Prozent unter den Lärm-Hot-Spots
Um die Größe der Fläche zu ermitteln, die p Prozent des Gesamtwertes × Fläche beinhaltet (Beispiel: 50 Prozent der Ereignisse insgesamt), wird empfohlen, dass Sie das Werkzeug Volumenperzentil-Konturlinien verwenden.
Vergleich mit anderen Konturlinienwerkzeugen
Die Werkzeuge Konturlinie und Konturlinienliste erstellen Isolinien in den von Ihnen angegebenen numerischen Intervallen. Diese Werkzeuge sind insbesondere dann hilfreich, wenn die genauen Werte, die Sie extrahieren möchten, bekannt sind.
Im Vergleich zu diesen Werkzeugen erstellt das Werkzeug Wert-Perzentil-Konturlinien Polygon-Konturlinien basierend auf dem Rang der Raster-Werte.
| Merkmal | Werkzeug Konturlinie | Werkzeug Konturlinienliste | Werkzeug Wertperzentil-Konturlinien | Werkzeug Volumenperzentil-Konturlinien |
|---|---|---|---|---|
Was Sie angeben: | Festes Intervall oder Basis (regelmäßiger Abstand) | Feste Werteliste (unregelmäßiger Abstand) | Einen oder mehrere Perzentilwerte | Einen oder mehrere Perzentilwerte |
Ausgabe: | Polygone oder Polylinien als Ausgabe | Polylinien als Ausgabe | Umschließt p Prozent der Zellen | Umschließt p Prozent des Gesamtvolumens |
Berücksichtigung des Perzentils: | Nein | Nein | Ja | Ja |
Berücksichtigung der Magnitude (Volumen): | Nein | Nein | Nein | Ja |
Ausgabegeometrie: | Polylinien und Polygone | Polylinien | Polygone | Polygone |
Mehrere Werte (MultiValue) als Eingabe: | Ja (viele Linien unter Verwendung eines Intervalls) | Ja (viele Linien unter Verwendung einer Liste) | Ja (mehrere Perzentile als Eingabe) | Ja (mehrere Perzentile als Eingabe) |
Regelmäßiger oder unregelmäßiger Abstand: | Regelmäßig (Intervall) | Unregelmäßig (explizite Liste) | Unregelmäßig | Unregelmäßig |
Geschachteltes Verhalten (Überlappung): | N. z. | N. z. | Geschachtelte Polygone | Geschachtelte Polygone |
Dokumentierte Flächeneinheiten: | Identisch mit Raster | Nicht anwendbar | Planare Karteneinheit2 oder geodätisch m2 | Planare Karteneinheit2 oder geodätisch m2 |
Beantwortete primäre Frage: | Zeige die Isolinien bei diesen Werten bei diesem Intervall | Zeige die Isolinien bei diesen angegebenen Werten | Wo liegen die obersten p Prozent der Fläche nach Werten | Wo sind p Prozent der Gesamtmagnitude konzentriert? |
Schlüsselkonzepte
Das Kernkonzept dieses Werkzeugs besteht darin, das Perzentil aus den Werten (Schwellenwert) zu berechnen und den entsprechenden Teil der Daten als Ausgabe-Polygon-Layer anzuzeigen. Stellen Sie sich eine Aufreihung aller gültigen Zellen vom niedrigsten zum höchsten Wert vor. Schreiten Sie die Reihe ab, bis Sie p Prozent der Zellen gezählt haben. Der Wert an dieser Position ist der Perzentilschwellenwert. Das Ausgabepolygon enthält dann alles jenseits dieses Schwellenwertes, um die Extremwerte zu zeigen.
Bei der Berechnung eines Perzentils werden negative Werte verwendet, da diese Berechnung auf Rängen basiert. Sie können jedoch mit dem Parameter Negative Werte ignorieren die negativen Werte aus der Berechnung eines Perzentils entfernen.
Ein Eingabe-Oberflächen-Raster kann mehr als eine Zelle mit identischen Werten enthalten. In solchen Fällen gibt es keine einzelne Zelle, die p Prozent sauber abdeckt. Das Werkzeug berücksichtigt alle Zellen, die bei diesem Wert liegen. Da das Werkzeug das gesamte gleichwertige Band beim Schwellenwert betrachtet, kann das Ausgabe-Konturlinien-Polygon etwas größer als die p Prozent sein. Zudem können zwei Perzentilwerte, die auf demselben Wert liegen, denselben Schwellenwert und damit dasselbe Ausgabe-Konturlinien-Polygon erzeugen.
Workflowbeispiele
Die folgenden Beispiele sollen veranschaulichen, wie der Ausgabewert in verschiedenen Szenarien abgeleitet wird.
Eingabe mit ausschließlich positiven Werten
Dieses Beispiel zeigt, wie der Ausgabewert bestimmt wird, wenn die Eingabe nur aus positiven Werten besteht.
Angenommen sei ein Raster mit 9 Zellen mit einer Zellenfläche von jeweils Ai = 1. Die Raster-Werte sehen wie folgt aus:
Zeile 1: |
8 | 2 | 1 |
Zeile 2: | 5 | 4 | 3 |
Zeile 3: | 7 | 6 | 0 |
Die Werteliste ist: {8, 2, 1, 5, 4, 3, 7, 6, 0}.
Nach dem Sortieren der Werte in aufsteigender Reihenfolge sieht die Liste wie folgt aus: {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}.
Um den 75. Perzentilwert aus dieser Werteliste zu berechnen, ergibt sich der Schwellenwert wie folgt:
p75 = 75 / 100 * 9 = 6,75
Durch Rundung dieses Wertes auf die nächste ganze Zahl ergibt sich der Wert 7. Der 7. Wert in der Rangfolgeliste ist 6. Also werden alle Werte, die 6 oder darüber sind, im Ausgabe-Wert-Perzentil-Konturlinien-Polygon berücksichtigt.
Eingabe mit positiven und negativen Werten
Betrachten wir ein weiteres Szenario, in dem alle Werte in einer Raster-Oberflächesurface nur einmal vorkommen, aber nicht alle Werte positiv sind.
Angenommen, das Raster enthält 9 Zellen mit positiven und negativen Werten. Die Raster-Werte sehen wie folgt aus:
Zeile 1: |
-8 | 2 | 1 |
Zeile 2: | 5 | -4 | 3 |
Zeile 3: | 7 | -2 | 0 |
Nach dem Sortieren der Werte in aufsteigender Reihenfolge sieht die Liste wie folgt aus: {-8, -4, -3, -2, 0, 1, 2, 5, 7}
Der 7. Wert in der Rangfolgeliste ist in diesem Fall 2. Also werden alle Werte, die 2 oder darüber sind, im Ausgabe-Wert-Perzentil-Konturlinien-Polygon berücksichtigt.
Eingabe mit wiederholten Werten
Betrachten wir ein weiteres Szenario, in dem mehr als eine Zelle denselben Wert enthält. In diesem Fall werden alle wiederholten Werte ausgewählt.
Angenommen, das Raster enthält 9 Zellen, und die Raster-Werte sehen wie folgt aus:
Zeile 1: |
8 | 3 | 1 |
Zeile 2: | 5 | 5 | 6 |
Zeile 3: | 7 | 6 | 4 |
Nach dem Sortieren der Werte in aufsteigender Reihenfolge sieht die Liste wie folgt aus: {1, 3, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 8}.
Der 7. Wert in der Rangfolgeliste ist in diesem Fall 6. Allerdings ist 6 ein wiederholter Wert und auch der 6. Wert in der Liste. In diesem Fall wählt das Werkzeug beide Instanzen aus. Demzufolge hat das Ausgabepolygon einen größeren Footprint, gibt aber trotzdem den korrekten Prozentsatz an.
Potenzielle Anwendungsbereiche
Zu den potenziellen Anwendungsbereichen dieses Werkzeugs zählen:
- Ermitteln Sie die Temperaturwerte des 90. Perzentils oder höher anhand eines Rasters der Landoberflächentemperaturen zum Identifizieren sehr warmer Zellen ohne Verwendung einer Klassifizierung.
- Erstellen Sie einen Bericht über die Dichtewerte des 90. oder 95. Perzentils anhand eines Rasters der Verbrechensintensität, um konsistente Hot-Spots in allen Bereichen abzuleiten und die Patrouillen entsprechend einzuteilen.
- Verwenden Sie ein Raster der Luftqualitätsindikatoren, um Gesundheitsalarmklassen bei empirischen Perzentilen, wie zum Beispiel dem 90. bis 95. Perzentil, und nicht bei festen globalen Standards für lokale Einstufungen festzulegen.
- Berechnen Sie die Fahrzeit des 80. Perzentils anhand einer Fahrzeitoberfläche für den öffentlichen Verkehr. Alles darüber kann als schlechter (ungerechter) Zugang gekennzeichnet werden.
Zusätzliche Quellen
Weitere Informationen finden Sie unter:
Hyndman, R. J., & Fan, Y. (1996). "Sample Quantiles in Statistical Packages", The American Statistician, 50(4), 361–365. https://doi.org/10.1080/00031305.1996.10473566.