Beschränkungen im Workflow "Evaluieren" und in der Eignungsmodellierung

Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.

Für die Erstellung einer Eignungskarte müssen zunächst Daten zur Definition der Kriterien vorbereitet, in einen einheitlichen Maßstab gebracht, gewichtet und miteinander kombiniert werden. Anhand der Eignungskarte werden die am besten für den Schutz geeigneten Positionen oder Standorte ermittelt. Dieser gewichtete additive Prozess ist zwar gut etabliert, unterliegt aber gewissen Beschränkungen. Mit Evaluieren können Sie diese Beschränkungen näher untersuchen und beseitigen. So erhalten Sie vertrauenswürdigere Ergebnisse, wenn Sie die Daten bei der Entscheidungsfindung in Ihrer Modellierung anwenden.

Evaluieren besteht aus einer Reihe von interagierenden Bereichen, Karten und Plots.

Der Bereich "Evaluieren" (untere Mitte der folgenden Abbildung) enthält vier Registerkarten, wenn die Eignungskarte auf der Registerkarte Auswerten (Bereich Eignungsmodellierer in der nachfolgenden Abbildung) ausgewählt ist, und zwei Kacheln, wenn die Suchkarte ausgewählt ist. Der Bereich "Evaluieren" besteht aus zwei Fenstern: Dem linken Fenster für die Registerkarte Übersicht, der in der Abbildung unten durch Modelleingabe und -ausgabe untersuchen gekennzeichnet ist und die Karte Eignung bewerten steuert, und dem rechten Fenster für die Registerkarte Übersicht, der in der Abbildung unten durch Einfluss der Kriterien untersuchen gekennzeichnet ist und die Karte Kriterien evaluieren steuert. Verwenden Sie dieses Fenster, um die Zusammensetzung der gewichteten transformierten Kriterienwerte zu untersuchen, die die Eignungswerte ergeben. Verwenden Sie dieses Fenster, um zu untersuchen, wie ein bestimmtes Kriterium zum Modell beiträgt. Sie können die Beschränkungen des Eignungsmodellierungsprozesses anhand einer Reihe von Statistiken untersuchen.

Die Umgebung "Evaluieren"
Ein Beispiel für "Evaluieren" zeigt die beiden Fenster, zwei Karten mit eindeutigem Inhalt und eine Reihe von Diagrammen, die miteinander interagieren.

Weitere Informationen über die Verwendung von Evaluieren finden Sie in den Themen Registerkarte "Evaluieren" in Suitability Modeler und Bereich "Evaluieren" in Suitability Modeler.

Umgang mit den Beschränkungen

Mit Evaluieren im Suitability Modeler können Sie anhand verschiedener Registerkarten und Bereiche die Beschränkungen der Eignungsmodellierung erkennen und beseitigen. Die einzelnen Registerkarten und Fenster werden in den folgenden Abschnitten vorgestellt. Unter anderem wird erläutert, welchen Zweck die Registerkarten und Fenster erfüllen, wann sie zu verwenden sind, auf welche Beschränkung sie abzielen und welche Statistiken anzuwenden sind.

Es ist wichtig zu verstehen, wie die Kriterien zusammenwirken, unabhängig davon, ob Sie einzelne Zellen, Flurstücke, Beobachtungen oder die aus der Suche resultierenden Regionen untersuchen. Um dies zu erleichtern, enthält jede Registerkarte und jedes Fenster eine Reihe von Statistiken.

Registerkarte "Übersicht"

Mit der Registerkarte Übersicht können Sie beliebige Modelle auswerten. Diese Registerkarte berücksichtigt, dass die Eingaben, Transformationen und Gewichtungen subjektiv sein können. Untersuchen Sie die räumlichen Verteilungen der Basis- und der gewichteten transformierten Kriterienwerte sowie die endgültigen Eignungs- und Standortkarten, um festzustellen, ob sich mit den angegebenen Eingaben die Präferenzen des Untersuchungsobjekts erfassen lassen.

Beschränkungen – Übersicht

Nur das rechte Fenster Einfluss der Kriterien untersuchen der Registerkarte Überblick enthält Statistiken. In der folgenden Liste werden verschiedene Aktionen beschrieben, die durchgeführt werden können, um die auf der Registerkarte Beschränkungen berücksichtigten Beschränkungen zu untersuchen:

  • Im linken Fenster Modelleingabe und -ausgabe untersuchen können Sie die räumliche Verteilung aller Basiskriterienwerte und gewichteten transformierten Kriterienwerte untersuchen.
  • Hier können Sie feststellen, ob sich die Transformationen gegenseitig aufheben (Positionen mit hoher Eignung bei einem Kriterium werden bei einem anderen Kriterium als wenig geeignet eingestuft) oder ob alle Transformationen bestimmte Positionen gegenüber anderen bevorzugen.
  • Sie können Kriterien temporär entfernen und untersuchen, welche Auswirkung dies auf die räumliche Verteilung im Fenster Einfluss der Kriterien untersuchen hat. Sie können die Ergebnisse mit den Statistiken Eignungswerte, Verbleibende Prozent und Prozentualer Beitrag aus unterschiedlichen Perspektiven untersuchen.
  • Sie können die Ergebnisse nach Entfernen von Kriterien mit den ursprünglichen Eignungswerten vergleichen.

Registerkarte "Kriterien"

Verwenden Sie die Registerkarte Kriterien, um zu untersuchen, wie sich durch Interaktion der transformierten Kriterienwerte Eignungswerte ergeben.

Standardstatistik

Die allgemeine Prinzip, dass eine möglichst hohe Eignung immer am besten ist, stimmt nicht in jedem Fall. Die ursprünglich eingegebenen Basis- und transformierten Kriterienwerte gehen bei der Kombination verloren. So können zwei Positionen dieselben Eignungswerte und daher im gewichteten additiven Ansatz dieselbe Präferenz aufweisen. Die Anforderungen werden gleichermaßen erfüllt, ganz gleich, auf welche Position die Wahl fällt. Wenn Sie allerdings die Zusammensetzung der gewichteten transformierten Kriterienwerte kennen, die die Eignungswerte ergeben, können die Werte einen großen Einfluss auf die von Ihnen gewählte Position haben.

Beispiel

Betrachten wir das Beispiel eines Eignungsmodells für einen Solarpark mit drei Kriterien. Es gibt zwei in Frage kommende Standorte mit einem Gesamteignungswert von 22. Diese Werte können auf folgende Weise aus den gewichteten transformierten Werten der drei Kriterien ermittelt werden:

PositionAbstand zu StromleitungenNeigungSolarertrag

1

10

10

2

Zwei

7

7

8

Den beiden Standorten wird die gleiche Gesamteignung zugesprochen, sodass sie gleichwertig erscheinen. Die Zusammensetzung der einzelnen gewichteten transformierten Kriterienwerte, aus denen sich die Eignungswerte ergeben, ist jedoch höchst unterschiedlich. Wenn Sie sich für den Standort 1 entscheiden, kann es sein, dass die Anlage weniger Energie erzeugt als sie könnte.

Überlegen Sie sich aber, welche Auswirkungen es hätte, wenn die Zusammensetzung der Kriterienwerte für Standort 1 gemäß den nachfolgend aufgeführten individuellen Eignungswerten geändert würde:

PositionAbstand zu StromleitungenNeigungSolarertrag

1

2

10

10

Zwei

7

7

8

Der gewichtete transformierte Wert für das Kriterium "Abstand zu Stromleitungen" beträgt nun 2 und das Kriterium "Solarertrag" 10. Folglich könnte der Standort 1 der bevorzugte Standort sein.

Bestimmung der Zusammensetzung

Um zu verstehen, wie sich die gewichteten transformierten Kriterienwerte zusammensetzen, aus denen sich die vorangegangenen Szenarien ergeben, müssen die folgenden Fragen beantwortet werden:

  • Wie groß ist der Bereich der eingegebenen gewichteten transformierten Kriterienwerte?

    Für den Standort 1 ist er groß, für den Standort 2 klein. Ein kleiner Bereich ist allerdings nicht immer von Vorteil. Der kleine Bereich kann niedrige Kriterienwerte enthalten.

  • Wie lauten die höchsten und niedrigsten Werte?

    Beim Standort 1 beträgt der höchste Wert 10 und der niedrigste 2.

  • Welches Kriterium trägt die höchsten und niedrigsten Werte bei?

Diese Fragen lassen sich durch eine Reihe von Standardstatistiken mit Evaluieren beantworten.

Definieren der Standardstatistiken

Es gibt fünf Statistiken zur Ermittlung der Kombination der gewichteten transformierten Kriterienwerte, die die endgültigen Eignungswerte für die oben beschriebenen Situationen ergeben. Diese Standardstatistiken werden auf der Registerkarte Kriterien zur Untersuchung der Kombinationen innerhalb der Zellen verwendet. Sie werden auf der Registerkarte Zusammenfassen (innerhalb) zur Ermittlung der Zusammensetzung der gewichteten transformierten Kriterienwerte innerhalb von Polygonen (wie z. B. Flurstücken), auf den Beobachtungen auf der Registerkarte Validieren und in den resultierenden Regionen in den Suchfenstern verwendet. Bei diesen fünf Statistiken handelt es sich um die Standardstatistiken auf bzw. in den einzelnen Registerkarten- oder Fenstergruppen.

Mit der Statistik Bereich können Sie den Wertebereich für die einzelnen Standorte ermitteln. Achten Sie auf Situationen, in denen ein Kriterium mit hoher Eignung ein Kriterium mit geringer Eignung kompensiert. Ein großer Bereich deutet auf große Unterschiede in den Eignungswerten hin. Dies ist nicht immer wünschenswert.

Mit den Statistiken Höchster Wert und Niedrigster Wert lassen sich die höchsten und niedrigsten Werte im Bereich ermitteln. Geringe Werte in Gebieten mit einem großen Wertebereich können problematisch sein. Sie deuten in der Regel darauf hin, dass mindestens ein Kriterium eine geringe Eignung aufweist.

Finden Sie heraus, welche Kriterien bei Anwendung der Statistiken Höchstes Kriterium und Niedrigstes Kriterium die höchsten und niedrigsten Werte ergeben. Untersuchen Sie jeweils die räumliche Verteilung. Sie sollten sich vor allem mit den Gebieten befassen, in denen das für das Modell wichtigste Kriterium die niedrigsten Werte liefert. Diese beiden Statistiken geben an, welche Kriterien an welcher Stelle für die Analyse maßgeblich sind.

Spezielle Statistiken

Es gibt auf der Registerkarte Kriterien einige spezielle Statistiken. Diese werden im rechten Fenster Kriterienwerte untersuchen aufgeführt.

Die Statistik Prozentualer Beitrag zeigt, wie stark ein Kriterium zu den endgültigen Eignungswerten beiträgt. Die Statistik Vom Mittelwert zeigt, wie weit ein Kriterium über oder unter dem Mittelwert liegt. Wenn ein Standort einen hohen Wert für den prozentualen Beitrag aufweist, das Kriterium über dem Mittelwert liegt und er sehr geeignet ist, dann ist dieses Kriterium für den Standort und das Untersuchungsobjekt von Bedeutung.

Die Statistik Niedrigste in höchste Eignung zeigt für ein angegebenes Kriterium, wo an den Standorten mit höherer Eignung die niedrigen gewichteten transformierten Werte liegen. Es kann problematisch sein, wenn das Kriterium, das für die Analyse am wichtigsten ist, keinen wesentlichen Beitrag zu den besonders geeigneten Gebieten leistet. Die Statistik Höchste in höchste Eignung zeigt für ein angegebenes Kriterium, wo an den Standorten mit hoher Eignung die hohen gewichteten transformierten Werte liegen. Solche Standorte sind möglicherweise zu bevorzugen.

Die Statistik Höchste in niedrigste Eignung zeigt für ein angegebenes Kriterium, wo an den Standorten mit geringer Eignung die höchsten gewichteten transformierten Werte liegen. Wenn das spezielle Kriterium für das Untersuchungsobjekt wichtig ist, werden diese Standorte wahrscheinlich leider nicht ausgewählt. Die Statistik Niedrigste in niedrigste Eignung zeigt für ein angegebenes Kriterium, wo an den Standorten mit geringster Eignung die niedrigsten gewichteten transformierten Werte liegen. Diese Standorte werden nicht berücksichtigt, und das ist aufgrund der Kriterienzusammensetzung auch gut so.

Registerkarte "Zusammenfassen (innerhalb)"

Verwenden Sie die Registerkarte Zusammenfassen (innerhalb), wenn als Einheiten für die Entscheidung keine Raster-Zellen verwendet werden. Wenn die Einheiten beispielsweise auf Flurstücken basieren, möchten Sie möglicherweise herausfinden, welches Flurstück den besten Wert für die erzielte Eignung aufweist.

In den folgenden Abschnitten werden verschiedene Aktionen beschrieben, die auf dieser Registerkarte durchgeführt werden können, um die Beschränkungen zu umgehen.

Standardstatistik

Wie im obigen Abschnitt zur Registerkarte Kriterien beschrieben, gibt es mehrere Standardstatistiken zur Untersuchung der Zusammensetzung der gewichteten transformierten Kriterienwerte, die die Eignungswerte ergeben. Anstatt wie auf der Registerkarte Kriterien die Zusammensetzung der gewichteten transformierten Kriterienwerte für Zellenstandorte zu untersuchen, wird auf der Registerkarte Zusammenfassen (innerhalb) mithilfe der Standardstatistik die Zusammensetzung der gewichteten transformierten Werte innerhalb jeder Entscheidungseinheit, z. B. eines Flurstücks, ermittelt.

Die Standardstatistiken sind im linken Fenster für die Analyse der Flustücke Eignung in Zonen untersuchen verfügbar. Es handelt sich um die Statistiken Bereich, Standardabweichung, Höchster Wert, Niedrigster Wert, Kriterium mit dem größten Einfluss und Kriterium mit dem geringsten Einfluss.

Verwenden von Standardstatistiken

Betrachten wir ein Modell für einen Solarpark, bei dem vor allem das Kriterium "Solarertrag" von Interesse ist. Ermitteln Sie anhand der Statistik Bereich oder Standardabweichung, ob alle Gebiete in einem Flurstück einen guten Solarertrag liefern. Wenn der Bereich in Gebieten mit hoher Eignung niedrig ist, dürfte der Solarertrag in dem Flurstück überwiegend gut sein.

Spezielle Statistiken

Es gibt auf der Registerkarte Zusammenfassen (innerhalb) einige spezielle Statistiken.

Die Fläche kann eine der Hauptbeschränkungen darstellen. Sie möchten nun für jedes Flurstück den Grad der Eignung herausfinden. Dies können Sie tun, indem Sie die Summenstatistik im linken Fenster Eignung in Zonen untersuchen berechnen. Beachten Sie, dass größere Flurstücke den Grad der Eignung erhöhen. Mit der Option Zonenfläche können Sie sich die Fläche der einzelnen Flurstücke ansehen.

Um die Flurstücke miteinander zu vergleichen, kann es sinnvoll sein, die Gesamteignung nach Fläche zu normieren. Berechnen Sie mit der Statistik Nach Fläche normalisierte Summe (Mittelwert) die mittlere Eignung jedes Flurstücks. Flurstücke mit höheren Mittelwerten stehen dabei für im Durchschnitt höhere Eignungswerte.

Zusätzlich zur Fläche kann auch der Wert eine wesentliche Beschränkung darstellen. Wenn Sie z. B. ein Budget haben und feststellen möchten, welche Flurstücke am teuersten sind, verwenden Sie die Option Zonenwert.

Um den Wert des Flurstücks und die Gesamteignung mit der Fläche abzugleichen, verwenden Sie die Statistik Wert pro Eignungseinheit. Wenn die Beschränkungen für die Identifizierung der besten Flurstücke mehrere Faktoren umfassen, z. B. die mindestens benötigte Fläche, das maximale Budget und eine bestimmte Qualität, verwenden Sie die Statistik Schwellenwerte für Fläche, Wert, Mittelwert im Fenster Eignung in Zonen untersuchen. Mit dieser Statistik werden in Frage kommende Flurstücke erkannt, auf die drei angegebenen Schwellenwerten zutreffen.

Wenn Sie sich Gedanken über die Baukosten für den Solarpark machen, möchten Sie vielleicht wissen, ob es auf den von Ihnen in Betracht gezogenen Flurstücken steile Hänge gibt, die durch die Umwandlungen und Gewichtungen verborgen werden. Dies können Sie im rechten Fenster Kriterien in Zonen untersuchen tun. Wählen Sie das Basiskriterium "Neigung" und wenden Sie die Statistik Höchster Wert an. Vergleichen Sie die Flurstücke mit den größten Neigungen mit den Kandidatenflurstücken, die sich aus der oben beschriebenen Statistik Schwellenwerte für Fläche, Wert, Mittelwert ergeben haben.

Sie möchten ein bestimmtes Kriterium untersuchen, das für das Untersuchungsobjekt möglicherweise am wichtigsten ist. Zum Beispiel: Wie groß ist der Bereich der gewichteten transformierten Werte in jedem Flurstück? Wie lauten die höchsten und niedrigsten Werte? Wie groß ist die Summe der gewichteten transformierten Werte, die das Kriterium zum Flurstück beiträgt? Durch Untersuchung eines Kriteriums unter Verwendung des rechten Fenster können Sie herausfinden, inwiefern es die größte Signifikanz für das Untersuchungsobjekt hat.

Registerkarte "Validieren"

Verwenden Sie die Registerkarte Validieren, wenn Ihnen Beobachtungsdaten des Untersuchungsobjekts aus dem Außendienst vorliegen, mit denen Sie die Eignung des Modells untersuchen können.

In den folgenden Abschnitten werden verschiedene Aktionen beschrieben, die auf dieser Registerkarte durchgeführt werden können, um die Beschränkungen zu umgehen.

Standardstatistik

Wie im obigen Abschnitt zur Registerkarte Kriterien beschrieben, gibt es mehrere Standardstatistiken zur Untersuchung der Zusammensetzung der gewichteten transformierten Kriterienwerte, die die Eignungswerte ergeben. Anstatt wie auf der Registerkarte Kriterien die Zusammensetzung der gewichteten transformierten Kriterienwerte für Zellenstandorte zu untersuchen, wird auf der Registerkarte Validieren mithilfe der Standardstatistik die Zusammensetzung der gewichteten transformierten Werte bei jeder Beobachtung ermittelt. Sie erfahren dann, welche Kriterien den größten Beitrag zur Eignung jeder Punkt- oder Polygon-Beobachtung leisten.

Die Standardstatistiken sind im linken Fenster für die Analyse der Beobachtungen Eignung in Beobachtungen untersuchen verfügbar. Es handelt sich um die Statistiken Bereich, Standardabweichung, Höchster Wert, Niedrigster Wert, Kriterium mit dem größten Einfluss und Kriterium mit dem geringsten Einfluss.

Spezielle Statistiken

Es gibt auf der Registerkarte Validieren einige spezielle Statistiken.

Bei Punktbeobachtungen, wie sie in einem Eignungsmodell für Bären durchgeführt werden, möchten Sie sehen, ob die bekannten Standorte von Bären in Gebieten mit der höchsten Eignung liegen. Diese Information erhalten Sie im Fenster Eignung in Beobachtungen untersuchen mit der Statistik Eignungswerte. Die Farbe der Beobachtungspunkte in der Karte entspricht hierbei dem Eignungswert des Standorts. Grüne Punkte weisen darauf hin, dass die Beobachtung Standorten mit hoher prognostizierter Eignung entspricht. Das bedeutet, dass Ihr Modell gute Vorhersagen liefert. Rote Punkte weisen darauf hin, dass die Beobachtungen Standorten mit geringer prognostizierter Eignung entsprechen. Das bedeutet, dass Ihr Modell fehlerhaft sein kann. Möglicherweise müssen die Bären aber diese Gebiete durchqueren, etwa weil sie aus ihrem alten Lebensraum vertrieben wurden und sich woanders ansiedeln.

Wenn bei Punktbeobachtungen eine Reihe von zufälligen Punkten erfasst wurden, wünschen Sie sich vielleicht einen Vergleich zwischen den Mittelwerten der beobachteten und den zufälligen Punkten. In der Statistik Zufällige Punkte sollte der Mittelwert der beobachteten Punkte über dem der zufälligen liegen. Andernfalls liefert das Modell wahrscheinlich keine guten Vorhersagen.

Wenn Sie Bärenbeobachtungen für ein Modell durchführen und die Beobachtungen von drei verschiedenen Bären stammen, möchten Sie vielleicht wissen, ob es einen Unterschied zwischen den mittleren Eignungswerten der Bären gibt. Legen Sie im Fenster Eignung in Beobachtungen untersuchen unter Feld, das Beobachtungen definiert die Bärenkategorien fest. Sie können mit der Statistik Kategorievergleich herausfinden, ob bestimmte Bären, nämlich diejenigen mit dem höheren Mittelwert, im Vergleich zu Ihrem Modell die bessere Wahl treffen.

Das Kriterium mit dem größten Einfluss gibt an, welches Kriterium für die jeweilige Beobachtung am wichtigsten ist. Es kann Aufschluss darüber geben, worauf die Bären reagieren

Mit den Statistiken Bereich und Standardabweichung im Fenster Eignung in Beobachtungen untersuchen können Sie herausfinden, ob die Bären Standorte auswählen, auf die verschiedene gewichtete transformierte Kriterienwerte zutreffen. Falls ja, kann dies darauf hindeuten, dass die Vorhersagen des Modells deaktiviert sind. Es wird angenommen, dass die Bären in den geeigneteren Gebieten bleiben. Allerdings können sie durch andere Umstände beeinflusst werden. Sie können beispielsweise Gebiete mit geringerer Eignung durchqueren, um in geeignetere Gebiete zu gelangen.

Sie können die Beobachtungen in Bezug auf das jeweilige Kriterium im rechten Fenster Beobachtungen untersuchen analysieren. Hierbei können Sie untersuchen, wie sich das Kriterium mit dem größten Einfluss auf die Bewegung der Bären durch die Landschaft auswirkt.

Suchbereiche

Mit der Registerkarte Suche können Sie ermitteln, wie gut die endgültigen Regionen aus dem Eignungsmodell sind.

In den folgenden Abschnitten werden verschiedene Aktionen beschrieben, die auf dieser Registerkarte durchgeführt werden können, um die Beschränkungen zu umgehen.

Standardstatistik

Wie im obigen Abschnitt zur Registerkarte Kriterien beschrieben, gibt es mehrere Standardstatistiken zur Untersuchung der Zusammensetzung der gewichteten transformierten Kriterienwerte, die die Eignungswerte ergeben. Anstatt wie auf der Registerkarte Kriterien die Zusammensetzung der gewichteten transformierten Kriterienwerte für Zellenstandorte zu untersuchen, wird in den Suchfenstern mithilfe der Standardstatistik die Zusammensetzung der gewichteten transformierten Werte bei jeder identifizierten Region ermittelt.

Die Standardstatistiken sind im linken Fenster für die Analyse der Regionen Eignung in Regionen untersuchen verfügbar. Es handelt sich um die Statistiken Bereich, Standardabweichung, Höchster Wert, Niedrigster Wert, Kriterium mit dem größten Einfluss und Kriterium mit dem geringsten Einfluss.

Spezielle Statistiken

Es gibt in den Suchfensterneinige spezielle Statistiken.

Sie können die Verteilung der Eignungswerte in den einzelnen Regionen mit dem Plot auf der Registerkarte Evaluieren untersuchen. Je geringer die Spanne für jede Linie ist, desto weniger Variabilität weist die jeweilige Region auf. Das bedeutet, dass die Region hinsichtlich der Präferenz homogen ist und hohe Werte enthält. Dies ist in der Regel das bevorzugte Szenario.

Wenn Sie die Statistik Anzahlin der Tabelle Statistiken nach Region auf der Registerkarte Evaluieren ausführen, sehen Sie für jede Region die Anzahl der in ihr enthaltenen Zellen. Des Weiteren sehen Sie die Statistiken der Eignungswerte, nämlich die Werte Gesamt, Durchschnitt, Medianwert, Höchster und Niedrigster jeder einzelnen Region.

Außerdem werden für die resultierenden Regionen die Statistiken für die Werte CoreArea, CoreSum und Edge angezeigt. Diese Werte werden zudem in der Tabelle Statistiken nach Region auf der Registerkarte Evaluieren erfasst. Je nach Anforderungen an das Untersuchungsobjekt können Sie die Regionen mit der größten Präferenz analysieren. Beispielsweise kann es vorkommen, dass Wildtiere wie Bären aus Sicherheitsgründen Regionen mit dem höchsten Wert für CoreArea oder CoreSum bevorzugen.

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