Räumlich ausgeglichene Punkte erstellen (Geostatistical Analyst)

Mit der Geostatistical Analyst-Lizenz verfügbar.

Zusammenfassung

Generiert verschiedene Referenzpunkte basierend auf Einschlusswahrscheinlichkeiten, was zu einem räumlich ausgeglichenen Stichprobendesign führt. Dieses Werkzeug wird in der Regel für die Planung eines Überwachungsnetzwerks verwendet, indem es Positionen für die Erfassung von Stichproben vorschlägt. Mithilfe eines Einschlusswahrscheinlichkeits-Rasters kann eine Voreinstellung für bestimmte Positionen definiert werden.

Weitere Informationen zur Funktionsweise von "Räumlich ausgeglichene Punkte erstellen"

Verwendung

  • Das Eingabe-Wahrscheinlichkeits-Raster darf nur Werte zwischen 0 und 1 enthalten. Je höher der Wert, desto höher die Wahrscheinlichkeit, dass die Zelle in das Stichprobendesign eingeschlossen wird.

  • Die Einschlusswahrscheinlichkeit aller Werte im Untersuchungsgebiet sollte >= 0 betragen, während alle Gebiete außerhalb des Untersuchungsgebiets NULL-Werte aufweisen sollten.

  • Die Zellengröße des Einschlusswahrscheinlichkeits-Rasters bestimmt die kleinste Auflösung, mit der Stichproben generiert werden. Mit anderen Worten: Die Punkte, die das Tool erstellt, befinden sich immer im Mittelpunkt der Rasterzellen. Wird eine kleinere Zellengröße für das Eingabe-Wahrscheinlichkeits-Raster verwendet, gibt es mehr mögliche Positionen für die zu erstellenden Punkte.

  • Bei der Umwandlung von Punkt-, Linien- oder Polygon-Features in ein Raster (das Eingabe-Wahrscheinlichkeits-Raster) sollte Folgendes beachtet werden:

    • Die Zellengröße (Auflösung) sollte klein genug sein, um alle wichtigen Features in der Grundgesamtheit zu unterscheiden. Dazu kann die Zellengröße auf weniger als die Hälfte der minimalen Entfernung zwischen Features festgelegt werden. Die Entfernung kann mit dem Werkzeug Near-Tabelle erstellen berechnet werden.
    • Für Linien- und Polygon-Features sollte die Zellengröße so gewählt werden, dass die Features (z. B. gewundene Wasserläufe) im resultierenden Raster angemessen dargestellt werden. So können Sie beispielsweise einen komplexen Flusslauf nicht mit einer großen Raster-Zellengröße darstellen. Wenn die Zellengröße zu groß ist, werden Flussbiegungen möglicherweise geglättet.
    • Auch die Genauigkeit, mit der die Stichprobenpositionen im Feld lokalisiert werden können, sollte berücksichtigt werden. Wenn zum Beispiel Standorte mittels GPS mit einer Positionsgenauigkeit von 10 Metern gefunden werden sollen, sollte die Zellengröße 10 Meter betragen.
    • Achten Sie auf die Größe des Einschlusswahrscheinlichkeits-Rasters. Je größer die Anzahl der Zellen ist, desto länger dauert die Verarbeitung.
  • Um Ausgaben zu vermeiden, die räumlich unausgeglichen erscheinen, wird empfohlen, dass die Anzahl der Stichprobenpositionen weniger als 1 Prozent der Anzahl der Zellen im Einschlusswahrscheinlichkeits-Raster beträgt.

  • Dieses Werkzeug verwendet bei der Ausführung einen Zufallszahlengenerator. Der verwendete Startwert lässt sich in der Umgebung des Zufallszahlengenerators ändern.

    • Wenn der Startwert 0 (der Standardwert) verwendet wird, dann werden bei jeder Ausführung des Werkzeugs andere Zufallszahlen verwendet, mit denen eine andere Ausgabe generiert wird.
    • Wenn der Zufallszahlen-Startwert auf eine feste Zahl größer als 0 festgelegt ist, erzeugt das Werkzeug bei jeder Ausführung dieselben Stichprobenpositionen, bis der Startwert geändert wird. Das Festlegen des Zufallszahlen-Startwerts auf eine feste Zahl > 0 ist nützlich, wenn Sie verschiedene Stichprobennetzwerke generieren möchten, damit Sie dasjenige auswählen können, das für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist.

    Hinweis:

    Es wird nur der Zufallszahlengenerator vom Typ Mersenne Twister unterstützt; wenn ACM599 – Sammelalgorithmus oder Standard C Rand ausgewählt wird, wird stattdessen Mersenne Twister verwendet.

Parameter

BeschriftungErläuterungDatentyp
Eingabe-Einschlusswahrscheinlichkeits-Raster

Dieses Raster definiert die Einschlusswahrscheinlichkeiten für jede Position im Interessenbereich. Die Positionswerte reichen von 0 (geringe Einschlusswahrscheinlichkeit) bis 1 (hohe Einschlusswahrscheinlichkeit).

Raster Layer; Mosaic Layer
Anzahl von Ausgabepunkten

Gibt an, wie viele Stichprobenpositionen generiert werden.

Long
Ausgabe-Point-Feature-Class

Die Ausgabe-Feature-Class enthält die ausgewählten Stichprobenpositionen und die zugehörigen Einschlusswahrscheinlichkeiten.

Feature Class

arcpy.ga.CreateSpatiallyBalancedPoints(in_probability_raster, number_output_points, out_feature_class)
NameErläuterungDatentyp
in_probability_raster

Dieses Raster definiert die Einschlusswahrscheinlichkeiten für jede Position im Interessenbereich. Die Positionswerte reichen von 0 (geringe Einschlusswahrscheinlichkeit) bis 1 (hohe Einschlusswahrscheinlichkeit).

Raster Layer; Mosaic Layer
number_output_points

Gibt an, wie viele Stichprobenpositionen generiert werden.

Long
out_feature_class

Die Ausgabe-Feature-Class enthält die ausgewählten Stichprobenpositionen und die zugehörigen Einschlusswahrscheinlichkeiten.

Feature Class

Codebeispiel

CreateSpatiallyBalancedPoints – Beispiel 1 (Python-Fenster)

Es werden verschiedene ausgeglichene Punkte basierend auf einem Eingabe-Einschlusswahrscheinlichkeits-Raster erstellt.

import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/gapyexamples/data"
arcpy.CreateSpatiallyBalancedPoints_ga("ca_prob", "10", "C:/gapyexamples/output/csbp")
CreateSpatiallyBalancedPoints – Beispiel 2 (eigenständiges Skript)

Es werden verschiedene ausgeglichene Punkte basierend auf einem Eingabe-Einschlusswahrscheinlichkeits-Raster erstellt.

# Name: CreateSpatiallyBalancedPoints_Example_02.py
# Description: This tool generates a set of sample points based on inclusion
#   probabilities. The resulting sample design is spatially balanced, meaning
#   that the spatial independence between samples is maximized, making the 
#   design more efficient than sampling the study area at random.
# Requirements: Geostatistical Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy

# Set environment settings
arcpy.env.workspace = "C:/gapyexamples/data"

# Set local variables
inProb = "ca_prob"
numberPoints = 10
outPoints = "C:/gapyexamples/output/csbp"

# Execute CreateSpatiallyBalancedPoints
arcpy.CreateSpatiallyBalancedPoints_ga(inProb, numberPoints, outPoints)

Lizenzinformationen

  • Basic: Erfordert Geostatistical Analyst
  • Standard: Erfordert Geostatistical Analyst
  • Advanced: Erfordert Geostatistical Analyst

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