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Richtungsverteilung (Standardabweichungsellipse)

Zusammenfassung

Erstellt Standardabweichungsellipsen oder -ellipsoide, um die räumlichen Eigenschaften geographischer Features zusammenzufassen: zentrale Tendenz, Streuung und Richtungstrends.

Informationen zur Funktionsweise der Richtungsverteilung (Standardabweichungsellipse)

Abbildung

Grafik "Richtungsverteilung (Standardabweichungsellipse)"

Verwendung

  • Mit dem Werkzeug Standardabweichungsellipse wird eine neue Ausgabe-Ellipse-Feature-Class erstellt, die elliptische Polygone oder ellipsoidale 3D-Multipatches enthält, und zwar eines für jeden Fall, wenn der Parameter Untersuchungsfeld verwendet wird. Die Attributwerte für diese elliptischen Polygone schließen X- und Y-Koordinaten für den arithmetischen Mittelpunkt, zwei Standardentfernungen (lange und kurze Achse) und die Ausrichtung der Ellipse ein. Wenn Z-aktivierte Punktdaten verwendet werden, enthalten die Attributwerte auch die Z-Koordinate für den arithmetischen Mittelpunkt, eine dritte Standardentfernung (Höhe) sowie Ausrichtungsmessungen des Ellipsoids. Wenn die Eingabe-Features in 2D vorliegen, lauten die Feldnamen CenterX, CenterY, XStdDist, YStdDist und Rotation. Wenn die Eingabe-Features 3D-Punkte sind, werden der Ausgabe-Ellipse-Feature-Class die folgenden zusätzlichen Felder hinzugefügt: CenterZ, ZStdDist, AngleZ, TiltX, RollY und Volume. Wenn ein Untersuchungsfeld zur Verfügung steht, wird das Feld auch der Ausgabe-Feature-Class hinzugefügt.

  • Bei diesem Werkzeug wird die 3D-Eigenschaft von Punktdaten berücksichtigt, und X-, Y- und Z-Werte werden in den Berechnungen verwendet, wenn Z-Werte verfügbar sind. Da es sich bei diesen Ergebnissen um 3D-Ergebnisse handelt, müssen sie in einer Szene visualisiert werden. Stellen Sie sicher, dass Sie die Analyse in einer Szene ausführen, oder kopieren Sie den Ergebnis-Layer in eine Szene, damit die Analyseergebnisse richtig visualisiert werden.

  • Für Berechnungen müssen Daten projiziert werden, um Entfernungen präzise zu messen.

  • Wenn sich das zugrunde liegende räumliche Muster von Features im Mittelpunkt mit weniger Features in Richtung der Peripherie (entsprechend der Rayleigh-Verteilung) konzentriert, deckt ein standardmäßiges Abweichungsellipsenpolygon etwa 63 Prozent der Features ab, zwei Standardabweichungen enthalten ca. 98 Prozent der Features, und drei Standardabweichungen decken ungefähr 99 Prozent der Features in zwei Dimensionen ab. In drei Dimensionen resultiert dies in der 61-99-100-Prozentsatzregel.

  • Wenn Ihre Daten Z-aktiviert sind, handelt es sich bei den Werten in den Feldern AngleZ, TiltX und RollY für die Ausgabe um Eulerwinkel, die die Ausrichtung des Ellipsoids im 3D-Raum beschreiben. Sind Ihre Daten nicht Z-aktiviert, stellt der Wert im Feld Rotation für die Ausgabe die Rotation der langen Achse gemessen im Uhrzeigersinn von 12 Uhr mittags aus dar.

    AngleZ, TiltX und RollY

  • Wenn Ihre Daten Z-aktiviert sind, können die X-, Y- und Z-Koordinaten Ihrer Daten mit dem Werkzeug Geometrieattribute hinzufügen angezeigt werden.

  • Der Parameter Untersuchungsfeld wird zur Gruppierung von Features vor der Analyse verwendet. Wenn ein Untersuchungsfeld angegeben wird, werden die Eingabe-Features zuerst nach Untersuchungsfeldwerten gruppiert. Anschließend wird für jede Gruppe die Standardabweichung als Ellipse oder Ellipsoid berechnet. Das Untersuchungsfeld kann eine ganze Zahl, ein Datum oder eine Zeichenfolge aufweisen. Datensätze, die für das Untersuchungsfeld NULL-Werte aufweisen, werden aus der Analyse ausgeschlossen.

  • Die Berechnung der Standardabweichungsellipse bzw. des Standardabweichungsellipsoids kann auf einem optionalen Parameter Gewichtungsfeld basieren (beispielsweise um die Ellipsen für Verkehrsunfälle gewichtet nach Schweregrad zu erhalten). Das Gewichtungsfeld muss numerisch sein.

  • Für Linien- und Polygon-Features werden bei Entfernungsberechnungen Feature-Schwerpunkte verwendet. Für Multipoints, Polylinien oder Polygone mit mehreren Teilen wird der Schwerpunkt mithilfe des gewichteten arithmetischen Mittelpunkts aller Feature-Teile berechnet. Die Gewichtung für Punkt-Features ist 1, für Linien-Features "Länge" und für Polygon-Features "Fläche".

  • Sie können Karten-Layer verwenden, um die Eingabe-Feature-Class zu definieren. Beim Verwenden eines Layers mit einer Auswahl sind nur die ausgewählten Features in der Analyse enthalten.

  • Vorsicht:

    Denken Sie beim Verwenden von Shapefiles daran, dass diese keine NULL-Werte speichern können. Werkzeuge oder andere Verfahren zur Erstellung von Shapefiles aus Nicht-Shapefile-Eingaben speichern oder interpretieren NULL-Werte möglicherweise als Wert 0. In manchen Fällen werden NULL-Werte in Shapefiles als sehr große negative Werte gespeichert. Dies kann zu unerwarteten Ergebnissen führen. Weitere Informationen finden Sie unter Überlegungen zur Geoverarbeitung für die Shapefile-Ausgabe.

Syntax

DirectionalDistribution(Input_Feature_Class, Output_Ellipse_Feature_Class, Ellipse_Size, {Weight_Field}, {Case_Field})
ParameterErklärungDatentyp
Input_Feature_Class

Eine Feature-Class, die eine Verteilung von Features enthält, für die die Standardabweichungsellipse oder das Standardabweichungsellipsoid berechnet wird.

Feature Layer
Output_Ellipse_Feature_Class

Eine Polygon-Feature-Class, die das Ausgabe-Ellipsen-Feature enthalten wird.

Feature Class
Ellipse_Size

Die Größe von Ausgabeellipsen in Standardabweichungen. Die Standardellipsengröße beträgt 1; gültige Optionen sind 1, 2 oder 3 Standardabweichungen.

  • 1_STANDARD_DEVIATION1 Standardabweichung
  • 2_STANDARD_DEVIATIONS2 Standardabweichungen
  • 3_STANDARD_DEVIATIONS3 Standardabweichungen
String
Weight_Field
(optional)

Das Zahlenfeld, das verwendet wird, um Orte nach ihrer relativen Bedeutung zu gewichten.

Field
Case_Field
(optional)

Das Feld, das zur Gruppierung von Features für separate gerichtete Verteilungsberechnungen verwendet wird. Das Untersuchungsfeld kann eine ganze Zahl, ein Datum oder eine Zeichenfolge aufweisen.

Field

Codebeispiel

DirectionalDistribution – Beispiel (Python-Fenster)

Das folgende Skript veranschaulicht die Verwendung des Werkzeugs DirectionalDistribution im Python-Fenster.

import arcpy
arcpy.env.workspace = r"C:\data"
arcpy.DirectionalDistribution_stats("AutoTheft.shp", "auto_theft_SE.shp", "1_STANDARD_DEVIATION")
DirectionalDistribution – Beispiel 2 (eigenständiges Skript)

Das folgende eigenständige Python-Skript veranschaulicht, wie Sie das Werkzeug DirectionalDistribution verwenden.

# Measure the geographic distribution of auto thefts
 
# Import system modules
import arcpy
 
# Local variables...
workspace = "C:/data"
locations = "AutoTheft.shp"
links = "AutoTheft_links.shp"
standardDistance = "auto_theft_SD.shp"
stardardEllipse = "auto_theft_SE.shp"
linearDirectMean = "auto_theft_LDM.shp"
 
# Set the workspace (to avoid having to type in the full path to the data every time)
arcpy.env.workspace = workspace
 
# Process: Standard Distance of auto theft locations...
arcpy.StandardDistance_stats(locations, standardDistance, "1_STANDARD_DEVIATION", "#", "#")
 
# Process: Directional Distribution (Standard Deviational Ellipse) of auto theft locations...
arcpy.DirectionalDistribution_stats(locations, standardEllipse, "1_STANDARD_DEVIATION", "#", "#")
 
# Process: Linear Directional Mean of auto thefts...
arcpy.DirectionalMean_stats(links, linearDirectMean, "DIRECTION", "#")

Umgebungen

Ausgabe-Koordinatensystem

Die Feature-Geometrie wird vor der Analyse auf das Ausgabe-Koordinatensystem projiziert. Alle mathematischen Berechnungen basieren auf dem Raumbezug des Ausgabe-Koordinatensystems.

Lizenzinformationen

  • Basic: Ja
  • Standard: Ja
  • Advanced: Ja

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