Simulaciones de estadísticas geográficas gaussianas (Geostatistical Analyst)

Disponible con una licencia de Geostatistical Analyst.

Resumen

Realiza simulaciones condicionales o no condicionales de estadísticas geográficas basadas en un modelo Kriging simple. Los rásteres simulados se pueden considerar realizaciones igualmente probables del modelo kriging.

Más información sobre cómo funciona Simulaciones de estadísticas geográficas gaussianas

Uso

• La capa de estadísticas geográficas de entrada debe ser el resultado de realizar Kriging simple en un dataset. Las capas de estadísticas geográficas que resultan de otros tipos de kriging no se pueden usar con esta herramienta.

  Asimismo:

  • Se recomienda una transformación de puntuación normal de los datos para garantizar que los datos de entrada sigan una distribución normal estándar.
  • Los datos agrupados se deben desagrupar (utilizando la celda o el polígono con un método de contorno de recorte) para que el histograma de entrada represente con precisión la población muestreada. Este histograma se reproducirá (en promedio) en las realizaciones.

• Para generar realizaciones condicionales, los datos de condicionamiento deben ser los mismos que los datos que se utilizaron para construir el modelo Kriging simple a partir del cual se basará la simulación; sin embargo, es posible utilizar otros datasets para las condiciones de las realizaciones.

• La salida generada por esta herramienta se puede identificar de la siguiente manera:

  • El prefijo, seguido de s0 a sN (donde N es el número de realizaciones), se utiliza para nombrar los rásteres simulados cuando se ha seleccionado la opción Guardar rásteres simulados.
  • El prefijo, seguido de MIN, MAX, MEAN, STDDEV, QUARTILE1, MEDIAN, QUARTILE3, QUANTILE o P_THRSHLD, se utiliza para nombrar los rásteres de salida cuando se seleccionan estas opciones de procesamiento posterior.
  • El prefijo, seguido del nombre de la clase de entidad poligonal, se utiliza para nombrar la clase de entidad poligonal de salida cuando se ha seleccionado el postprocesamiento para áreas de interés (polígonos estadísticos).

• Utilice distintos prefijos para identificar la salida de diferentes ejecuciones de simulación. Si utiliza el mismo prefijo, todos los resultados anteriores que comiencen con ese prefijo se borrarán antes de crear los nuevos resultados. Como alternativa, la salida de diferentes ejecuciones de simulación se puede almacenar en carpetas o geodatabases separadas.

• Si se proporcionan polígonos estadísticos de entrada, la clase de entidad de salida de polígono contendrá estadísticas de resumen de los valores simulados dentro de cada polígono. Para obtener más información sobre estas estadísticas de resumen, consulte Cómo funciona Simulaciones de estadísticas geográficas gaussianas.

• Los polígonos que representan áreas de interés deben estar contenidos completamente dentro de la extensión del ráster simulado. Si alguna parte de un polígono está cubierta por valores NoData en los rásteres simulados, la tabla de atributos de polígono contendrá resultados no válidos. En este caso, el campo CELL_COUNT mostrará el número de celdas dentro del polígono que tienen valores simulados, y este número se expresará como un valor negativo.

• Esta herramienta utiliza un generador de números aleatorios en sus operaciones. El Valor de inicialización utilizado se puede controlar en el entorno Generador de números aleatorios.

  • Si se utiliza un valor de inicialización de 0 (el valor predeterminado), cada vez que se ejecute la herramienta se utilizará un conjunto diferente de números aleatorios y se generará un conjunto de simulaciones diferente.
  • Si el valor de inicialización de número aleatorio se establece en un número fijo mayor que 0, la herramienta producirá el mismo conjunto de simulaciones cada vez que se ejecute, hasta que se cambie el valor de inicialización.

  Nota:

  Solo se admite el tipo de generador de números aleatorios Mersenne Twister; si se elige Algoritmo 599 capturado por ACM o Rand C estándar, se utilizará Mersenne Twister en su lugar.

• Si optó por guardar los rásteres simulados, solo los dos primeros se agregarán a la tabla de contenido en ArcMap. Sin embargo, puede ir al espacio de trabajo de salida y agregar el resto.

• Para simulaciones condicionales, se promedian los puntos del dataset de condicionamiento que están dentro de la misma celda y las realizaciones se condicionan para respetar ese valor promedio. Si el tamaño de celda de salida es grande, muchos puntos quedarán dentro de cada celda y se promediarán, y las realizaciones se condicionarán para respetar estos (relativamente) pocos valores promedio.

• Si se proporcionan entidades de delimitación, todas las entidades o rásteres suministrados en el entorno de Máscara se ignorarán.

• Las limitaciones actuales del software son las siguientes:

  • El tamaño máximo de ráster se limita a 2.049² celdas (es decir, 2.049 filas por 2.049 columnas para un ráster cuadrado).
  • El número máximo de realizaciones que se pueden solicitar en una sola ejecución es 4.500. Tenga en cuenta que el número máximo de rásteres que puede contener un espacio de trabajo es 4.999.
  • Es posible que las simulaciones basadas en modelos de semivariograma periódico (J-Bessel y Efecto de hoyo) no sean precisas.

• Un error de Memoria insuficiente para ejecutar la operación solicitada podría indicar que el tamaño de celda solicitado producirá un ráster de salida demasiado grande.

• Para los formatos de datos que admiten valores nulos, como clases de entidad de geodatabase de archivos, se utilizará un valor nulo para indicar que no se pudo hacer una predicción para esa ubicación o que el valor se debe ignorar cuando se usa como entrada. Para los formatos de datos que no admiten valores nulos, como los shapefiles, se utiliza el valor -1.7976931348623158e+308 (es el valor negativo de la constante de C++ DBL_MAX definida) para indicar que no se pudo realizar una predicción para esa ubicación.

Parámetros

Cuadro de diálogo

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Capa de estadísticas geográficas de entrada	Introduzca una capa de estadísticas geográficas que resulte de un modelo Kriging simple.	Geostatistical Layer
Número de realizaciones	El número de realizaciones a llevar a cabo.	Long
Espacio de trabajo de salida	Almacena todos los resultados de la simulación. El espacio de trabajo puede ser una carpeta o una geodatabase.	Workspace
Prefijo de simulación de salida	Prefijo alfanumérico de uno a tres caracteres que se agrega automáticamente a los nombres del dataset de salida.	String
Entidades de acondicionamiento de entrada (Opcional)	Las entidades que se utilizan para condicionar las realizaciones. Si se deja en blanco, se producen realizaciones no condicionales.	Feature Layer
Campo de acondicionamiento (Opcional)	El campo que se utiliza para condicionar las realizaciones. Si se deja en blanco, se producen realizaciones no condicionales.	Field
Tamaño de celda de salida (Opcional)	El tamaño de celda con el que se creará el ráster de salida. Este valor se puede establecer explícitamente en Entornos con el parámetro Tamaño de celda. Si no está configurado, es el valor más bajo del ancho o la altura de la extensión de las entidades de puntos de entrada, en la referencia espacial de salida, dividido entre 250.	Analysis Cell Size
Entidades de delimitación de entrada (Opcional)	Limita el análisis al polígono de delimitación de estas entidades. Si se introducen entidades de punto, se crea automáticamente un polígono de envoltura convexa. A continuación, producen realizaciones dentro de ese polígono. Si se proporcionan entidades de delimitación, todas las entidades o rásteres suministrados en el entorno de Máscara se ignorarán.	Feature Layer
Guardar rásteres simulados (Opcional)	Especifica si los rásteres simulados se guardan en el disco o no. Activado: indica que los rásteres simulados se guardarán en el disco. Desactivado: indica que los rásteres simulados no se guardarán en el disco.	Boolean
Cuantil (Opcional)	El valor de cuantil para el cual se generará el ráster de salida.	Double
Umbral (Opcional)	El valor de umbral para el cual se generará el ráster de salida, como porcentaje del número de veces que se superó el umbral definido, celda por celda.	Double
Polígonos de estadística de entrada (Opcional)	Estos polígonos representan áreas de interés para las que se calculan estadísticas de resumen. Si se proporcionan polígonos estadísticos, la clase de entidad poligonal de salida se guardará en el Espacio de trabajo de salida y tendrá el mismo nombre que los polígonos de entrada, precedido por el Prefijo de simulación de salida. Por ejemplo, si los polígonos estadísticos de entrada se llamaron myPolys y se introduce aaa como prefijo de salida, los polígonos de salida se denominarán aaamyPolys y se guardarán en el espacio de trabajo de salida especificado.	Feature Layer
Tipos de estadísticas de ráster (Opcional)	Los rásteres simulados se someten a un procesamiento posterior celda por celda y cada tipo de estadística seleccionado se calcula y se informa en un ráster de salida. Mínimo—Calcula el mínimo (valor inferior). Máximo—Calcula el máximo (valor superior). Valor medio—Calcula el valor medio (promedio). Desviación estándar—Calcula la desviación estándar. Primer cuartil—Calcula el cuantil 25. Mediana—Calcula la mediana. Tercer cuartil—Calcula el cuantil 75. Cuantil—Calcula un cuantil especificado por el usuario (0 < Q < 1). Umbral de probabilidad—Calcula el porcentaje de simulaciones en las que el valor de celda supera un valor de umbral especificado por el usuario.	String
Campo de error de medición de acondicionamiento (Opcional)	Un campo que especifica el error de medición de cada punto de entrada en las entidades de condicionamiento. Para cada entidad de condicionamiento, el valor de este campo debería corresponderse con una desviación estándar del valor medido de la entidad. Utilice este campo si los valores de error de medición no son los mismos en cada ubicación de muestra. Una fuente común de error de medición no constante es cuando los datos se miden con diferentes dispositivos. Un dispositivo puede ser más preciso que otro, lo que significa que tendrá un error de medición menor. Por ejemplo, un termómetro redondea al grado más cercano y otro a la décima más cercana a un grado. La variabilidad de las mediciones la suele proporcionar el fabricante del dispositivo de medición o se puede conocer de la práctica empírica. Deje este parámetro en blanco si no hay ningún valor de error de medición o si se desconocen los valores de error de medición.	Field

Salida derivada

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Espacio de trabajo de salida	El espacio de trabajo que contiene los resultados de la simulación.	Workspace
Polígonos de estadística de salida	Los polígonos de estadística de salida.	Feature Class
Rásteres de simulación de salida	Los rásteres de simulación de salida.	Raster Layer
Rásteres de estadística de salida	Los rásteres de estadística de salida.	Raster Layer
Convergencia	El valor de convergencia de salida.	Double

Python

arcpy.ga.GaussianGeostatisticalSimulations(in_geostat_layer, number_of_realizations, output_workspace, output_simulation_prefix, {in_conditioning_features}, {conditioning_field}, {cell_size}, {in_bounding_dataset}, {save_simulated_rasters}, {quantile}, {threshold}, {in_stats_polygons}, {raster_stat_type}, {conditioning_measurement_error_field})

Nombre	Explicación	Tipo de datos
in_geostat_layer	Introduzca una capa de estadísticas geográficas que resulte de un modelo Kriging simple.	Geostatistical Layer
number_of_realizations	El número de realizaciones a llevar a cabo.	Long
output_workspace	Almacena todos los resultados de la simulación. El espacio de trabajo puede ser una carpeta o una geodatabase.	Workspace
output_simulation_prefix	Prefijo alfanumérico de uno a tres caracteres que se agrega automáticamente a los nombres del dataset de salida.	String
in_conditioning_features (Opcional)	Las entidades que se utilizan para condicionar las realizaciones. Si se deja en blanco, se producen realizaciones no condicionales.	Feature Layer
conditioning_field (Opcional)	El campo que se utiliza para condicionar las realizaciones. Si se deja en blanco, se producen realizaciones no condicionales.	Field
cell_size (Opcional)	El tamaño de celda con el que se creará el ráster de salida. Este valor se puede establecer explícitamente en Entornos con el parámetro Tamaño de celda. Si no está configurado, es el valor más bajo del ancho o la altura de la extensión de las entidades de puntos de entrada, en la referencia espacial de salida, dividido entre 250.	Analysis Cell Size
in_bounding_dataset (Opcional)	Limita el análisis al polígono de delimitación de estas entidades. Si se introducen entidades de punto, se crea automáticamente un polígono de envoltura convexa. A continuación, producen realizaciones dentro de ese polígono. Si se proporcionan entidades de delimitación, todas las entidades o rásteres suministrados en el entorno de Máscara se ignorarán.	Feature Layer
save_simulated_rasters (Opcional)	Especifica si los rásteres simulados se guardan en el disco o no. SAVE_SIMULATIONS—Indica que los rásteres simulados se guardarán en el disco. DO_NOT_SAVE_SIMULATIONS—Indica que los rásteres simulados no se guardarán en el disco.	Boolean
quantile (Opcional)	El valor de cuantil para el cual se generará el ráster de salida.	Double
threshold (Opcional)	El valor de umbral para el cual se generará el ráster de salida, como porcentaje del número de veces que se superó el umbral definido, celda por celda.	Double
in_stats_polygons (Opcional)	Estos polígonos representan áreas de interés para las que se calculan estadísticas de resumen. Si se proporciona in_stats_polygons, la clase de entidad poligonal de salida se guardará en la ubicación definida por output_workspace y tendrá el mismo nombre que los polígonos de entrada, precedido por output_simulation_prefix. Por ejemplo, si los polígonos estadísticos de entrada se llamaron myPolys y se introduce aaa como prefijo de salida, los polígonos de salida se denominarán aaamyPolys y se guardarán en el espacio de trabajo de salida especificado.	Feature Layer
raster_stat_type [raster_stat_type,...] (Opcional)	Los rásteres simulados se someten a un procesamiento posterior celda por celda y cada tipo de estadística seleccionado se calcula y se informa en un ráster de salida. MIN—Calcula el mínimo (valor inferior). MAX—Calcula el máximo (valor superior). MEAN—Calcula el valor medio (promedio). STDDEV—Calcula la desviación estándar. QUARTILE1—Calcula el cuantil 25. MEDIAN—Calcula la mediana. QUARTILE3—Calcula el cuantil 75. QUANTILE—Calcula un cuantil especificado por el usuario (0 < Q < 1). P_THRSHLD—Calcula el porcentaje de simulaciones en las que el valor de celda supera un valor de umbral especificado por el usuario.	String
conditioning_measurement_error_field (Opcional)	Un campo que especifica el error de medición de cada punto de entrada en las entidades de condicionamiento. Para cada entidad de condicionamiento, el valor de este campo debería corresponderse con una desviación estándar del valor medido de la entidad. Utilice este campo si los valores de error de medición no son los mismos en cada ubicación de muestra. Una fuente común de error de medición no constante es cuando los datos se miden con diferentes dispositivos. Un dispositivo puede ser más preciso que otro, lo que significa que tendrá un error de medición menor. Por ejemplo, un termómetro redondea al grado más cercano y otro a la décima más cercana a un grado. La variabilidad de las mediciones la suele proporcionar el fabricante del dispositivo de medición o se puede conocer de la práctica empírica. Deje este parámetro en blanco si no hay ningún valor de error de medición o si se desconocen los valores de error de medición.	Field

Salida derivada

Nombre	Explicación	Tipo de datos
out_workspace	El espacio de trabajo que contiene los resultados de la simulación.	Workspace
out_polygon_stat	Los polígonos de estadística de salida.	Feature Class
out_raster_simulation	Los rásteres de simulación de salida.	Raster Layer
out_raster_stat	Los rásteres de estadística de salida.	Raster Layer
out_convergence_value	El valor de convergencia de salida.	Double

Muestra de código

Ejemplo 1 de GaussianGeostatisticalSimulations (ventana de Python)

Realizar una simulación no condicional.

import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/gapyexamples/data"
arcpy.GaussianGeostatisticalSimulations_ga("C:/gapyexamples/data/kriging.lyr", "10",
                                           "C:/gapyexamples/output", "ggs", "", "",
                                           "2000", "", "", "", "", "", "MEAN")

Ejemplo 2 de GaussianGeostatisticalSimulations (script independiente)

Realizar una simulación no condicional.

# Name: GaussianGeostatisticalSimulations_Example_02.py
# Description: This tool performs conditional or unconditional geostatistical
#              simulation based on a Simple Kriging model.
# Requirements: Geostatistical Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy

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

# Set local variables
inLayer = "C:/gapyexamples/data/kriging.lyr"
numRealizations = 10
outWorkspace = "C:/gapyexamples/output"
cellSize = 2000
prefix = "ggs"
rasstatType = "MEAN"
conFeatures = ""
conField = ""
boundingData = ""
savesimRasters = ""
quantile = ""
threshold = ""
statsPolygons = ""
errorField = ""

# Execute GaussianGeostatisticalSimulations
arcpy.GaussianGeostatisticalSimulations_ga(
    inLayer, numRealizations, outWorkspace, prefix, conFeatures, conField, 
    cellSize, boundingData, savesimRasters, quantile, threshold, 
    statsPolygons, rasstatType, errorField)

Entornos

Tamaño de celda, Espacio de trabajo actual, Extensión, Transformaciones geográficas, Máscara, Sistema de coordenadas de salida, Factor de procesamiento en paralelo, Generador de números aleatorios, Espacio de trabajo temporal, Alinear ráster

Información de licenciamiento

• Basic: Requiere Geostatistical Analyst
• Standard: Requiere Geostatistical Analyst
• Advanced: Requiere Geostatistical Analyst