Densidad kernel (Spatial Analyst)

Disponible con una licencia de Spatial Analyst.

Resumen

Calcula una magnitud por unidad de área a partir de entidades de punto o polilínea mediante una función kernel para adaptar una superficie suavemente estrechada a cada punto o polilínea. Se puede usar una barrera para alterar la influencia de una entidad mientras calcula la densidad kernel.

Más información sobre cómo funciona Densidad kernel

Ilustración

OutRas = KernelDensity(InPts, None, 30)

Uso

• Valores muy grandes o muy pequeños en el parámetro Campo de población (population_field en Python) pueden producir resultados que pueden parecer no intuitivos. Si la media del campo de población es mucho mayor que 1 (por ejemplo, como sucede con las poblaciones en las ciudades), el radio de búsqueda predeterminado puede ser muy pequeño, lo cual generaría pequeños anillos alrededor de los puntos de entrada. Si la media del campo de población es muy inferior a 1, el radio de búsqueda calculado puede parecer excesivamente grande. En estos casos, puede especificar su propio radio de búsqueda.

• El parámetro Tamaño de celda de salida se puede definir mediante un valor numérico u obtenerse desde un dataset ráster existente. Si el tamaño de celda no se ha especificado explícitamente como el valor del parámetro, se deriva del entorno Tamaño de celda si se ha especificado. Si no se ha especificado el tamaño de celda del parámetro o el tamaño de celda del entorno, pero se ha configurado el entorno Alinear ráster, se utiliza el tamaño de celda del ráster de alineación. Si no se especifica ningún valor, el tamaño de celda se calcula a partir del valor más pequeño de anchura o altura de la extensión dividido por 250 en el que la extensión se encuentra en el sistema de coordenadas de salida especificado en el entorno.

• Si el tamaño de celda se especifica mediante un valor numérico, la herramienta lo utilizará directamente para el ráster de salida.

  Si el tamaño de celda se especifica utilizando un dataset ráster, el parámetro mostrará la ruta del dataset ráster en lugar del valor del tamaño de celda. El tamaño de celda de ese dataset ráster se utilizará directamente en el análisis, siempre que la referencia espacial del dataset sea la misma que la referencia espacial de salida. Si la referencia espacial del dataset es diferente de la referencia espacial de salida, se proyectará en función del valor de Método de proyección de tamaño de celda especificado.

• Valores mayores del parámetro Radio de búsqueda (search_radius en Python) producen un raster de densidad más uniforme y generalizado. Los valores inferiores producen un ráster que muestra más detalles.

• El radio de búsqueda predeterminado se calcula en función de la configuración espacial y del número de puntos de entrada. Este enfoque corrige los valores atípicos espaciales —puntos de entrada que están muy alejados del resto— para que no hagan que el radio de búsqueda sea excesivamente grande.

• Si las unidades del factor de escala de la unidad de área son pequeñas en relación con las entidades (distancia entre los puntos o longitud de secciones de línea según el tipo de entidad), los valores de salida pueden ser pequeños. Para obtener valores más elevados seleccione el factor de escala de unidades para las unidades más elevadas (por ejemplo, kilómetros cuadrados frente a metros cuadrados).

• El parámetro Valores de celda de salida (out_cell_values en Python) especifica qué representan los valores de ráster de salida. Si se selecciona Densidades, los valores representan el valor de la densidad del kernel por unidad de superficie para cada celda. Si se selecciona Recuentos esperados, los valores representan la densidad del kernel por área de celda. La ecuación que calcula los recuentos a partir de los valores de densidad es Recuento = Densidad × Área.

• La opción De plano del parámetro Método (method en Python) es apropiada si el análisis se va a realizar en una escala local con una proyección que mantiene de forma precisa la distancia y el área correctas. La opción Geodésica es adecuada si el análisis se va a realizar a escala regional o a gran escala (por ejemplo, utilizando Web Mercator o cualquier sistema de coordenadas geográficas). Este método tiene en cuenta la curvatura del esferoide y gestiona correctamente los datos cercanos a los polos y la línea internacional de cambio de fecha.

• Solo los puntos o las partes de una línea que caen dentro de la vecindad se consideran en el cálculo de la densidad. Si no hay puntos o secciones de línea dentro de la vecindad de una celda en particular, a esa celda se le asigna NoData.

• Para los formatos de datos que admiten valores nulos, como las clases de entidades de geodatabase de archivos, se ignorará un valor nulo cuando se utilice como entrada.

• Consulte Entornos de análisis y Spatial Analyst para obtener detalles adicionales sobre los entornos de geoprocesamiento válidos para esta herramienta.

• Referencias:

  Silverman, B. W. Density Estimation for Statistics and Data Analysis. New York: Chapman and Hall, 1986.

Parámetros

Cuadro de diálogo

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Entidades de puntos o polilíneas de entrada	Entidades de entrada (de puntos o polilíneas) para las que se calculará la densidad.	Feature Layer
Campo de población	Campo que denota los valores de población para cada entidad. El campo de población es el recuento o la cantidad que se expandirá a lo largo del paisaje para crear una superficie continua. Los valores del campo de población pueden ser enteros o de punto flotante. A continuación, se enumeran las opciones y los comportamientos predeterminados para los campos. Use Ninguno si no se utilizará un elemento o valor especial y cada entidad se contará una sola vez. Puede utilizar el campo Shape si las entidades de entrada contienen valores z. De lo contrario, el campo predeterminado es POPULATION. Además, pueden aplicarse las siguientes condiciones. Si no hay ningún campo POPULATION, pero hay un campo POPULATIONabcd, este se usará de manera predeterminada. El "abcd" puede ser cualquier carácter válido, por ejemplo, POPULATION6, POPULATION1974 o POPULATIONROADTYPE. Si no hay un campo POPULATION o POPULATIONabcd, pero sí hay un campo POP, el campo POP se utilizará de forma predeterminada. Si no hay un campo POPULATION, POPULATIONabcd o POP, pero hay un campo POPabcd, el campo POPabcd se utilizará de forma predeterminada. Si no hay ningún campo POPULATION, POPULATIONabcd, POP ni POPabcd, NONE se usará de manera predeterminada.	Field
Tamaño de celda de salida (Opcional)	Tamaño de celda del ráster de salida que se creará. Este parámetro se puede definir mediante un valor numérico u obtenerse desde un dataset ráster existente. Si el tamaño de celda no se ha especificado explícitamente como valor de parámetro, se usa el valor de tamaño de celda del entorno si se ha especificado; en caso contrario, se utilizarán otras reglas para calcularlo a partir de las otras entadas. Consulte la sección sobre el uso para obtener más información.	Analysis Cell Size
Radio de búsqueda (Opcional)	El radio de búsqueda dentro del cual se calculará la densidad. Las unidades están basadas en la unidad lineal de la proyección de la referencia espacial de salida. Por ejemplo, si las unidades están expresadas en metros, para incluir todas las entidades dentro de una vecindad de una milla, establezca el radio de búsqueda en 1.609,344 (1 milla = 1.609,344 metros). El radio de búsqueda predeterminado se calcula específicamente para el dataset de entrada utilizando una variante espacial de la regla empírica de Silverman (Silverman, 1986) que es lo suficientemente robusta para los valores atípicos espaciales (puntos que están muy alejados del resto de los puntos). Consulte las sugerencias de uso para obtener una descripción del algoritmo.	Double
Unidades de área (Opcional)	Especifica las unidades de área que se utilizarán para los valores de densidad de salida. Se determina una unidad predeterminada en función de la unidad lineal de la referencia espacial de salida. Puede cambiarla a la unidad adecuada para convertir la salida de densidad. Los valores de la densidad de línea convierten las unidades de longitud y área. Si no se especifica ninguna referencia espacial de salida, esta será la misma que la clase de entidad de entrada. Las unidades de densidad de salida predeterminadas están determinadas por las unidades lineales de la referencia espacial de salida. Si las unidades lineales de salida están expresadas en metros, las unidades de densidad de área de salida se establecerán en Kilómetros cuadrados para las entidades de punto o en kilómetros por kilómetros cuadrados para las entidades de polilínea. Si las unidades lineales de salida están expresadas en pies, las unidades de densidad de área de salida se establecerán en Millas cuadradas. Si las unidades de salida están expresadas en otra unidad distinta de pies o metros, las unidades de densidad de área de salida se establecerán en Unidades de mapa cuadradas. Esto significa que las unidades de densidad de salida corresponderán a la parte cuadrada de las unidades lineales de la referencia espacial de salida. Por ejemplo, si las unidades lineales de salida están expresadas en centímetros, las unidades de densidad de área de salida serán Unidades de mapa cuadradas, lo que dará como resultado centímetros cuadrados. Si las unidades lineales de salida están expresadas en kilómetros, las unidades de densidad de área de salida serán Unidades de mapa cuadradas, lo que dará como resultado kilómetros cuadrados. A continuación, se indican las opciones disponibles y las unidades de densidad de salida correspondientes: Unidades de mapa cuadradas—Se utilizará el cuadrado de las unidades lineales de la referencia espacial de salida. Millas cuadradas—Se utilizarán las millas de EE. UU. Kilómetros cuadrados—Se utilizarán los kilómetros. Acres—Se utilizarán los acres de EE. UU. Hectáreas—Se utilizarán las hectáreas. Yardas cuadradas—Se utilizarán las yardas de EE. UU. Pies cuadrados—Se utilizarán los pies de EE. UU. Pulgadas cuadradas—Se utilizarán las pulgadas de EE. UU. Metros cuadrados—Se utilizarán los metros. Centímetros cuadrados—Se utilizarán los centímetros. Milímetros cuadrados—Se utilizarán los milímetros.	String
Valores de celda de salida (Opcional)	Especifica qué representan los valores del ráster de salida. Dado que el valor de la celda está vinculado al tamaño de celda especificado, el ráster resultante no puede remuestrearse a un tamaño de celda diferente. Densidades—Los valores de salida representan el valor de densidad calculado por unidad de superficie para cada celda. Esta es la opción predeterminada. Recuentos esperados—Los valores de salida representan el valor de densidad calculado por área de celda.	String
Método (Opcional)	Especifica si se utilizará el método de la tierra plana (planar) o el de la ruta más corta sobre un esferoide (geodésico). El método geodésico solo admite puntos como entidades de entrada. Planar—Se utilizará la distancia de plano entre entidades. Esta es la opción predeterminada. Geodésica—Se utilizará la distancia geodésica entre entidades.	String
Entidades de barreras de entrada (Opcional)	El dataset que define las barreras. Las barreras pueden ser una capa de entidades poligonales o de polilínea.	Feature Layer

Valor de retorno

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Ráster de salida	Ráster de densidad de kernel de salida. Siempre es un ráster de punto flotante.	Raster

Python

KernelDensity(in_features, population_field, {cell_size}, {search_radius}, {area_unit_scale_factor}, {out_cell_values}, {method}, {in_barriers})

Nombre	Explicación	Tipo de datos
in_features	Entidades de entrada (de puntos o polilíneas) para las que se calculará la densidad.	Feature Layer
population_field	Campo que denota los valores de población para cada entidad. El campo de población es el recuento o la cantidad que se expandirá a lo largo del paisaje para crear una superficie continua. Los valores del campo de población pueden ser enteros o de punto flotante. A continuación, se enumeran las opciones y los comportamientos predeterminados para los campos. Use Ninguno si no se utilizará un elemento o valor especial y cada entidad se contará una sola vez. Puede utilizar el campo Shape si las entidades de entrada contienen valores z. De lo contrario, el campo predeterminado es POPULATION. Además, pueden aplicarse las siguientes condiciones. Si no hay ningún campo POPULATION, pero hay un campo POPULATIONabcd, este se usará de manera predeterminada. El "abcd" puede ser cualquier carácter válido, por ejemplo, POPULATION6, POPULATION1974 o POPULATIONROADTYPE. Si no hay un campo POPULATION o POPULATIONabcd, pero sí hay un campo POP, el campo POP se utilizará de forma predeterminada. Si no hay un campo POPULATION, POPULATIONabcd o POP, pero hay un campo POPabcd, el campo POPabcd se utilizará de forma predeterminada. Si no hay ningún campo POPULATION, POPULATIONabcd, POP ni POPabcd, NONE se usará de manera predeterminada.	Field
cell_size (Opcional)	Tamaño de celda del ráster de salida que se creará. Este parámetro se puede definir mediante un valor numérico u obtenerse desde un dataset ráster existente. Si el tamaño de celda no se ha especificado explícitamente como valor de parámetro, se usa el valor de tamaño de celda del entorno si se ha especificado; en caso contrario, se utilizarán otras reglas para calcularlo a partir de las otras entadas. Consulte la sección sobre el uso para obtener más información.	Analysis Cell Size
search_radius (Opcional)	El radio de búsqueda dentro del cual se calculará la densidad. Las unidades están basadas en la unidad lineal de la proyección de la referencia espacial de salida. Por ejemplo, si las unidades están expresadas en metros, para incluir todas las entidades dentro de una vecindad de una milla, establezca el radio de búsqueda en 1.609,344 (1 milla = 1.609,344 metros). El radio de búsqueda predeterminado se calcula específicamente para el dataset de entrada utilizando una variante espacial de la regla empírica de Silverman (Silverman, 1986) que es lo suficientemente robusta para los valores atípicos espaciales (puntos que están muy alejados del resto de los puntos). Consulte las sugerencias de uso para obtener una descripción del algoritmo.	Double
area_unit_scale_factor (Opcional)	Especifica las unidades de área que se utilizarán para los valores de densidad de salida. Se determina una unidad predeterminada en función de la unidad lineal de la referencia espacial de salida. Puede cambiarla a la unidad adecuada para convertir la salida de densidad. Los valores de la densidad de línea convierten las unidades de longitud y área. Si no se especifica ninguna referencia espacial de salida, esta será la misma que la clase de entidad de entrada. Las unidades de densidad de salida predeterminadas están determinadas por las unidades lineales de la referencia espacial de salida. Si las unidades lineales de salida están expresadas en metros, las unidades de densidad de área de salida se establecerán en Kilómetros cuadrados para las entidades de punto o en kilómetros por kilómetros cuadrados para las entidades de polilínea. Si las unidades lineales de salida están expresadas en pies, las unidades de densidad de área de salida se establecerán en Millas cuadradas. Si las unidades de salida están expresadas en otra unidad distinta de pies o metros, las unidades de densidad de área de salida se establecerán en Unidades de mapa cuadradas. Esto significa que las unidades de densidad de salida corresponderán a la parte cuadrada de las unidades lineales de la referencia espacial de salida. Por ejemplo, si las unidades lineales de salida están expresadas en centímetros, las unidades de densidad de área de salida serán Unidades de mapa cuadradas, lo que dará como resultado centímetros cuadrados. Si las unidades lineales de salida están expresadas en kilómetros, las unidades de densidad de área de salida serán Unidades de mapa cuadradas, lo que dará como resultado kilómetros cuadrados. A continuación, se indican las opciones disponibles y las unidades de densidad de salida correspondientes: SQUARE_MAP_UNITS—Se utilizará el cuadrado de las unidades lineales de la referencia espacial de salida. SQUARE_MILES—Se utilizarán las millas de EE. UU. SQUARE_KILOMETERS—Se utilizarán los kilómetros. ACRES—Se utilizarán los acres de EE. UU. HECTARES—Se utilizarán las hectáreas. SQUARE_YARDS—Se utilizarán las yardas de EE. UU. SQUARE_FEET—Se utilizarán los pies de EE. UU. SQUARE_INCHES—Se utilizarán las pulgadas de EE. UU. SQUARE_METERS—Se utilizarán los metros. SQUARE_CENTIMETERS—Se utilizarán los centímetros. SQUARE_MILLIMETERS—Se utilizarán los milímetros.	String
out_cell_values (Opcional)	Especifica qué representan los valores del ráster de salida. DENSITIES—Los valores de salida representan el valor de densidad calculado por unidad de superficie para cada celda. Esta es la opción predeterminada. EXPECTED_COUNTS—Los valores de salida representan el valor de densidad calculado por área de celda. Dado que el valor de la celda está vinculado al tamaño de celda especificado, el ráster resultante no puede remuestrearse a un tamaño de celda diferente.	String
method (Opcional)	Especifica si se utilizará el método de la tierra plana (planar) o el de la ruta más corta sobre un esferoide (geodésico). PLANAR—Se utilizará la distancia de plano entre entidades. Esta es la opción predeterminada. GEODESIC—Se utilizará la distancia geodésica entre entidades. El método geodésico solo admite puntos como entidades de entrada.	String
in_barriers (Opcional)	El dataset que define las barreras. Las barreras pueden ser una capa de entidades poligonales o de polilínea.	Feature Layer

Valor de retorno

Nombre	Explicación	Tipo de datos
out_raster	Ráster de densidad de kernel de salida. Siempre es un ráster de punto flotante.	Raster

Muestra de código

Ejemplo 1 de KernelDensity (ventana de Python)

Este ejemplo calcula un ráster de densidad uniforme a partir de un shapefile de puntos.

from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outKDens = KernelDensity("rec_sites.shp", "", 45, 1200, "SQUARE_KILOMETERS",
                         "", "GEODESIC")
outKDens.save("C:/sapyexamples/output/KD_out.tif")

Ejemplo 2 de KernelDensity (secuencia de comandos independiente)

Este ejemplo calcula un ráster de densidad uniforme a partir de un shapefile de puntos.

# Name: KernelDensity_Ex_02.py
# Description: Calculates the ozone concentration pattern divided by
#              Sierra Nevada Mountain in California
#              based on the point samples using a kernel function to
#              fit a smoothly tapered surface.
# Requirements: Spatial Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *

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

# Set local variables
inFeatures = "ozone_california.shp"
populationField = "OZONE"
cellSize = 60
searchRadius = 2500
inBarriers = "SierraNevada.shp"

# Execute KernelDensity
outKernelDensity = KernelDensity(inFeatures, populationField, cellSize, searchRadius,
                                 "SQUARE_KILOMETERS", "DENSITIES", "PLANAR", inBarriers)

# Save the output 
outKernelDensity.save("C:/sapyexamples/output/KD_ozone_california.tif")

Entornos

Auto ejecución, Tamaño de celda, Método de proyección de tamaño de celda, Espacio de trabajo actual, Extensión, Transformaciones geográficas, Máscara, Palabra clave CONFIG de salida, Sistema de coordenadas de salida, Factor de procesamiento en paralelo, Espacio de trabajo temporal, Alinear ráster, Tamaño de tesela

Información de licenciamiento

• Basic: Requiere Spatial Analyst
• Standard: Requiere Spatial Analyst
• Advanced: Requiere Spatial Analyst