Вычислить отношение плотности ядер (Spatial Analyst)

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Краткая информация

Вычислить поверхность пространственного отношения рисков на основе двух входных наборов данных. Числитель в соотношении представляет события, такие как количество преступлений или количество пациентов, а знаменатель представляет регулирующее значение, такое как общая численность населения.

Использование

• Инструмент использует те же вычисления для создания поверхностей плотности, что и Плотность ядер. Выходные данные инструментов Плотность ядер и Вычислить отношение плотности ядер могут выглядеть практически одинаково; тем не менее, выходные данные инструмента Вычислить отношение плотности ядер нормированы, то есть содержат значение пропорциональное значение. Выходные данные инструмента Плотность ядер - нет. Используйте отношение плотности, когда анализируемое явление требует регулирующего значения, например, общей численности населения.

  Перед вычислением отношения вычисляются индивидуальные поверхности плотности с использованием Плотности ядер.

• Очень большие или очень малые значения в поле совокупности могут привести к результатам, которые могут показаться интуитивно необъяснимыми. Если среднее значение для поля численности намного больше 1 (например, для численности городского населения), радиус поиска по умолчанию может оказаться очень малым, в результате чего будут возникать небольшие кольца вокруг входных точек. Если среднее значение для поля численности намного меньше 1, то расчетный радиус поиска может показаться неоправданно большой. В таких случаях, вы указываете радиус поиска.

• Параметр Размер выходной ячейки может быть задан числовым значениям или получен из имеющегося набора растровых данных. Если размер ячейки не был явно задан как значение параметра, он извлекается из параметра среды Размер ячейки, если такой задан. Если же и в параметр среды значение размера ячейки не указано, но настроен параметр Растр привязки, то будет использоваться значение величины его ячейки. Если же ни один из параметров не задан, то размер ячейки будет вычислен как наименьшее значение длины либо ширины экстента растра, поделенное на 250, при этом экстент берется из параметра среды Выходная система координат.

• Если размер ячейки указан в виде числа, то инструмент будет использовать это значение для выходного растра.

  Если для определения размера ячейки указан другой растр, в параметре будет показан путь к набору растровых данных вместо значения размера ячейки. Размер ячейки этого растра будет использоваться непосредственно в анализе указанная пространственная привязка набора данных будет такой же, как и выходная система координат. Если же пространственная привязка набора данных отличается от выходной пространственной привязки, она будет перепроецирована на основе выбранного Метода проецирования размера ячейки.

• Более высокие значения радиуса поиска приводят к построению более сглаженного и генерализованного растра плотности. Более низкие значения приводят к построению растра, на котором показано большее количество деталей.

• Радиус поиска по умолчанию рассчитывается на основе пространственной конфигурации и количества входных точек. Этот подход корректен для пространственных выбросов – входных точек, которые расположены слишком далеко от остальных – настолько далеко, что они не будут делать радиус поиска неоправданно большим.

• Параметр Выходные значения ячеек (out_cell_values в Python) определяет, что будут показывать значения выходного растра. Если выбрано Плотности, то значения будут показывать плотность ядер на единицу площади для каждой ячейки. Если выбрано Ожидаемое количество, то значения будут показывать плотность ядер на площадь ячейки. Уравнение, вычисляющее количество на основе значений плотности, будет Количество = Плотность × Площадь.

• Опция Планарный в параметре Метод (method в Python) может быть целесообразной, если анализ должен быть выполнен в локальных масштабах с проекцией, которая точно поддерживает правильные расстояния и площади. Опция Геодезический подходит, если анализ будет выполняться в масштабе региона или других больших площадей (например, с использованием проекции Web Mercator или любой географической системы координат). Этот метод учитывает кривизну сфероида и корректно обрабатывает данные вблизи полюсов и международной линии смены дат.

• При вычислении плотности учитываются только те точки или части линий, которые попадают в заданную область соседства. Если в область соседства конкретной ячейки не попадает ни одной точки или отрезка линии, такой ячейке будет присвоено значение NoData.

• При использовании в качестве входных данных форматов, которые поддерживают значения Null, таких как классы пространственных объектов файловой базы геоданных, значение Null будет игнорироваться.

• Если объект в параметре Входные точечные или линейные объекты как знаменатель (in_features_denominator в Python) равен 0, результирующие значения в пределах радиуса поиска от этого объекта будут со значением NoData.

• По умолчанию система координат устанавливается в соответствии с параметром Входные точечные или линейные объекты как числитель (in_features_numerator в Python).

  Значения по умолчанию для Радиус поиска числителя (search_radius_numerator в Python) и Радиус поиска знаменателя (search_radius_denominator в Python) задаются на основе линейных единиц измерения выходной системы координат параметра Входные точечные или линейные объекты как числитель. Если выходная система координат задана в параметрах среды, параметры Радиус поиска числителя и Радиус поиска знаменателя будут использовать линейные единицы измерения параметра среды Выходная система координат.

  По умолчанию, экстент анализа задается как пересечение экстентов параметров Входные точечные или линейные объекты как числитель и Входные точечные или линейные объекты как знаменатель.

• См. раздел Среда анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.

• Ссылки:

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

Параметры

Диалог

Подпись	Описание	Тип данных
Входные точечные или линейные объекты как числитель	Входные объекты (точечные или линейные) случаев, для которых будет вычисляться плотность.	Feature Layer
Входные точечные или линейные объекты как знаменатель	Входные управляющие объекты (точечные или линейные), для которых будет вычисляться плотность.	Feature Layer
Поле совокупности числителя	Поле, в котором хранятся значения распределения (относительной величины показателя) для каждого объекта. Поле распределения содержит значения количества или подсчета, которые должны быть распределены по ландшафту для построения непрерывной поверхности. Используйте значение OID или FID, если не будет использовано какого-либо показателя или специального значения, и каждый объект будет подсчитан один раз. Значения в поле численности могут быть целочисленными или с плавающей точкой. Если входные объекты содержат значения z, оно может быть представлено полем Shape.	Field
Поле совокупности знаменателя	Поле, в котором хранятся значения распределения (относительной величины показателя) для каждого объекта. Поле распределения содержит значения количества или подсчета, которые должны быть распределены по ландшафту для построения непрерывной поверхности. Используйте значение OID или FID, если не будет использовано какого-либо показателя или специального значения, и каждый объект будет подсчитан один раз. Значения в поле численности могут быть целочисленными или с плавающей точкой. Если входные объекты содержат значения z, оно может быть представлено полем Shape.	Field
Размер выходной ячейки (Дополнительный)	Размер ячейки выходного растра, который будет создан. Этот параметр можно задать как числовым значением, так и получить из существующего набора растровых данных. Если размер ячейки не был в явном виде задан как значение параметра, будет использоваться значение размера ячейки, указанное в параметрах среды геообработки, если же и оно не указано, будут использоваться дополнительные правила вычисления размера ячейки на основе входных данных. Более подробно см. раздел об использовании.	Analysis Cell Size
Радиус поиска числителя (Дополнительный)	Радиус поиска, в пределах которого будет вычислена плотность. Единицы измерения выбираются, основываясь на линейных единицах проекции пространственной привязки выходных данных. Например, если единицы в метрах – чтобы включить все пространственные объекты в окрестность в 1 милю – установите радиус поиска в 1609,344 (1 миля = 1609,344 метра). Радиус поиска по умолчанию вычисляется конкретно для входного набора данных с использованием пространственного варианта Правила большого пальца Сильвермэна (Silverman, 1986), который достаточно устойчив к пространственным выбросам (т.е. точкам, которые находятся далеко от остальных точек). Смотри рекомендации по использованию для ознакомления с описанием алгоритма.	Double
Радиус поиска знаменателя (Дополнительный)	Радиус поиска, в пределах которого будет вычислена плотность. Единицы измерения выбираются, основываясь на линейных единицах проекции пространственной привязки выходных данных. Например, если единицы в метрах – чтобы включить все пространственные объекты в окрестность в 1 милю – установите радиус поиска в 1609,344 (1 миля = 1609,344 метра). Радиус поиска по умолчанию вычисляется конкретно для входного набора данных с использованием пространственного варианта Правила большого пальца Сильвермэна (Silverman, 1986), который достаточно устойчив к пространственным выбросам (т.е. точкам, которые находятся далеко от остальных точек). Смотри рекомендации по использованию для ознакомления с описанием алгоритма.	Double
Выходные значения ячеек (Дополнительный)	Определяет, что представляют значения в выходном растре. Так как значение ячейки связано с указанным размером ячейки, полученный растр не может быть преобразован к другому размеру ячейки. Плотность—Выходные значения будут показывать вычисленную плотность на единицу площади для каждой ячейки. Это значение по умолчанию Ожидаемое количество—Выходные значения представляют вычисленное значение плотности на площадь ячейки.	String
Метод (Дополнительный)	Определяет, как будет рассчитано расстояние: на плоской поверхности земли (планарный) или кратчайший путь на сфероиде (геодезический). Геодезический метод поддерживает в качестве входных данных только точки. Планарный—Будет использоваться расстояние на плоскости между объектами. Это значение по умолчанию Геодезический—Будет использоваться геодезическое расстояние между объектами.	String
Входные объекты барьеров для числителя (Дополнительный)	Набор данных, определяющий барьеры. Барьеры могут быть линейными или полигональными объектами в векторном слое или классе объектов.	Feature Layer
Входные объекты барьеров для знаменателя (Дополнительный)	Набор данных, определяющий барьеры. Барьеры могут быть линейными или полигональными объектами в векторном слое или классе объектов.	Feature Layer

Возвращаемое значение

Подпись	Описание	Тип данных
Выходной растр	Выходной растр плотности. Это всегда растр с плавающей точкой.	Raster

Python

CalculateKernelDensityRatio(in_features_numerator, in_features_denominator, population_field_numerator, population_field_denominator, {cell_size}, {search_radius_numerator}, {search_radius_denominator}, {out_cell_values}, {method}, {in_barriers_numerator}, {in_barriers_denominator})

Имя	Описание	Тип данных
in_features_numerator	Входные объекты (точечные или линейные) случаев, для которых будет вычисляться плотность.	Feature Layer
in_features_denominator	Входные управляющие объекты (точечные или линейные), для которых будет вычисляться плотность.	Feature Layer
population_field_numerator	Поле, в котором хранятся значения распределения (относительной величины показателя) для каждого объекта. Поле распределения содержит значения количества или подсчета, которые должны быть распределены по ландшафту для построения непрерывной поверхности. Используйте значение OID или FID, если не будет использовано какого-либо показателя или специального значения, и каждый объект будет подсчитан один раз. Значения в поле численности могут быть целочисленными или с плавающей точкой. Если входные объекты содержат значения z, оно может быть представлено полем Shape.	Field
population_field_denominator	Поле, в котором хранятся значения распределения (относительной величины показателя) для каждого объекта. Поле распределения содержит значения количества или подсчета, которые должны быть распределены по ландшафту для построения непрерывной поверхности. Используйте значение OID или FID, если не будет использовано какого-либо показателя или специального значения, и каждый объект будет подсчитан один раз. Значения в поле численности могут быть целочисленными или с плавающей точкой. Если входные объекты содержат значения z, оно может быть представлено полем Shape.	Field
cell_size (Дополнительный)	Размер ячейки выходного растра, который будет создан. Этот параметр можно задать как числовым значением, так и получить из существующего набора растровых данных. Если размер ячейки не был в явном виде задан как значение параметра, будет использоваться значение размера ячейки, указанное в параметрах среды геообработки, если же и оно не указано, будут использоваться дополнительные правила вычисления размера ячейки на основе входных данных. Более подробно см. раздел об использовании.	Analysis Cell Size
search_radius_numerator (Дополнительный)	Радиус поиска, в пределах которого будет вычислена плотность. Единицы измерения выбираются, основываясь на линейных единицах проекции пространственной привязки выходных данных. Например, если единицы в метрах – чтобы включить все пространственные объекты в окрестность в 1 милю – установите радиус поиска в 1609,344 (1 миля = 1609,344 метра). Радиус поиска по умолчанию вычисляется конкретно для входного набора данных с использованием пространственного варианта Правила большого пальца Сильвермэна (Silverman, 1986), который достаточно устойчив к пространственным выбросам (т.е. точкам, которые находятся далеко от остальных точек). Смотри рекомендации по использованию для ознакомления с описанием алгоритма.	Double
search_radius_denominator (Дополнительный)	Радиус поиска, в пределах которого будет вычислена плотность. Единицы измерения выбираются, основываясь на линейных единицах проекции пространственной привязки выходных данных. Например, если единицы в метрах – чтобы включить все пространственные объекты в окрестность в 1 милю – установите радиус поиска в 1609,344 (1 миля = 1609,344 метра). Радиус поиска по умолчанию вычисляется конкретно для входного набора данных с использованием пространственного варианта Правила большого пальца Сильвермэна (Silverman, 1986), который достаточно устойчив к пространственным выбросам (т.е. точкам, которые находятся далеко от остальных точек). Смотри рекомендации по использованию для ознакомления с описанием алгоритма.	Double
out_cell_values (Дополнительный)	Определяет, что представляют значения в выходном растре. DENSITIES—Выходные значения будут показывать вычисленную плотность на единицу площади для каждой ячейки. Это значение по умолчанию EXPECTED_COUNTS—Выходные значения представляют вычисленное значение плотности на площадь ячейки. Так как значение ячейки связано с указанным размером ячейки, полученный растр не может быть преобразован к другому размеру ячейки.	String
method (Дополнительный)	Определяет, как будет рассчитано расстояние: на плоской поверхности земли (планарный) или кратчайший путь на сфероиде (геодезический). PLANAR—Будет использоваться расстояние на плоскости между объектами. Это значение по умолчанию GEODESIC—Будет использоваться геодезическое расстояние между объектами. Геодезический метод поддерживает в качестве входных данных только точки.	String
in_barriers_numerator (Дополнительный)	Набор данных, определяющий барьеры. Барьеры могут быть линейными или полигональными объектами в векторном слое или классе объектов.	Feature Layer
in_barriers_denominator (Дополнительный)	Набор данных, определяющий барьеры. Барьеры могут быть линейными или полигональными объектами в векторном слое или классе объектов.	Feature Layer

Возвращаемое значение

Имя	Описание	Тип данных
out_raster	Выходной растр плотности. Это всегда растр с плавающей точкой.	Raster

Пример кода

CalculateKernelDensityRatio, пример 1 (окно Python)

В этом примере вычисляется сглаженный растр отношения плотности из точечного шейп-файла.

from arcpy import env 
from arcpy.sa import * 
env.workspace = r"C:/sapyexamples/data" 
outKDenRa = CalculateKernelDensityRatio("rec_sites.shp", "rec_sites.shp", "Crime", "POP", 45, 1200, 1200, "", "GEODESIC") 
outKDenRa.save(r"C:/sapyexamples/output/KD_out.tif")

CalculateKernelDensityRatio, пример 2 (автономный скрипт)

В этом примере вычисляется сглаженный растр отношения плотности из точечного шейп-файла.

# Name: CalculateKernelDensityRatio_Ex_02.py 
# Description: Calculates the ozone concentration per population of each county out of 
#              Sierra Nevada Mountain in California 
#              based on the two point samples using a kernel function to 
#              fit a smoothly tapered surface of density ratio. 
# Requirements: Spatial Analyst Extension 

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

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

# Set local variables 
inFeatures1 = "ozone_california.shp" 
inFeatures2 = "pop_california.shp" 
populationField1 = "OZONE" 
populationField2 = "POP" 
cellSize = 60 
searchRadius1 = 2500 
searchRadius2 = 500 
inBarriers1 = "SierraNevada.shp" 
inBarriers2 = "county.shp" 

# Execute CalculateKernelDensityRatio 
outKernelDensityRatio = CalculateKernelDensityRatio(inFeatures1, inFeatures2, populationField1, populationField2,
                                                    cellSize, searchRadius1, searchRadius2, "DENSITIES", "PLANAR",
                                                    inBarriers1, inBarriers2) 

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

Параметры среды

Автоматическое подтверждение, Размер ячейки, Метод проецирования размера ячейки, Текущая рабочая область, Экстент, Географические преобразования, Маска, Выходное ключевое слово CONFIG, Выходная система координат, Коэффициент параллельной обработки, Временная рабочая область, Растр привязки, Размер листа

Информация о лицензиях

• Basic: Обязательно Spatial Analyst
• Standard: Обязательно Spatial Analyst
• Advanced: Обязательно Spatial Analyst