Interprétation des paramètres de légende d'ArcGIS Kernel Density


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Dans ArcMap 9.3, j'ai utilisé la densité du noyau pour cartographier divers incidents, mais le fichier de formes résultant n'affiche aucune unité de mesure. Existe-t-il une bonne source, non technique, qui expliquerait en terminologie laïque l'interprétation des valeurs de sortie en termes de taille de cellule d'entrée et de rayon de recherche?

Réponses:


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Il s'agit presque d'un doublon de Comment interpréter les résultats de GRASS v.kernel? , mais il diffère légèrement en demandant une interprétation en termes de rayon de recherche. Parlons de ça.

Une densité de noyau est une convolution , comme expliqué en 1 , 2 et 3 . En termes non techniques, cela signifie que la valeur de chaque cellule dans la grille d'entrée est répartie autour de son voisinage. Le "noyau" est une fonction qui décrit la forme de l'étalement. Considérez la valeur comme l'enregistrement de la hauteur de sable versé dans une boîte basée sur la cellule. Si vous retiriez la boîte, le sable s'effondrerait. Le noyau dit quelle forme il prendrait; la quantité de sable détermine la hauteur de cette forme. Répétez indépendamment ce processus pour chaque cellule de la grille, ce qui permet aux tas de sable de s'accumuler verticalement (sans introduire d'effondrement supplémentaire du chevauchement).

De cette description, nous pouvons déduire les réponses aux deux questions posées ici:

  1. Selon le logiciel, les valeurs de sortie donnent la quantité totale de sable dans chaque cellule ou - plus généralement - elles donnent la quantité par unité de surface. (C'est ce que signifie la «densité».) L'utilisation de la sortie par unité de surface est meilleure car elle ne change pas sensiblement lorsque vous modifiez la taille de la cellule de sortie . Par exemple, si vous divisez par deux la taille de la cellule en sortie, chaque cellule n'occupe qu'un quart de son ancienne empreinte, donc elle n'est généralement couverte que par environ un quart du sable. Cependant, lorsque vous exprimez la sortie en sable par unité de surface, cela ne change pas: vous obtenez un quart du sable dans un quart de la zone d'origine, d'où le rapport est le même.

  2. Le "rayon de recherche" (un terme idiosyncratique adopté par certains fournisseurs de SIG; dans la littérature, des quantités liées sont utilisées, connues sous le nom de "demi-largeur" ​​du noyau ou "pleine largeur à la moitié au maximum"), décrit la quantité d'épandage. Quelle que soit la façon dont cela est exprimé, si vous souhaitez répartir les valeurs de cellule d'origine deux fois plus loin, vous finirez par couvrir quatrefois plus d'espace. Lorsque vous répartissez la valeur d'une seule cellule, la pile résultante sera à peine un quart plus élevée à chaque point. Cependant, dans la plupart des cas, la densité étalée a une relation plus complexe avec la densité moins étalée, car les tas de «sable» - bien que individuellement plus petits - reçoivent des contributions de cellules plus éloignées. Dans l'ensemble, les effets s'équilibrent. Ce que vous voyez, c'est qu'une plus grande répartition crée des grilles de sortie qui varient de manière plus fluide, tandis qu'une moindre répartition crée des grilles de sortie qui sont localement plus variables.

Ces figures illustrent les effets du changement de rayon (pour un noyau gaussien) sur une grille d'entrée clairsemée ayant des valeurs de 0 ou 1.

Une image et certaines de ses densités de noyaux gaussiennes

Images L'obscurité représente les valeurs de la grille (noir = 1, blanc = 0). Toutes les images sont 16 par 16.

La même figure représentée sous forme de tracés 3D de valeurs de grille

Tracés 3D La hauteur représente les valeurs de la grille. Toutes les parcelles sont sur une échelle commune pour comparaison. Cette méthode de traçage montre les piles originales de «sable» sous forme de cônes plutôt que de boîtes.


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Mes yeux me disent que le volume total de "sable" semble diminuer à mesure que nous nous déplaçons de gauche à droite dans le panneau inférieur. C'est en partie un artefact de la façon dont le logiciel dessine les surfaces, mais c'est aussi en partie réel: une grande partie du sable se répand à l'extérieur de la zone d'étude dans les deux dernières images et a disparu de la vue. Cet «effet de bord» est présent dans de nombreuses cartes de densité de noyau.
whuber

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Un peu tard, mais le lien de convolution que vous avez lié ici était parfait, j'ai scanné Internet pour comprendre la densité du noyau et je l'ai compris. À votre santé!
Johan S

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Voici la réponse Web.
Esri webhelp 9.3 Fonctionnement de la densité du noyau
Calculs de densité (différences)
Densité du noyau


Les liens sont excellents, mais nous vous encourageons - le répondant - à fournir un résumé afin que votre réponse puisse être autonome.
whuber

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Je comprends les encouragements mais je pensais que la question était pour "bonne source". Merci pour la bonne réponse - vous êtes une excellente source.
Brad Nesom

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Vous avez raison Brad, la question a en effet été formulée de cette façon (et j'ai donc voté en faveur de votre réponse). Mais je vous encourage quand même à étoffer vos recommandations, néanmoins :-).
whuber
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