Multidimensionale Abweichung generieren (Spatial Analyst Tools)

Zusammenfassung

Berechnet die Abweichung für jeden Ausschnitt in einem vorhandenen multidimensionalen Raster, um ein neues multidimensionales Raster zu generieren.

Als Abweichung wird die Differenz zwischen einer Beobachtung und dem zugehörigen Standard- oder Mittelwert bezeichnet.

Verwendung

Zu den unterstützten multidimensionalen Raster-Datasets gehören solche im Cloud-Raster-Format (CRF), multidimensionale Mosaik-Datasets oder multidimensionale Raster-Layer, die von netCDF-, GRIB- oder HDF-Dateien generiert werden.
Dieses Werkzeug generiert ein multidimensionales Raster-Dataset im Cloud-Raster-Format (CRF). Aktuell werden keine anderen Ausgabeformate unterstützt.
Mit diesem Werkzeug werden die Abweichungen im zeitlichen Verlauf für eine oder mehrere Variablen in einem multidimensionalen Raster berechnet. Wenn abgesehen von der Zeitdimension auch eine nicht zeitliche Dimension vorhanden ist, wird die Abweichung an jedem Schritt in der zusätzlichen Dimension berechnet.

Ihnen liegen beispielsweise monatliche Meerestemperaturdaten vor, wobei die Temperatur für jeden Meter Tiefe bis zu einer Meerestiefe von 100 Metern erfasst wurde. Sie möchten damit die Temperaturabweichungen als Differenz vom jährlichen Mittelwert berechnen. Mit dem Werkzeug Multidimensionale Abweichung generieren werden die Temperaturabweichungen basierend auf einem jährlichen Mittelwert berechnet, wenn Sie den Parameter Berechnungsintervall für Mittelwertauf Jährlich festlegen. Daraufhin werden die Abweichungswerte für jeden Meter bis zu einer Tiefe von 100 Metern zurückgegeben.
Dieses Werkzeug unterstützt ausschließlich multidimensionale Raster-Datasets, die eine zeitliche Dimension aufweisen.
Für die Berechnung von Abweichungswerten sind die folgenden mathematischen Methoden verfügbar. Abweichungen können berechnet werden, indem entweder der Mittelwert oder der Medianwert als Durchschnittswert definiert wird. Ist die Datenverteilung verzerrt, wird der Mittelwert durch Ausreißer stark beeinflusst. Daher ist der Medianwert oder die Z-Wert-Methode für diese Art Daten möglicherweise besser geeignet.
- Differenz vom Mittelwert = x - µ
  - x = Pixelwert in einem Abschnitt
  - µ = Mittelwert der Werte dieses Pixels über das gegebene Zeitintervall
- Prozentuale Differenz vom Mittelwert = |x - µ| / [(x + µ)/2]
  - x = Pixelwert in einem Abschnitt
  - µ = Mittelwert der Werte dieses Pixels über das gegebene Zeitintervall
  - |x - µ| = absoluter Wert der Differenz zwischen dem Wert und dem Mittelwert
- Prozentsatz vom Mittelwert = x / µ
  - x = Pixelwert in einem Abschnitt
  - µ = Mittelwert der Werte dieses Pixels über das gegebene Zeitintervall
- Differenz vom Medianwert = x - ß
  - x = Pixelwert in einem Abschnitt
  - ß = Medianwert der Werte dieses Pixels über das gegebene Zeitintervall
- Prozentuale Differenz vom Medianwert = |x - ß| / [(x + ß)/2]
  - x = Pixelwert in einem Abschnitt
  - ß = Medianwert der Werte dieses Pixels über das gegebene Zeitintervall
  - |x - ß| = absoluter Wert der Differenz zwischen dem Wert und dem Medianwert
- Prozentsatz vom Medianwert = x / ß
  - x = Pixelwert in einem Abschnitt
  - ß = Medianwert der Werte dieses Pixels über das gegebene Zeitintervall
- Z-Wert = (x - µ) / S
  - x = Pixelwert in einem Abschnitt
  - µ = Mittelwert der Werte dieses Pixels über das gegebene Zeitintervall
  - S = Standardabweichung der Werte dieses Pixels über das gegebene Zeitintervall
Der Mittelwert oder Median wird entweder aus dem eingegebenen multidimensionalen Raster berechnet, oder Sie können die Mittel- bzw. Medianwerte direkt als Raster-Eingabe im Parameter Berechnungsintervall für Mittelwert angeben. Das externe Raster kann ein eindimensionales oder ein multidimensionales Raster sein. Bei einem einzelnen Raster als Eingabe wird die Differenz vom Mittelwert berechnet, indem die Pixelwerte in jedem Ausschnitt mit dem entsprechenden Pixelwert im externen Raster verglichen werden. Bei einem multidimensionalen Raster als Eingabe wird die Differenz vom Mittelwert berechnet, indem die einander entsprechenden Ausschnitte verglichen werden. Die Variablen und Dimensionen müssen daher übereinstimmen.

Das externe Raster muss dieselbe Ausdehnung, Zellengröße und denselben Raumbezug wie das multidimensionale Eingabe-Raster aufweisen.
Die Methode zur Berechnung der Z-Score-Abweichung wird nicht unterstützt, wenn zur Berechnung der Differenz zum Mittelwert ein externes Raster verwendet wird.

Beschriftung	Erläuterung	Datentyp
Multidimensionales Eingabe-Raster	Das als Eingabe verwendete multidimensionale Raster-Dataset.	Raster Dataset; Raster Layer; Mosaic Dataset; Mosaic Layer; Image Service; File
Variablen [Dimensionsinfo] (Beschreibung) (Optional)	Die Variable oder Variablen, für die Abweichungen berechnet werden. Wenn keine Variable angegeben ist, werden alle Variablen mit einer Zeitdimension analysiert.	String
Berechnungsmethode für Abweichung (Optional)	Gibt die Methode an, die zum Berechnen der Abweichung verwendet wird. Differenz vom Mittelwert—Die Differenz zwischen dem Wert eines Pixels und dem Mittelwert der Werte dieses Pixels in den vom Intervall definierten Abschnitten wird berechnet. Dies ist die Standardeinstellung. Prozentuale Differenz vom Mittelwert—Differenz vom Mittelwert: Die Differenz zwischen dem Wert eines Pixels und dem Mittelwert der Werte dieses Pixels in den vom Intervall definierten Abschnitten wird berechnet. Prozentsatz vom Mittelwert—Der Prozentsatz des Mittelwertes wird berechnet. Z-Score—Der Z-Wert jedes Pixels wird berechnet. Ein Z-Wert von 0 bedeutet, dass der Pixelwert mit dem Mittelwert identisch ist. Ein Z-Wert von 1 bedeutet, dass der Pixelwert um 1 Standardabweichung vom Mittelwert abweicht. Ein Z-Wert von 2 bedeutet, dass der Pixelwert um 2 Standardabweichungen vom Mittelwert abweicht usw. Differenz vom Medianwert—Die Differenz zwischen einem Pixelwert und dem mathematischen Medianwert der Werte dieses Pixels in den vom Intervall definierten Ausschnitten wird berechnet. Prozentuale Differenz vom Medianwert—Die prozentuale Differenz zwischen dem Wert eines Pixels und dem mathematischen Medianwert der Werte dieses Pixels in den vom Intervall definierten Abschnitten wird berechnet. Prozentsatz vom Medianwert—Der Prozentsatz des mathematischen Medianwertes wird berechnet.	String
Berechnungsintervall für Mittelwert (Optional)	Gibt das Zeitintervall an, das zum Berechnen des Mittelwertes verwendet wird. Alle—Der Mittelwert wird in allen Ausschnitten für jedes Pixel berechnet. Jährlich—Der jährliche Mittelwert wird für jedes Pixel berechnet. Monatlich wiederkehrend—Der monatliche Mittelwert wird für jedes Pixel berechnet. Wöchentlich wiederkehrend—Der wöchentliche Mittelwert wird für jedes Pixel berechnet. Täglich wiederkehrend—Der tägliche Mittelwert wird für jedes Pixel berechnet. Stündlich—Der stündliche Mittelwert wird für jedes Pixel berechnet. Externes Raster—Ein vorhandenes Raster-Dataset, das den Mittel- oder Medianwert für jedes Pixel enthält, wird referenziert.	String
NoData ignorieren (Optional)	Gibt an, ob NoData-Werte in der Analyse ignoriert werden. Aktiviert—Bei der Analyse werden alle gültigen Pixel entlang einer angegebenen Dimension einbezogen und NoData-Pixel ignoriert. Dies ist die Standardeinstellung. Deaktiviert—Wenn NoData-Werte für die Pixel entlang einer angegebenen Dimension vorhanden sind, wird bei der Analyse "NoData" zurückgegeben.	Boolean
Externes Eingabe-Raster (Optional)	Das Referenz-Raster-Dataset, das einen zuvor berechneten Mittelwert für jedes Pixel enthält. Die Abweichungen werden durch den Vergleich mit diesem Mittelwert berechnet.	Raster Layer; Raster Dataset; Mosaic Layer; Mosaic Dataset

Rückgabewert

Beschriftung	Erläuterung	Datentyp
Multidimensionales Ausgabe-Raster	Das multidimensionale Ausgabe-Raster-Dataset im Cloud Raster Format (CRF).	Raster

GenerateMultidimensionalAnomaly(in_multidimensional_raster, {variables}, {method}, {calculation_interval}, {ignore_nodata}, {reference_mean_raster})

Name	Erläuterung	Datentyp
in_multidimensional_raster	Das als Eingabe verwendete multidimensionale Raster-Dataset.	Raster Dataset; Raster Layer; Mosaic Dataset; Mosaic Layer; Image Service; File
variables [variables,...] (Optional)	Die Variable oder Variablen, für die Abweichungen berechnet werden. Wenn keine Variable angegeben ist, werden alle Variablen mit einer Zeitdimension analysiert.	String
method (Optional)	Gibt die Methode an, die zum Berechnen der Abweichung verwendet wird. `DIFFERENCE_FROM_MEAN`—Die Differenz zwischen dem Wert eines Pixels und dem Mittelwert der Werte dieses Pixels in den vom Intervall definierten Abschnitten wird berechnet. Dies ist die Standardeinstellung. `PERCENT_DIFFERENCE_FROM_MEAN`—Differenz vom Mittelwert: Die Differenz zwischen dem Wert eines Pixels und dem Mittelwert der Werte dieses Pixels in den vom Intervall definierten Abschnitten wird berechnet. `PERCENT_OF_MEAN`—Der Prozentsatz des Mittelwertes wird berechnet. `Z_SCORE`—Der Z-Wert jedes Pixels wird berechnet. Ein Z-Wert von 0 bedeutet, dass der Pixelwert mit dem Mittelwert identisch ist. Ein Z-Wert von 1 bedeutet, dass der Pixelwert um 1 Standardabweichung vom Mittelwert abweicht. Ein Z-Wert von 2 bedeutet, dass der Pixelwert um 2 Standardabweichungen vom Mittelwert abweicht usw. `DIFFERENCE_FROM_MEDIAN`—Die Differenz zwischen einem Pixelwert und dem mathematischen Medianwert der Werte dieses Pixels in den vom Intervall definierten Ausschnitten wird berechnet. `PERCENT_DIFFERENCE_FROM_MEDIAN`—Die prozentuale Differenz zwischen dem Wert eines Pixels und dem mathematischen Medianwert der Werte dieses Pixels in den vom Intervall definierten Abschnitten wird berechnet. `PERCENT_OF_MEDIAN`—Der Prozentsatz des mathematischen Medianwertes wird berechnet.	String
calculation_interval (Optional)	Gibt das Zeitintervall an, das zum Berechnen des Mittelwertes verwendet wird. `ALL`—Der Mittelwert wird in allen Ausschnitten für jedes Pixel berechnet. `YEARLY`—Der jährliche Mittelwert wird für jedes Pixel berechnet. `RECURRING_MONTHLY`—Der monatliche Mittelwert wird für jedes Pixel berechnet. `RECURRING_WEEKLY`—Der wöchentliche Mittelwert wird für jedes Pixel berechnet. `RECURRING_DAILY`—Der tägliche Mittelwert wird für jedes Pixel berechnet. `HOURLY`—Der stündliche Mittelwert wird für jedes Pixel berechnet. `EXTERNAL_RASTER`—Ein vorhandenes Raster-Dataset, das den Mittel- oder Medianwert für jedes Pixel enthält, wird referenziert.	String
ignore_nodata (Optional)	Gibt an, ob NoData-Werte in der Analyse ignoriert werden. `DATA`—Bei der Analyse werden alle gültigen Pixel entlang einer angegebenen Dimension einbezogen und NoData-Pixel ignoriert. Dies ist die Standardeinstellung. `NODATA`—Wenn NoData-Werte für die Pixel entlang einer angegebenen Dimension vorhanden sind, wird bei der Analyse "NoData" zurückgegeben.	Boolean
reference_mean_raster (Optional)	Das Referenz-Raster-Dataset, das einen zuvor berechneten Mittelwert für jedes Pixel enthält. Die Abweichungen werden durch den Vergleich mit diesem Mittelwert berechnet.	Raster Layer; Raster Dataset; Mosaic Layer; Mosaic Dataset

Rückgabewert

Name	Erläuterung	Datentyp
out_multidimensional_raster	Das multidimensionale Ausgabe-Raster-Dataset im Cloud Raster Format (CRF).	Raster

Codebeispiel

GenerateMultidimensionalAnomaly Beispiel 1 (Python-Fenster)

In diesem Beispiel wird ein multidimensionales Abweichungs-Raster für Temperaturdaten generiert, wobei die Pixelwerte mit dem Mittelwert aller Pixelwerte über alle Ausschnitte hinweg verglichen werden.

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"

outTempAnomaly = GenerateMultidimensionalAnomaly(
    "C:/sapyexamples/data/climateData.nc", "temperature", "DIFFERENCE_FROM_MEAN",
    "ALL", "DATA")
outTempAnomaly.save("C:/sapyexamples/output/TempAnomaly.crf")

GenerateMultidimensionalAnomaly Beispiel 2 (eigenständiges Skript)

In diesem Beispiel wird ein multidimensionales Abweichungs-Raster für Meerestemperaturdaten generiert, wobei die Pixelwerte mit dem jährlichen Mittelwert verglichen werden.

# Name: GenerateMultidimensionalAnomaly_Ex_02.py
# Description: Generates an anomaly multidimensional raster for
#           ocean temperature data, comparing pixel values with the yearly mean
# 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"

""""
Usage: out_multidimensional_raster = GenerateMultidimensionalAnomaly(in_multidimensional_raster,
                                     {variables}, {method}, {temporal_interval})
"""

# Define input parameters
inputFile = "C:/sapyexamples/data/climateData.crf"
variable = "oceantemp"
averageMethod = "PERCENT_DIFFERENCE_FROM_MEAN"
averageInterval = "YEARLY"
ignoreNoData = "DATA"

# Run GenerateMultidimensionalAnomaly
outYearlyAnomaly = GenerateMultidimensionalAnomaly(inputFile, variable,
    averageMethod, averageInterval, ignoreNoData)

# Save the output
outYearlyAnomaly.save("C:/sapyexamples/output/TempAnomaly.crf")

Umgebungen

Zellengröße, Komprimierung, Aktueller Workspace, Geographische Transformationen, NoData, Ausgabe-CONFIG-Schlüsselwort, Ausgabe-Koordinatensystem, Ausdehnung, Faktor für parallele Verarbeitung, Pyramide, Raster-Statistiken, Resampling-Methode, Scratch-Workspace, Fang-Raster, Kachelgröße

Lizenzierungsinformationen

Basic: Erfordert Spatial Analyst oder Image Analyst
Standard: Erfordert Spatial Analyst oder Image Analyst
Advanced: Erfordert Spatial Analyst oder Image Analyst

Multidimensionale Abweichung generieren (Spatial Analyst Tools)

Zusammenfassung

Verwendung

Parameter

Rückgabewert

Umgebungen

Lizenzierungsinformationen

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