Überlagerung mit mehreren Kriterien (Spatial Analyst Tools)
Zusammenfassung
Kombiniert mehrere Raster mit einer ausgewählten Methode zur Überlagerung mit mehreren Kriterien, wobei Gewichtungen der Wichtigkeit entsprechend der Methode angewendet werden.
Weitere Informationen zur Funktionsweise des Werkzeugs "Überlagerung mit mehreren Kriterien"
Verwendung
Die multikriterielle Entscheidungsanalyse (Multicriteria Decision Analysis, MCDA) ist ein strukturierter Prozess für die räumliche Entscheidungsfindung. Zunächst werden alle Kriterien in einen gemeinsamen Maßstab gebracht. Anschließend werden die transformierten Kriterien gewichtet und mit einer festgelegten Überlagerungsmethode kombiniert. Das Werkzeug führt die Überlagerungsphase in diesem Workflow mit der gewählten Überlagerungsmethode aus, die durch den Parameter Überlagerungsmethode definiert ist.
Im Folgenden werden die Optionen für den Parameter Überlagerungsmethode mit ihren Anwendungsfällen beschrieben:
Gewichtete Summe: Verwendung, wenn hohe Werte in einem Kriterium niedrige Werte ausgleichen können. Diese Methode ist am gebräuchlichsten, da man häufig durch das Summieren von gewichteten Kriterien einen Gesamtwert erhalten möchte. Dies ist das Standardverfahren.
Gewichteter geometrischer Mittelwert: Verwendung bei hohen Werten in einem Kriterium, die niedrige Werte in anderen Kriterien nicht ausgleichen können. Ein einzelner niedriger Wert verringert die endgültige Eignung, da es sich um eine multiplikative Methode handelt, bei der die Gewichtungen als Exponenten auf jeden Kriterienwert angewendet werden.
Maximum: Verwendung, wenn schon ein hoher Wert in einem Kriterium für die Eignung eines Standorts ausreicht.
Minimum: Verwendung, wenn ein einzelner niedriger Wert in einem Kriterium zur Disqualifizierung eines Standorts führen sollte.
Gewichtete Überlagerung: Verwendung, um jedem Raster einen prozentualen Einfluss zuzuweisen, der sich auf 100 summiert. Die Ergebnisse werden auf einen von Ihnen definierten Ausgabe-Maßstab neu skaliert.
Sortierte gewichtete Mittelwertberechnung: Verwendung, um verschiedene Entscheidungsszenarien durch die Anpassung des Parameterwerts Sortiergewichtungen zu erkunden. Dadurch kann das Endergebnis stärker von Eingabekriterien beeinflusst werden, die höhere oder niedrigere Werte enthalten.
Lösung mit idealem Punkt (TOPSIS): Verwendung, um eine Rangfolge von Standorten danach zu erstellen, wie nah sie an einem bestimmten Ideal und an am wenigsten gewünschten Zielen sind. Für jeden Standort berechnet die Methode den Abstand von den idealen und von den am wenigsten wünschenswerten Werten und kombiniert diese Entfernungen dann zu einem Ausgabezellenwert.
Stellen Sie sicher, dass alle Eingabe-Raster auf einen gemeinsamen Eingabe-Maßstab, wie z. B. 1 bis 10 oder 0 bis 1, transformiert wurden, bevor Sie sie als Eingabe-Raster verwenden. Eine Ausnahme davon ist, wenn der Parameter Überlagerungsmethode auf die Option Lösung mit idealem Punkt (TOPSIS) festgelegt wurde.
Jedes transformierte Raster kann ein Ganzzahl- oder Gleitkomma-Raster sein. Die Umwandlung der Kriterien auf einen gemeinsamen Maßstab ist notwendig, da Rasterwerte oft im Hinblick auf ihre Einheiten, Wertebereiche und die Frage, ob höhere oder niedrigere Werte auf eine bessere Eignung hinweisen, unterschiedlich sind. Dieser Transformationsprozess kann mit den Werkzeugen Erneut skalieren nach Funktion oder Reklassifizieren durchgeführt werden.
Wenn der Parameter Überlagerungsmethode mit der Option Gewichteter geometrischer Mittelwert verwendet wird, dann müssen die Werte des Eingabe-Rasters Null oder positiv sein. Da die Berechnung die Werte multipliziert und Wurzeln zieht, würden negative Werte ungültige Ergebnisse liefern.
Wenn eine Zelle einen NoData-Wert in einem der Eingabekriterien-Raster enthält, wird der entsprechenden Ausgabezelle der Wert "NoData" zugewiesen.
Die Option Gewichtung des Parameters Eingabe-Raster definiert die relative Gewichtung der einzelnen Eingabekriterien-Raster. Bei den meisten Methoden sind die Gewichtungen standardmäßig auf 1 festgelegt. Das bedeutet, dass alle Eingaben gleich wichtig sind.
Bei Verwendung der Option Gewichtete Überlagerung des Parameters Überlagerungsmethode werden die Gewichtungen als Prozentsatz des Einflusses angegeben, und der Prozentsatz muss insgesamt 100 betragen. Standardmäßig hat Prozent für das erste Eingabe-Raster den Wert 100 und für den Rest der Eingabe-Raster den Wert 0.
Für die Methode Gewichtete Überlagerung werden die Eingabe-Rasterwerte mit ihren Gewichtungen multipliziert und summiert, und das Ergebnis wird dann linear in den durch die Parameter Von-Maßstab und Bis-Maßstab angegebenen Bereich transformiert.
Die Methode der Sortierten gewichteten Mittelwertberechnung kombiniert Eingabe-Rasterwerte basierend auf deren Rangreihenfolge. Für jede Zelle werden die Eingabe-Rasterwerte vom höchsten zum niedrigsten Wert sortiert. Um zu steuern, wie die Werte kombiniert werden, wird jedem Rang eine zusätzliche Menge an Gewichtungen zugewiesen, die dann sequenziell auf die Werte in der Rangfolge angewendet werden.
Im Gegensatz zu Gewichtungen nach Bedeutung – die an bestimmte Kriterien im Parameter Eingabe-Raster gebunden sind – entspricht der Wert des Parameters Sortiergewichtungen den Rangpositionen der gewichteten Eingabe-Raster. Der höchste Wert in einer Zelle erhält die erste Ranggewichtung, der nächsthöchste die zweite, usw. Durch das Anpassen des Parameterwerts Sortiergewichtungen können Sie das Ergebnis optimistischer machen, indem Sie die am höchsten gewichteten Eingabekriterien hervorheben, konservativer, indem Sie die am niedrigsten gewichteten Eingabekriterien hervorheben, oder ausgewogener.Die Werte des Parameters
Sortiergewichtungen können manuell angegeben oder mithilfe des Parameters Orness abgeleitet werden. Der Parameter Orness bestimmt den relativen Einfluss von höher und niedriger bewerteten Kriterien auf das Ergebnis.
Die Option Lösung mit idealem Punkt (TOPSIS) ist als Technik der Sortierpräferenz durch Nähe zur idealen Lösung (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS) bekannt. Die Methode berechnet die Ausgangszellenwerte basierend auf dem Abstand zu einer idealen positiven Lösung und dem Abstand zur idealen negativen Lösung. Zellen, die näher an der idealen positiven Lösung und weiter von der idealen negativen Lösung entfernt sind, erhalten höhere Ausgabewerte.
Wenn diese Methode gewählt wird, werden die Spalten Idealer positiver Punktwert und Idealer negativer Punktwert für jedes Eingabe-Raster angezeigt. Diese Werte stellen die besten und schlechtesten Kriterienwerte dar, die für die Entfernungsberechnung verwendet werden. Standardmäßig ist der Ideale positive Punktwert der Maximalwert des Eingabe-Rasters, und der Ideale negative Punktwert wird auf den Minimalwert der einzelnen Eingabe-Raster festgelegt, basierend auf seinem ursprünglichen Wert.
Für diese Methode müssen die Eingabekriterien nicht auf einen gemeinsamen Maßstab gebracht werden. Stattdessen standardisiert die Methode jedes Eingabe-Raster intern. Die angegebenen positiven und negativen Idealwerte werden mit derselben Formel standardisiert, sodass sie auf demselben Maßstab wie die standardisierten Eingabewerte liegen. Das Werkzeug berechnet dann anhand dieser standardisierten Werte den Abstand jeder Zelle zu den positiven und negativen Idealpunkten.
In der Methode Lösung mit idealem Punkt (TOPSIS) bietet der Parameter Entfernungsmethode zwei Optionen: Euklidische Entfernung und Manhattan-Entfernung. Euklidische Entfernung misst die geradlinige Entfernung zum idealen Punkt. Manhattan-Entfernung misst die Gesamtentfernung, indem die absoluten Differenzen über alle Eingabe-Raster summiert werden.
Weitere Informationen zu den Geoverarbeitungsumgebungen für dieses Werkzeug finden Sie unter Analyseumgebungen und Spatial Analyst.
Parameter
| Beschriftung | Erläuterung | Datentyp |
|---|---|---|
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Überlagerungsmethode |
Gibt die Überlagerungsmethode an, die verwendet werden soll.
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String |
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Eingabe-Raster |
Eine Liste von Eingabe-Rastern wird unter Verwendung der angegebenen Überlagerungsmethoden kombiniert. Spalten der Wertetabelle:
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Value Table |
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Von-Maßstab (Optional) |
Der Startwert des Ausgabe-Auswertungsmaßstabs. Dieser Parameter ist nur dann verfügbar, wenn der Parameter Überlagerungsmethode auf die Option Gewichtete Überlagerung festgelegt wurde. Der Wert des Parameter Von-Maßstab muss kleiner als der Wert des Parameters Bis-Maßstab sein. Der Wert muss größer oder gleich Null sein. Die Standardeinstellung ist 1. |
Double |
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Bis-Maßstab (Optional) |
Der Endwert des Ausgabe-Auswertungsmaßstabs. Dieser Parameter ist nur dann verfügbar, wenn der Parameter Überlagerungsmethode auf die Option Gewichtete Überlagerung festgelegt wurde. Der Wert des Parameters Bis-Maßstab muss kleiner als der Wert des Parameters Von-Maßstab sein. Der Wert muss größer oder gleich Null sein. Die Standardeinstellung ist 10. |
Double |
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Methode der Sortiergewichtungen (Optional) |
Gibt an, wie die Werte des Parameters Sortiergewichtungen definiert werden sollen. Die Gewichtungen werden angewendet, nachdem die Eingabe-Raster gewichtet und nach Rangordnung sortiert wurden. Dieser Parameter ist nur dann verfügbar, wenn Sie die Option Sortierte gewichtete Mittelwertberechnung als Wert des Parameters Überlagerungsmethode ausgewählt haben.
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String |
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Sortiergewichtungen (Optional) |
Die Gruppe der Gewichtungen, die zum Kombinieren der Eingabe-Raster-Werte an einer Eingabezellenposition verwendet werden sollen. Dieser Parameter ist nur dann verfügbar, wenn der Parameter Überlagerungsmethode auf die Option Sortierte gewichtete Mittelwertberechnung festgelegt wurde. Die Werte des Parameters Sortiergewichtungen sind die Gewichtungen, die auf die gewichteten Eingabewerte angewendet werden sollen, nachdem sie bei jeder Zelle nach Rangordnung sortiert wurden (vom höchsten zum niedrigsten Wert). Diese Gewichtungen steuern, wie viel Einfluss die größten, mittleren oder kleinsten Zellenwerte in Rangfolgen auf die endgültigen Ausgabewerte haben. Die Sortiergewichtungswerte müssen größer als oder gleich 0 sein. Die Anzahl der Sortiergewichtungen ist gleich der Anzahl der Eingabe-Raster. Die Standardgewichtung für jedes Eingabe-Raster ist 1. |
Double |
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Aggregationsoperator (Orness) (Optional) |
Bestimmt, wie die Werte des Parameters Sortiergewichtungen abgeleitet werden, wenn der Parameter Methode der Sortiergewichtungen auf den Parameterwert Quantifizierer-basiert (Orness) festgelegt ist. Die Werte können im Bereich von 0 bis 1 liegen. Die Standardeinstellung ist 0,5. Bei einem Wert, der näher bei 1 liegt, entsteht eine Gruppe mehrerer Sortiergewichtungen, bei der das Gewicht auf den größten Werten unter den gewichteten Eingabe-Raster-Werten liegt. Bei einem Wert, der näher bei 0 liegt, entsteht eine Gruppe mehrerer Sortiergewichtungen, bei der das Gewicht auf dem kleinsten gewichteten Eingabe-Raster-Wert liegt. Bei dem Wert 0,5 ist das Gewicht zwischen großen und kleinen Werten ausgeglichen. In diesem Fall sind die Sortiergewichtungen für alle Eingabe-Raster identisch, wodurch das Ergebnis der gewichteten Summe entspricht. |
Double |
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Entfernungsmethode (Optional) |
Gibt an, wie Entfernungen von den einzelnen Zellen zu den Parametern Idealer positiver Punktwert und Idealer negativer Punktwert, wenn der Parameter Überlagerungsmethode auf den Parameterwert Lösung mit idealem Punkt (TOPSIS) festgelegt wurde.
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String |
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Ideales positives Ausgabe-Raster (Optional) |
Das ideale positive Raster zeigt die Gesamtentfernung von jeder Zelle zum idealen positiven Punktwert, wenn der Parameter Sortiermethode auf den Parameterwert Lösung mit idealem Punkt (TOPSIS) festgelegt ist. Die Ausgabe-Raster-Werte stellen die Summe der Entfernungen über alle Eingabe-Raster dar, die mit der ausgewählten Entfernungsmethode für jedes Eingabe-Raster berechnet wurden. Niedrigere Werte weisen auf Zellen hin, die näher an der idealen positiven Lösung liegen. |
Raster Dataset |
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Ideales negatives Ausgabe-Raster (Optional) |
Das ideale negative Raster zeigt die Gesamtentfernung von jeder Zelle zum idealen negativen Punktwert, wenn der Parameter Sortiermethode auf den Parameterwert Lösung mit idealem Punkt (TOPSIS) festgelegt ist. Die Ausgabe-Raster-Werte stellen die Summe der Entfernungen über alle Eingabe-Raster dar, die mit der ausgewählten Entfernungsmethode für jedes Eingabe-Raster berechnet wurden. Höhere Werte weisen auf Zellen hin, die näher an der idealen positiven Lösung liegen. |
Raster Dataset |
Abgeleitete Ausgabe
| Beschriftung | Erläuterung | Datentyp |
|---|---|---|
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Ausgabe-Raster |
Das Ausgabe-Raster, das beim Anwenden der ausgewählten Methode der Überlagerung mit mehreren Kriterien als Ergebnis generiert wird. Es weist einen Gleitkommatyp auf. |
Raster Dataset |
Umgebungen
Auto-Commit, Zellengröße, Projektionsmethode für Zellengröße, Komprimierung, Aktueller Workspace, Ausdehnung, Geographische Transformationen, Maske, Ausgabe-CONFIG-Schlüsselwort, Ausgabe-Koordinatensystem, Faktor für parallele Verarbeitung, Scratch-Workspace, Fang-Raster, Kachelgröße
Lizenzierungsinformationen
- Basic: Erfordert Spatial Analyst
- Standard: Erfordert Spatial Analyst
- Advanced: Erfordert Spatial Analyst