Beim Anreichern kleiner Gebiete und/oder Polygone in ArcGIS Business Analyst Desktop werden statistisch ungültige Ergebnisse zurückgegeben

Beschreibung

In ArcGIS Business Analyst Desktop können statistisch ungültige Ergebnisse zurückgegeben werden, wenn kleine Gebiete und/oder Polygone angereichert werden, die vergleichsweise kleiner sind als ein Blockgruppen-Polygon.

Vor einer Erläuterung der Funktionsweise von Anhängen/Räumliche Überlagerungen in Business Analyst Desktop ist es wichtig, einige Begriffe zu verstehen, die zum Definieren von Geographien der Volkszählung in den USA verwendet werden.

Geographie der Volkszählung in den USA

Die kleinste Einheit der Geographie der Volkszählung in den Vereinigten Staaten ist der Zählblock. Der Zählblock ist in einer Blockgruppe enthalten, die sich innerhalb eines Zählbezirks befindet. Zählbezirke sind in Landkreisen enthalten, und Landkreise sind dann in Bundesstaaten enthalten.

Zählbezirke können laut der Website des Census Bureau 1.200 bis 8.000 Personen enthalten, mit einer optimalen Größe von 4.000 Personen. Auf der Website des Census Bureau heißt es, dass die Bezirksgrenzen mit dem Ziel gezogen werden, dass die Abgrenzung über einen langen Zeitraum beibehalten wird, da dies einen statistischen Vergleich von Volkszählung zu Volkszählung ermöglicht.

Zählblockgruppen umfassen laut Website des Census Bureau 600 bis 3.000 Personen. Jeder Zählbezirk enthält mindestens eine Blockgruppe, diese Blockgruppen sind eindeutig nummeriert.

Der Zählblock ist ein Gebiet, das durch sichtbare Features wie Straßen, Wege, Bäche und Eisenbahnschienen begrenzt wird. Das bedeutet, dass ein Block innerhalb einer Stadt sehr klein sein kann, z. B. ein Gebiet, das von umliegenden Straßen begrenzt wird, aber in vorstädtischen und ländlichen Regionen kann ein Block sehr groß sein.

Esri Business Analyst Data

Esri stellt Daten auf Ebene der Blockgruppen bereit, da die Blockgruppengeographien ein Gebiet erfassen, das die demografischen Daten effizient und genau erfasst. Die Daten auf Blockebene sind nicht verfügbar. Was hier vorhanden ist, wird in der Regel modelliert und kann im Vergleich zur Blockgruppenebene ungenau sein.

Ursache

Analyse von "Anhängen"/"Räumliche Überlagerung" oder "Layer anreichern":

Die Blockgruppenaufschlüsselung ist die genaueste Aufschlüsselungsmethode, insbesondere bei der Arbeit mit kleineren Flächen. Die anderen Aufschlüsselungsmethoden, wie z. B. die Kaskadierungs- oder die Hybridmethode, sind weniger genau, aber schneller.

Dieser Artikel konzentriert sich nur auf die Methode der Blockaufschlüsselung und warum dies manchmal zu unerwarteten Ergebnissen führen kann. Bei der Blockaufschlüsselungsmethode wird eine gewichtete geographische Schwerpunktmethode verwendet, um Daten für das anzureichernde Untersuchungsgebiet zu aggregieren. Bei dieser Methode werden die Blockpunktdaten verwendet, um Gebiete aufzuschlüsseln, die eine Blockgruppe möglicherweise nicht vollständig umfassen.

Weitere Informationen zur Funktionsweise der Gewichtung finden Sie im ArcGIS REST API-Dokument: Data apportionment.

Business Analyst-Daten enthalten eine Feature-Class mit dem Namen USA_ESRI_20XX_blocks, die sich in der Geodatabase block_data befindet. Diese Feature-Class wird bei der Aufschlüsselung der Daten verwendet. Die Feature-Class enthält demografische Attribute, die zum Gewichten aller Variablen verwendet werden und die Variablen Bevölkerung, Haushalte, Wohneinheiten und Unternehmen umfassen.

Das folgende einfache Beispiel veranschaulicht, warum nach dem Ausführen des Werkzeugs "Räumliche Überlagerung"/"Anhängen" unerwartete Ergebnisse angezeigt werden können.

Die folgende Abbildung zeigt eine Blockgruppe (BG), eine Polygon-Feature-Class, in der die Zählblöcke innerhalb dieser Blockgruppe angezeigt werden, und die Zählblockpunkte (Schwerpunkte von Zählblöcken) angezeigt werden.

In diesem Beispiel werden die Zählblöcke angereichert, die sich im Blockgruppenpolygon befinden. Wie bereits erwähnt, verfügen die Zählblockpunkte von Esri über Gewichtungen für Bevölkerung, Haushalt, Unternehmen und Gewichtungen für andere Attribute. Wenn "Anhängen"/"räumliche Überlagerung" oder "Anreichern" ausgeführt wird, werden diese einzelnen Gewichtungen für die jeweiligen Blöcke mit den entsprechenden Variablen aus dem Esri Blockgruppen-Layer multipliziert.

Wenn z. B. inkrementelle Bevölkerungsvariablen wie 2019 Population Age <1 + 2019 Population Age 1 + ......+ 2019 Population Age 84 + 2019 Population Age 85+ angereichert werden, wird die Bevölkerungsgewichtung aus dem Blockpunkt-Layer mit der entsprechenden Bevölkerungsvariablen aus dem Esri Blockgruppen-Layer multipliziert.

Die Berechnungen sind statistisch valide, wenn sie auf mindestens eins aufgerundet werden können. Aus der obigen Tabelle wird nur die Variable "2019 Population Age 1" auf eins gerundet, die anderen werden auf null gerundet. Wenn alle inkrementellen Variablen addiert und mit der Gesamtbevölkerung für die Blockgruppe verglichen werden, kann die Anzahl mehr oder weniger als die Gesamtbevölkerung sein.

Note:
Depending on the density of the population in a particular census block, the weight can be small or large. The summation of all census block point weights in the block group will always equal to one.

Lösung oder Problemumgehung

Diese Diskrepanz ist zu erwarten, da bei der Anreicherung eines Gebiets/Polygons, das klein ist und nur einen Zählblockpunkt umfasst, die Berechnung problematisch wird und die zurückgegebenen Ergebnisse statistisch ungültig sein können. Wenn die gleiche Analyse für Polygone durchgeführt wird, bei denen sich mehr Zählblockpunkte und Blockgruppengrenzen überlappen, sind die Ergebnisse genauer.