Diskontinuierliche und kontinuierliche Daten

Werte, die den Zellen einer Oberfläche zugewiesen werden, können entweder als diskontinuierliche oder kontinuierliche Daten dargestellt werden. Features und Oberflächen in ArcGIS können entweder als diskontinuierliche oder kontinuierliche Daten dargestellt werden.

Diskontinuierliche Daten, die auch als kategorisierte Daten bezeichnet werden, stellen hauptsächlich Objekte sowohl in Feature- als auch in Raster-Datasets dar. Ein diskontinuierliches Objekt verfügt über bekannte und bestimmbare Grenzen. Daher ist es leicht zu bestimmen, wo das Objekt anfängt und wo es aufhört. Ein See in einer Landschaft ist ein diskontinuierliches Objekt. Die Kante, an der das Wasser auf das Land trifft, kann genau ermittelt werden. Andere Beispiele für diskontinuierliche Objekte sind Gebäude, Straßen und Flurstücke. Diskontinuierliche Objekte sind im Allgemeinen Nomen.

Kontinuierliche Daten oder Flächen stellen Verteilungen dar, bei denen jede Position der Fläche ein Messwert der Konzentrationsverteilung ist oder in Beziehung zu einem festen Punkt in der Umgebung oder einer aussendenden Quelle steht. Kontinuierliche Daten werden auch als Feld- oder Oberflächendaten bezeichnet.

Eine Art der kontinuierlichen Oberflächendaten wird von den Merkmalen abgeleitet, die eine Oberfläche ausmachen, wobei jede Position von einem festen Registrierpunkt aus gemessen wird. Dazu gehören Höhe (wobei der feste Punkt der Nullpunkt ist) und Ausrichtung (wobei der feste Punkt die Richtung ist: Nord, Ost, Süd und West).

Diskontinuierliche und kontinuierliche Features

Die meisten ArcGIS-Anwendungen verwenden diskontinuierliche geographische Informationen wie Landbesitz, Bodenklassifizierung, Flächenverteilung und Landnutzung. Diese Datentypen werden mit Nominal-, Ordinal-, Intervall- und Verhältniswerten dargestellt. Bei Oberflächen handelt es sich um kontinuierliche Daten wie Höhe, Niederschlag, Schadstoffkonzentration und Wasserspiegel. Diese Daten können im Allgemeinen als kontinuierliche Oberfläche ohne scharfe oder abrupte Änderungen dargestellt werden.

Diskontinuierliche Features

Diskontinuierliche Features haben feste Feature-Grenzen. So hat z. B. eine Straße eine Breite und Länge und wird auf einer Karte als Linie dargestellt. Eine Flächenbesitzkarte zeigt die Grenzen zwischen den einzelnen Flurstücken. Es gibt feste Änderungen in den Merkmalen (z. B. Eigentümername, Flurstücknummer und Gesetzesbereich) aller Features auf der Karte.

Ein Beispiel für diskontinuierliche Features ist in dieser Flächenbesitzkarte dargestellt.

Diskontinuierliche Karten-Features können auch als thematische Daten betrachtet werden. Diese Daten oder Karten-Features können in Karten problemlos als Punkte, Linien oder Flächen dargestellt werden. Ihnen ist jetzt bekannt, wie die ArcGIS-Datenstruktur die topologischen Relationen zwischen zweidimensionalen Features darstellt. Attribute können den Karten-Features zugewiesen und für deren Beschreibung, Darstellung, Symbolisierung und Benennung verwendet werden. Darüber hinaus können weitere Analysen ausgeführt werden, mit denen neue Relationen zwischen diesen Features definiert oder identifiziert werden können.

Kontinuierliche Features

Kontinuierliche Features sind dagegen in räumlicher Hinsicht nicht diskontinuierlich. Im Allgemeinen findet der Übergang zwischen möglichen Werten auf einer kontinuierlichen Oberfläche ohne abrupte oder klar sichtbare Unterbrechungen zwischen den Werten statt. Das Attribut der Oberfläche wird als Z-Wert gespeichert, als eine einzelne Variable in der vertikalen Dimension, die einer bestimmten XY-Position zugeordnet ist. So sind z. B. Werte für Oberflächenhöhen über die gesamte Oberfläche kontinuierlich. Bei jeder Darstellung auf einer Oberfläche handelt es sich lediglich um eine Probe (Teilmenge) der Werte der gesamten Oberfläche.

Progressiv variierende kontinuierliche Daten

Eine andere Art der kontinuierlichen Oberfläche schließt Verteilungen ein, die sich stufenweise von einer Quelle aus über die Oberfläche verändern. Beispiele für progressiv variierende kontinuierliche Oberflächendaten sind Wasser- und Luftbewegungen. Diese Oberflächen zeichnen sich durch die Art und Weise aus, wie sich die Verteilung bewegt.

Eine Bewegung erfolgt durch Diffusion oder eine beliebig andere Art der Fortbewegung, bei der sich die Verteilung von Flächen mit hoher Konzentration zu Flächen mit geringerer Konzentration ausbreitet, bis sich die Konzentration ausgeglichen hat. Oberflächenmerkmale dieser Bewegungsart sind z. B. die Salzkonzentrationen im Boden oder im Wasser, der Verschmutzungsgrad um einen gefährlichen Ölteppich oder einen Kernreaktor und die Hitze von einem Waldbrand. Bei diesen Typen kontinuierlicher Oberflächen muss eine Quelle vorhanden sein. Die Konzentration ist in der Nähe der Quelle immer höher und verringert sich je nach Entfernung und Medium, durch das sich die Substanz bewegt.

Bei der oben dargestellten Oberfläche mit Quellenkonzentration ist der Konzentrationswert an jedem Punkt eine Funktion, die bestimmt, inwieweit sich das Ereignis innerhalb des Mediums räumlich ausbreiten kann.

Eine andere Art der Konzentrationsoberfläche wird von den Merkmalen beherrscht, die dem bewegenden Medium eigen sind. Die Ausbreitung des Geräusches einer Bombenexplosion wird von den Merkmalen beherrscht, die den Geräuschen und dem Medium eigen sind, durch das sie sich bewegen. Die Art der Fortbewegung kann die Oberflächenkonzentration eines Features begrenzen und direkt beeinflussen, so wie dies bei der Ausbreitung von Samen von einer Pflanze geschieht. Die Fortbewegungsmittel (Bienen, Menschen, Wind oder Wasser) nehmen alle Einfluss auf die Oberflächenkonzentration der Samen dieser Pflanze bei ihrer Ausbreitung.

Weitere Beispiele für Fortbewegungen sind die Ausbreitung einer Tierpopulation, potenzielle Kunden eines Geschäftes (wobei das Auto für die Fortbewegung und die Zeit als begrenzender Faktor steht) und die Ausbreitung einer Krankheit.

Diskontinuierlich oder kontinuierlich?

Bei der Darstellung und Modellierung vieler Features sind Grenzen nicht eindeutig kontinuierlich oder diskontinuierlich. Ein Kontinuum wird durch die Darstellung geographischer Features mit den Grenzwerten rein diskontinuierlicher und rein kontinuierlicher Features erstellt. Die meisten Features liegen irgendwo zwischen diesen beiden Extremen.

Beispiele für Features, die in den Bereich des Kontinuums fallen, sind Bodenarten, Waldränder, Grenzen von Sumpfgebieten und geographisch abgrenzbare Märkte, die durch eine TV-Werbekampagne beeinflusst werden. Der bestimmende Faktor dafür, wo ein Feature sich im kontinuierlichen-bis-diskontinuierlichen Spektrum befindet, ist die Bestimmbarkeit der Feature-Grenzen. Ganz gleich, wo im Kontinuum das Feature liegt, das Raster kann es mit höherer oder geringerer Genauigkeit darstellen.

Wenn Sie eine Entscheidung aufgrund der resultierenden Werte treffen müssen, ist es wichtig, die Arten von Daten, die Sie darstellen (kontinuierlich oder diskontinuierlich), zu verstehen. Der genaue Standort eines Gebäudes sollte beispielsweise nicht nur anhand der Bodenkarte bestimmt werden. Die quadratische Fläche eines Waldes kann nicht als Primärfaktor für die Bestimmung des Lebensraums von Rehen gelten. Ein anderes Beispiel: Eine Verkaufsaktion sollte nicht nur auf dem Einfluss des geographisch abgrenzbaren Marktes einer TV-Werbereihe basieren. Die Gültigkeit und die Genauigkeit der Grenzen von Eingabedaten müssen erkannt werden.