ラスターデータからの信頼区間

確率分布を表すラスターデータがあります。つまり、各セルには確率値（この場合、セル内で動物が見つかる確率）があり、すべてのセルの合計が100％になります（特定の動物については知っています）私のラスターの範囲内にあります）。信頼値のベクトルデータを生成できるようにしたい。たとえば、95％の線/ポリゴンは、動物を見つけることを95％確信している境界を示します。

同様に、カーネル密度の見積もりがある場合、総母集団のXX％を含むラスターの最も密度の高い部分に接するXX％のライン/ポリゴンをどのように生成しますか？

ArcGISまたはオープンソースソフトウェアを使用したいと思っています。これを実行するツールがない場合、実装できるアルゴリズムは何ですか？

信頼性は表面的には似ていますが、適用可能な概念ではありません。全体の確率が少なくとも95％である最小の領域を特定したいという質問のように聞こえます。 この領域は、すべての確率を並べ替え、部分合計が最初に95％以上になるまで最高から最低まで累積し、累積された値に対応するセルを選択することで（少なくとも概念的には）取得できます。これは、次のR（オープンソース）の例に示されているように、簡単な解決策になります。

library(raster)
set.seed(17)                   # Seed a reproducible random sequence
nr <- 30                       # Number of rows                    
nc <- 50                       # Number of columns
#
# Create a zone raster for normalizing the probabilities.
#
zone <- raster(ncol=nc, nrow=nr)
zone[] <- 0
#
# Create a probability raster (for illustrating the algorithm later).
#
p <- raster(ncol=nc, nrow=nr)
p[] <- (1:(nc*nr) - 1/2) / (nc*nr) + rnorm(nc*nr, sd=0.5)
p <- abs(focal(p, ngb=5, run=mean))
z <- zonal(p, zone, stat='sum')
p <- p / z[[2]] # This normalizes p to sum to unity as required
#------------------------------------------------------------------------------#
#
# The algorithm begins here.
#
pvec <- sort(getValues(p), decreasing=TRUE) # The probabilities, sorted
d <- cumsum(pvec)                           # Cumulative probabilities
dpos <- d[d <= 0.95]                        # Position to stop
region <- p                                 # Initialize the output
region[p < pvec[length(dpos)]] <- NA        # Exclude the last 5% of the probability
plot(region)                                # Display the result

これは、元の確率を色で示した95％確率領域の結果の画像です。それらは合計で95％をわずかに超えており、最小値を削除しても合計は95％未満に減少します。上部の白い領域には、この領域外の確率の残りの5％が含まれています。必要な輪郭は、白いセルと色付きのセルの間の境界です。

同じ方法がKDEグリッドでも機能します。

この問題に対する簡単なArcGISソリューションはありません。

ArcGISでは...

• 空間統計ツール>再分類>再分類ツール
  • 2つの再分類メソッドを作成します。
  • OldValues = 0〜94.99 | NewValues = 0
    OldValues = 95-100 | NewValues = 1

これにより、0 =信頼区間外、1 = 95％信頼区間内の2つの値を持つ新しいラスターが作成されます。

• 変換ツール>ラスターから>ラスターからポリゴンツール
  • 入力=再分類されたラスター
    フィールド=値

これにより、2つのFIDを持つベクターポリゴンが作成されます。1つは95％信頼区間の形状で、もう1つは残りのラスターエリアです。単純化オプションを調べて、どの結果がニーズにより適しているかを確認することをお勧めします。

参考までに、同じ方法を適用して、カーネル密度推定のポリゴンを取得します。