Gleichbehandlungsindex gestalten
Die Methode zur Erstellung von Indizes ist an sich nicht kompliziert; die komplizierteste Komponente ist dabei, ein detailliertes Verständnis für jede Entscheidung während des gesamten Workflows zu erlangen.
Die Gestaltungsphase ist ein wichtiger Schritt, um den beabsichtigten Zweck des Index klarer zu definieren und eine Erklärung für die Auswahl und den Zweck der einzelnen Indikatoren und Gewichtungen zu entwickeln und zu dokumentieren.
Hinweis:
Weitere Anleitungen und Empfehlungen zum Erstellen zusammengesetzter Indizes in ArcGIS finden Sie im technischen Dokument Creating Composite Indices Using ArcGIS: Best Practices (PDF).
Gestaltungskomponenten für den Index ermitteln
In der Gestaltungsphase der Entwicklung eines zusammengesetzten Index definieren Sie die Frage, die Ihr Index beantworten soll, wählen die Variablen aus, die den Index bilden, gewichten sie und bestimmen das Untersuchungsgebiet des Index.
Bevor Sie die Variablen oder Indikatoren festlegen, die Sie für den Index verwenden, ist es wichtig, mit einem breiten Spektrum von Interessengruppen zusammenzuarbeiten, einschließlich der Bewohner der am stärksten betroffenen Gebiete, um den Zweck des Index und die Analysefrage zu definieren.
- Bestimmen Sie die Interessengruppen, die Sie in den Entscheidungsprozess zur Gestaltung des Index einbeziehen wollen.
Da Sie einen Gleichbehandlungsindex zum Thema Umweltgerechtigkeit erstellen möchten, könnten Sie z. B. die folgenden Interessengruppen einbeziehen:
- Organisationen der Gemeinde, die das Vertrauen der Bevölkerung vor Ort in Sachen Umweltgerechtigkeit genießen
- Lokale Zusammenschlüsse, die sich mit Umwelt- oder Gesundheitsfragen befassen
- Anbieter von Gesundheitsleistungen
- Fachleute, wie Wissenschaftler oder Berater
- Verkehrsbehörde
- Gesundheitsbehörde
- Behörde für Planungen und umweltbezogene Regulierungen
Die wichtigsten Interessengruppen, die einbezogen werden sollen, sind die Mitglieder der betroffenen Gemeinschaft/Gemeinde. Bei Gerechtigkeitsanalysen in Bezug auf eine vulnerable Bevölkerungsgruppe ist es wichtig, die Menschen, die selbst von den Ungerechtigkeiten betroffen sind, in den Entscheidungsprozess einzubeziehen.
Hinweis:
In der Rubrik Equity and Social Justice des Esri Blogs finden Sie Beispiele von Partnerschaften, die mithilfe von GIS die Gleichbehandlung, soziale Gerechtigkeit und inklusive Entwicklung vorantreiben.
- Bestimmen Sie den Zweck des Index und die Analysefrage, die der Index beantworten soll.
Im Folgenden finden Sie einige Fragen, die Ihnen dabei helfen können, den Indexzweck und Ihre Analysefrage einzugrenzen:
- Wie soll die Indexkarte verwendet werden? Soll sie Ihnen helfen, die Ressourcenzuweisung festzulegen? Soll sie Ihnen helfen, Gebiete mit unverhältnismäßig hohen sozialen oder ökologischen Belastungen zu identifizieren?
- Für wen ist die Indexkarte bestimmt? Ist sie in erster Linie für die Bevölkerung vor Ort für einen besseren Überblick und ein besseres Verständnis der Lage vor Ort gedacht? Oder für Entscheidungsträger, damit sie datengesteuerte Entscheidungen treffen können? Oder für beide Gruppen?
- Ist es wichtig, den Unterschied in der Ungleichheit für alle Gebiete Ihres Projekts zu kennen, oder sind Sie vor allem wegen der Gebiete mit einer höheren Belastung besorgt?
Im Rahmen dieses Lernprogramms soll der Index ein Werkzeug zur Überprüfung der Umweltgerechtigkeit sein. Es soll festgestellt werden, welche Gebiete des Staates Ohio im Vergleich zu anderen Gebieten des Staates am stärksten von Umwelt- und Sozialbelastungen betroffen sind. Die Analysefrage, die Sie beantworten möchten, lautet: Wie hoch sind die kumulativen ökologischen und sozialen Belastungen, denen die Gemeinden im ganzen Bundesstaat ausgesetzt sind?
Jetzt haben Sie Ihre Analysefrage definiert und werden gemeinsam mit den Interessengruppen Prioritäten und Dimensionen bestimmen, die für den Index wichtig sind.
- Bestimmen Sie die Prioritäten und Dimensionen, die in den Index aufgenommen werden sollen.
Angesichts Ihres Ziels, die kumulativen ökologischen und sozialen Belastungen der Gemeinden zu ermitteln, haben die Interessengruppen festgestellt, dass die Exposition und Vulnerabilität gegenüber Umweltgefahren auf jeden Fall berücksichtigt werden muss.
In die Umweltgefahren einbezogen werden z. B. eine mögliche Belastung durch Luftschadstoffe und giftige Chemikalien, aber auch mildernde Faktoren wie nahe gelegene Grünflächen. Bei der Vulnerabilität gegenüber Umweltgefahren werden soziale Faktoren berücksichtigt, die Menschen daran hindern könnten, auf Umweltgefahren zu reagieren, wie z. B. sehr junge oder alte Menschen, Menschen mit geringem Einkommen und Menschen mit bestehender Krankheitsgeschichte, die sie empfindlicher gegenüber Umweltverschmutzung macht.
- Wählen Sie Variablen aus.
Holen Sie am besten den Rat von Fachleuten ein, die mit den Faktoren vertraut sind, durch die die Dimensionen beeinflusst werden. Beraten Sie sich z. B. mit den folgenden Gruppen:
- Fachspezifische Literatur, wie z. B. von Experten geprüfte wissenschaftliche Fachartikel und Studien, Fachbücher und Konferenzberichte
- Fachexperten, wie z. B. im Gemeinwesen engagierte Personen und Interessenvertreter der Gemeinschaft, Wissenschaftler und Professoren sowie Berater
- Mitglieder der Gemeinschaft und Gruppen, die deren Interessen vertreten, insbesondere diejenigen, die in Gebieten leben, die in der Vergangenheit von Problemen der Umweltgerechtigkeit betroffen waren
Hinweis:
Siehe Abschnitt "Special considerations for variable selection" auf Seite 12 des technischen Dokuments Creating Composite Indices Using ArcGIS: Best Practices (PDF).
Sehen Sie sich auch das Handbook on Constructing Composite Indicators: Methodology and User Guide (Online-PDF) der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) an, einer internationalen Organisation, die Daten und Forschungsprojekte für Best Practices in der öffentlichen Politik entwickelt.
Für dieses Lernprogramm verwenden Sie die folgenden Variablen:
- Asthma prevalence
- Percent unemployed
- Percent with income below 200 percent poverty level in the past year
- Percent over 25 years old with education less than high school
- Percent under severe housing burden (over 50 percent income spent on rent or mortgage)
- Child lead risk (percent children below the poverty level and housing built 1949 or earlier)
- Distance to nearest park
- Average PM 2.5 from 2014 to 2016
- Traffic counts at major intersections
- Amount of toxic chemicals released within one mile
Diese Liste von Indikatoren ist nicht verbindlich und nicht automatisch umfassend für einen Index für Umweltgerechtigkeit. Diese 10 Indikatoren werden in diesem Lernprogramm verwendet, um Ihnen zu zeigen, wie Sie einen zusammengesetzten Index gestalten und erstellen können. Wenn Sie einen Index für Umweltgerechtigkeit erstellen, müssen Sie die Schritte befolgen, die zu Ihren eigenen Erfahrungen, Bedürfnissen und Prioritäten passen.
Hinweis:
Die für dieses Lernprogramm ausgewählten Indikatoren sind eine Auswahl von Indikatoren aus dem CalEnviroScreen 4.0. Weitere Informationen zu den Indikatoren und Methoden, die CalEnviroScreen für seine Indikatoren verwendet, finden Sie unter CalEnviroScreen 4.0 (PDF).
- Legen Sie Variablengewichtungen fest.
Die Variablengewichtungen stellen die relative Bedeutung jeder Variable für den Index dar. Unabhängig davon, ob Sie gleichmäßige Gewichtungen nutzen oder zusätzliche Gewichtungen hinzufügen, sollten Sie diese Entscheidung begründen können.
In diesem Lernprogramm fügen Sie keine Gewichtungen hinzu. Sie sind an der kumulativen Belastung all dieser Variablen interessiert, daher ist es nicht notwendig, eine Gewichtung hinzuzufügen.
Hinweis:
Im weiteren Verlauf des Lernprogramms prüfen Sie die Gewichtung aufgrund der Korrelation zwischen den Variablen der sozialen Vulnerabilität. Mehr zur Gewichtung von Teilindizes erfahren Sie in diesem Abschnitt des Lernprogramms.
- Wählen Sie das Untersuchungsgebiet und die räumlichen Einheiten aus.
Die räumlichen Einheiten sind die einzelnen Orte im Index, und das Untersuchungsgebiet ist das Gebiet, das von allen räumlichen Einheiten im Untersuchungsgebiet abgedeckt wird. Im Allgemeinen wird empfohlen, ein möglichst kleines Gebiet (oder eine möglichst hohe Auflösung) zu verwenden, um sicherzustellen, dass jede geographische Einheit nur geringe interne Variationen aufweist. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit maximiert, dass die Variablenwerte die gelebten Erfahrungen der Menschen in dieser Einheit widerspiegeln.
In diesem Lernprogramm sind Sie am Bundesstaat Ohio als Untersuchungsgebiet interessiert. Sie verwenden die Zählbezirke als räumliche Einheiten.
In diesem Abschnitt haben Sie den Gestaltungsschritt des Workflows für den zusammengesetzten Index abgeschlossen. Sie haben die Liste der Interessengruppen festgelegt, die Frage für die Indexanalyse definiert, Variablen ohne Gewichtung ausgewählt und Ihr Untersuchungsgebiet und die räumlichen Einheiten bestimmt.
Zusammengesetzten Index erstellen
Im vorherigen Abschnitt haben Sie die Schritte zur Gestaltung eines zusammengesetzten Index durchlaufen. Der nächste Schritt im Workflow besteht darin, vor der Erstellung des Index die Variablen zu erstellen und vorzubereiten. Damit es schneller geht, haben wir die Variablen für Sie in einem ArcGIS Pro-Paket vorbereitet.
Indikatoren untersuchen
Zunächst laden Sie das ArcGIS Pro-Paket herunter und verwenden die Werkzeuge in ArcGIS Pro, um alle Indikatoren zu untersuchen, bevor Sie den zusammengesetzten Index erstellen.
- Laden Sie das ArcGIS Pro-Paket für dieses Lernprogramm herunter, und öffnen Sie es.
Zunächst erkunden Sie die im ArcGIS Pro-Paket vorbereiteten Indikatoren.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer OhioEJIndicators, und klicken Sie auf Attributtabelle.
Die Attributtabelle für den Layer OhioEJIndicators wird angezeigt
- Scrollen Sie in der Attributtabelle nach rechts, um die Indikatoren anzuzeigen.
Sie sehen im Feature-Layer zwar mehr Details zu den Daten, aber es ist schwierig, den Umfang der Informationen für jedes Feld vollständig zu verstehen. Sie verwenden die Ansicht "Data Engineering", um Statistiken für die Indikatorfelder zu erstellen und zu untersuchen.
- Schließen Sie die Tabelle.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer OhioEJIndicators, und wählen Sie Data Engineering.
Die Data-Engineering-Ansicht wird angezeigt.
- Ziehen Sie das Feld Current asthma crude prevalence (%) in das Statistikfenster.
Das Feld Current asthma crude prevalence (%) wird dem Statistikfenster hinzugefügt. Als Nächstes fügen Sie die verbleibenden neun Indikatoren dem Statistikfenster hinzu.
- Ziehen Sie die folgenden neun Indikatoren in das Statistikfenster:
- Percent Unemployed
- Percent income in past year below 2x poverty level
- Percent 25+ Education Less Than High School
- PerSevHousingBurden
- ChildLeadRisk – Mean
- Distance to nearest park (miles)
- Avg PM2.5 2014--2016
- Sum Traffic
- Toxic Release Chemicals (lb/km2) within 1 mile
Tipp:
Um mehrere Felder auszuwählen, können Sie auf das erste Feld klicken, das Sie hinzufügen möchten, die Umschalttaste drücken und dann auf das letzte Feld klicken, das Sie hinzufügen möchten. Alle Felder, die dazwischen liegen, werden ausgewählt.
- Klicken Sie oben in der Ansicht "Data Engineering" auf Berechnen.
Statistiken werden für alle Felder angezeigt. Bevor Sie die Daten untersuchen, fixieren Sie die Spalte Alias, damit sie sichtbar bleibt, wenn Sie durch das Statistikfenster scrollen.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Alias, und wählen Sie Fixieren/Fixierung aufheben aus.
Die Spalte Alias wird nun an die erste Spalte des Statistikfensters angeheftet.
Die Spalte Diagrammvorschau mit einem Histogramm der einzelnen Indikatorwerte. Dies ist eine hilfreiche Methode, um die Datenverteilung zu erkennen und zu überlegen, welche Methoden für Ihren zusammengesetzten Index am besten geeignet sind.
- Scrollen Sie zur Spalte Ausreißer.
In der Spalte Ausreißer können Sie die Anzahl der Datenwerte sehen, die Ausreißer sind. Sie können auch die Ansicht "Data Engineering" verwenden, um sie auf der Karte zu markieren, damit Sie sehen können, wo sie sich befinden.
- Klicken Sie in der Zeile Percent income in past year below 2x poverty levele mit der rechten Maustaste auf den Wert Ausreißer, und wählen Sie Ausreißer auswählen.
Die Zählbezirke mit Ausreißerwerten für den Indikator Percent income in past year below 2x poverty level werden in der Karte hervorgehoben.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte und in der Gruppe Auswahl auf Auswahl aufheben, um die Auswahl zu löschen.
Sie können auch die Ansicht "Data Engineering" verwenden, um Werte nach Quartilen pro Indikator auszuwählen.
- Scrollen Sie in der Ansicht "Data Engineering" im Statistikfenster zur Spalte Q3.
- Klicken Sie in der Zeile Percent Unemployed mit der rechten Maustaste auf den Wert Q3, zeigen Sie auf Auswählen, und klicken Sie auf Oberhalb des Quartils.
Werte oberhalb des dritten Quartils stellen Werte dar, die zu den oberen 25 Prozent aller Werte für ein Feld gehören. Auf der Karte werden die Zählbezirke mit den höchsten 25 Prozent der Arbeitslosenquoten ausgewählt.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte, und löschen Sie die Auswahl.
In der Ansicht "Data Engineering" lassen sich auch NULL-Werte identifizieren.
- Scrollen Sie in der Ansicht "Data Engineering" im Statistikfenster zur Spalte NULL-Werte. Klicken Sie in der Zeile Percent 25+ Education Less Than High School mit der rechten Maustaste auf den Wert NULL-Werte und dann auf NULL-Werte auswählen.
Die Zählbezirke mit NULL-Werten für den Indikator Percent 25+ Education Less Than High School werden in der Karte hervorgehoben. Diese Bezirke sind Gebiete, in denen es keine Bevölkerung gibt, sie haben also NULL-Werte. Das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen ignoriert diese Datensätze automatisch und schließt sie aus der Indexberechnung aus.
- Führen Sie nun das Untersuchen der Indikatoren fort. Heben Sie eine etwaige Auswahl auf und schließen Sie die Ansicht "Data Engineering", wenn Sie fertig sind.
In diesem Abschnitt haben Sie die 10 Indikatoren, die zur Erstellung eines zusammengesetzten Index für Umweltgerechtigkeit verwendet werden, mithilfe von Data Engineering untersucht. Als Nächstes verwenden Sie das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen, um einen zusammengesetzten Index vorzuverarbeiten, zu erstellen und nachzubearbeiten.
Werkzeug "Zusammengesetzten Index berechnen" verwenden
Sie verwenden das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen, um einen zusammengesetzten Index zu erstellen. Sie lernen die einzelnen Parameter des Werkzeugs für die Vorverarbeitung, Kombination und Nachbearbeitung der Indikatoren kennen.
- Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Analyse. Klicken Sie in der Gruppe Geoverarbeitung auf Werkzeuge.
- Geben Sie im Bereich Geoverarbeitung in die Suchleiste den Text Zusammengesetzten Index berechnen ein.
- Klicken Sie in der Ergebnisliste auf das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen.
- Wählen Sie im Bereich des Werkzeugs Zusammengesetzten Index berechnen unter Eingabetabelle den Eintrag OhioEJIndicators aus. Geben Sie für Ausgabe-Features oder Ausgabetabelle den Text Ohio_EJIndex ein.
- Klicken Sie neben Eingabevariablen auf die Schaltfläche Viele hinzufügen.
- Aktivieren Sie im Menü Viele hinzufügen die 10 Indikatorfelder, und klicken Sie auf Hinzufügen.
Als Nächstes wählen Sie die Parameter für die Vorverarbeitung und Kombination der Indikatoren aus. Sie können den Parameter Voreingestellte Methode zum Skalieren und Kombinieren von Variablen zur Auswahl gängiger Methoden zur Skalierung und Kombination der Indikatoren auswählen. Sie können auch manuell eine Option für Methode zum Skalieren von Eingabevariablen und eine Option für Methode zum Kombinieren skalierter Variablen auswählen.
Sie behalten vorerst die Standardauswahl bei, d. h. die Kombination der Werte durch den Mittelwert der skalierten Werte unter Verwendung der Minimum-zu-Maximum-Skalierungsmethode.
- Stellen Sie sicher, dass Voreingestellte Methode zum Skalieren und Kombinieren von Variablen auf Werte kombinieren (Mittelwert der skalierten Werte) festgelegt ist.
Als Nächstes sehen Sie sich die Einstellungen unter Variablengewichtungen an.
- Erweitern Sie den Abschnitt Variablengewichtungen.
An diesem Punkt möchten Sie jeden Indikator mit der gleichen Gewichtung behandeln, da Sie sich Gedanken darüber machen, inwiefern sie sich kombinieren lassen und die kumulative Belastung der Gemeinden widerspiegeln. Sie ändern die Gewichtungen nicht.
Als Letztes konfigurieren Sie die Optionen für die Ausgabeeinstellungen und die Nachbearbeitungsparameter.
- Erweitern Sie den Abschnitt Ausgabeeinstellungen.
- Geben Sie für Ausgabe-Indexname den Namen Ohio_EJIndex ein. Geben Sie als Minimum den Wert 0 und als Maximum den Wert 100 ein.
Das Festlegen des Bereichs von Minimal- und Maximalwerte des Ausgabe-Index auf einen Bereich zwischen 0 und 100 ist eine Möglichkeit, den resultierenden Indexwert schnell verständlich zu machen.
Sie haben das Festlegen der Vorverarbeitungs-, Kombinations- und Nachverarbeitungsparameter im Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen abgeschlossen.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Die Berechnung des zusammengesetzten Index wird mit Warnungen abgeschlossen. Wenn eine der Variablen einen NULL-Wert aufweist, überspringt das Werkzeug diese Features bei der Analyse. Die Indexkarte des resultierenden zusammengesetzten Index wird angezeigt.
Die Bezirke, die für einen der Indikatoren einen NULL-Wert hatten, wurden aus dem zusammengesetzten Index ausgeschlossen.
Im Bereich Inhalt enthält der Gruppen-Layer Ohio_EJIndex Layers alle Ausgaben des Werkzeugs Zusammengesetzten Index berechnen.
Zwei Karten werden erstellt. Der Style von Ohio_EJIndex – Mean wird durch die reinen Indexwerte bestimmt, die zwischen 0 und 100 skaliert sind. Es enthält auch eine Reihe von Diagrammen, mit denen Sie die Indexausgabe genauer untersuchen können. Bei Ohio_EJIndex – Percentile hängt der Style der Indexmittelwerte von den Perzentilwerten ab.
Sie speichern das Projekt, bevor Sie fortfahren.
- Klicken Sie auf der Symbolleiste für den Schnellzugriff auf Speichern.
Im nächsten Abschnitt werden Sie die mit dem Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen erstellten Diagramme untersuchen und Ihre Indexergebnisse auswerten.
Die Beziehung von skalierten Variablen untersuchen
Das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen erzeugt Karten aus dem zusammengesetzten Index sowie Diagramme, die Ihnen bei der Auswertung und Beurteilung Ihrer Indexergebnisse helfen. Sie werden sich auf das Matrix-Verbindungsdiagramm konzentrieren.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf Beziehungen zwischen skalierten Variablen und Index.
Das Matrix-Diagramm wird angezeigt.
Die grünen Zellen kennzeichnen einen hohen Korrelationsgrad. Mit anderen Worten: Wenn eine Variable steigt, steigt auch die andere. Zum Beispiel sind die Indikatoren für Percent Unemployed und Percent income in past year below 2x the poverty level mit 61 Prozent korreliert.
Die pinkfarbenen Zellen kennzeichnen negative Korrelationen. Mit anderen Worten: Wenn eine Variable steigt, sinkt die andere. Zum Beispiel ist der Indikator Distance to toxic releases negativ mit dem Indikator Percent severe housing burden korreliert. Dies könnte daran liegen, dass die finanzielle Belastung im Zusammenhang mit dem Wohnen stärker mit städtischen Gebieten korreliert, toxische Emissionen aber stärker mit ländlichen Gebieten.
Die wichtigste Zeile, auf die Sie achten sollten, ist die unterste Zeile, in der alle Korrelationen zwischen dem Indexwert und den einzelnen Indikatoren aufgeführt sind.
Es gibt einige sehr hohe Werte – 0,9 für das Einkommen, was bedeutet, dass der finale Index mit 90 Prozent mit diesem Indikator korreliert ist. Es gibt auch einige sehr niedrige Werte: 0,03 für die Entfernung zu toxischen Emissionen. Obwohl Sie jede Eingabe gleich gewichtet haben, unterscheiden sich die Korrelationen voneinander. Dies könnte auf die Spannen der Variablen oder die Korrelation zwischen den Eingaben zurückzuführen sein.
Viele der Indikatoren, die sich auf die Nähe zu Umweltfaktoren beziehen, weisen eine viel geringere Korrelation mit den Indexwerten auf. Dies war zu erwarten, da viele der Indikatoren für soziale Vulnerabilität wahrscheinlich stark mit besiedelten Gebieten korrelieren und daher auch stark untereinander korrelieren, was den Korrelationseffekt erhöht.
Eine Möglichkeit, mehr Kontrolle über die Indikatoren und die Korrelationen zwischen ihnen zu erhalten, besteht darin, sie in Teilindizes zu gruppieren. Sie legen fest, dass Sie zwei Teilindizes erstellen und diese bei der nächsten Iteration des Index wieder kombinieren.
- Suchen Sie die Spalte für den Indikator Toxic Release Chemicals.
Die Verteilung der Indikatorwerte für Toxic Release Chemicals ist besonders interessant, weil die meisten Werte sehr niedrig und nur wenige sehr hoch sind. Das bedeutet, dass die Minimum-Maximum-Methode bei der Vorverarbeitung angesichts der starken Verzerrung dieses Indikators möglicherweise nicht die beste Wahl ist. Sie stellen fest, dass es besser wäre, bei der nächsten Iteration eine Perzentil-Vorverarbeitungsmethode zu verwenden.
- Schließen Sie das Diagramm.
Sie haben die Ansicht "Data Engineering" verwendet, um die Indikatoren für den Index zu untersuchen. Sie haben das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen verwendet, um den Index vorzuverarbeiten, zu kombinieren und nachzubearbeiten. Das Werkzeug hat eine Indexkarte und Diagramme erstellt, die Sie untersucht haben, und Sie haben festgestellt, dass Sie Teilindizes erstellen müssen, um eine genauere Indexkarte zur Umweltgerechtigkeit zu erstellen.
Teilindizes für finalen Index erstellen
Sie haben einen Index für Umweltgerechtigkeit erstellt, indem Sie 10 Indikatoren kombiniert und mit der Minimum-Maximum-Vorverarbeitungsmethode vorverarbeitet haben. Bei der Prüfung des sich daraus ergebenden zusammengesetzten Index haben Sie festgestellt, dass es besser wäre, die Perzentil-Vorverarbeitungsmethode zu verwenden und Teilindizes für jede Dimension des Index zu erstellen.
Teilindizes erstellen
Sie erstellen zwei Teilindizes – einen für die Indikatoren zur sozialen Vulnerabilität und einen für die Umweltindikatoren. Zum Erstellen der Teilindizes verwenden Sie das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen.
- Suchen Sie im Bereich Geoverarbeitung das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen, und öffnen Sie es.
- Geben Sie im Bereich des Werkzeugs Zusammengesetzten Index berechnen Folgendes ein:
- Wählen Sie für Eingabetabelle den Eintrag OhioEJIndicators.
- Aktivieren Sie das Kontrollkästchen für Felder an Eingabetabelle anhängen.
Da Sie die Teilindexwerte miteinander kombinieren werden, empfiehlt es sich, die Ausgabe des Werkzeugs an die Eingabetabelle anzuhängen, anstatt einen neuen Feature-Layer und eine neue Tabelle zu erstellen.
Als Nächstes fügen Sie die Indikatoren zur sozialen Vulnerabilität und zu Ergebnissen hinzu.
- Klicken Sie für Eingabevariablen auf die Schaltfläche Viele hinzufügen. Aktivieren Sie die Kontrollkästchen für die folgenden Felder:
- Current asthma crude prevalence (%)
- Percent Unemployed
- Percent 25+ Education Less Than High School
- PerSevHousingBurden
- Percent income in past year below 2x poverty level
- Klicken Sie auf Hinzufügen.
Die fünf Indikatoren für die soziale Vulnerabilität werden dem Bereich des Werkzeugs Zusammengesetzten Index berechnen hinzugefügt.
- Wählen Sie für Voreingestellte Methode zum Skalieren und Kombinieren von Variablen die Option Kombinationsrangfolgen (Mittelwert der Perzentile).
- Erweitern Sie Ausgabeeinstellungen, und geben Sie Folgendes ein:
- Geben Sie für Ausgabe-Indexname den Namen SV subindex ein.
- Geben Sie unter Minimal- und Maximalwerte des Ausgabe-Index für Minimum den Wert 0 ein.
- Geben Sie als Maximum den Wert 100 ein.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Die Felder für SV subindex wurden erstellt und zur Attributtabelle im Layer OhioEJIndicators hinzugefügt.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer OhioEJIndicators, und klicken Sie auf Attributtabelle. Scrollen Sie in der Tabelle, bis Sie die Felder von SV subindex sehen.
Zu den hinzugefügten Feldern gehören die vorverarbeiteten Werte der fünf Indikatoren für soziale Vulnerabilität und die Mittelwerte der Teilindizes.
Als Nächstes verwenden Sie zum Erstellen des Umwelt-Teilindex das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen.
- Zeigen Sie im Bereich des Werkzeugs Zusammengesetzten Index berechnen unter Eingabevariablen auf jedes Feld, und klicken Sie auf die Schaltfläche Entfernen.
- Klicken Sie neben Eingabevariablen auf die Schaltfläche Viele hinzufügen, und aktivieren Sie die Felder im Zusammenhang mit Umweltindikatoren.
- ChildLeadRisk Score
- Distance to nearest park
- Avg PM2.5 2014-2016
- Sum Traffic
- Toxic Release Chemicals
- Klicken Sie auf Hinzufügen.
- Stellen Sie sicher, dass Voreingestellte Methode zum Skalieren und Kombinieren von Variablen auf Kombinationsrangfolgen (Mittelwert der Perzentile) festgelegt ist.
- Geben Sie unter Ausgabeeinstellungen für Ausgabe-Indexname den Namen ENV subindex ein.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Die Felder für "ENV subindex" werden der Attributtabelle OhioEJIndicators hinzugefügt.
- Speichern Sie das Projekt.
Tipp:
Sie können das Projekt speichern, indem Sie Strg+S drücken.
Sie haben zwei Teilindexwerte erstellt und sie an die Attributtabelle OhioEJIndicators angehängt.
Teilindizes kombinieren und Ergebnisse untersuchen
In diesem Abschnitt verwenden Sie das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen zum Kombinieren der beiden Teilindizes und fügen eine Gewichtung zum Umwelt-Teilindex hinzu.
Sie brauchen die Ausgabe nicht mehr an die Attributtabelle OhioEJIndicators anzuhängen, also deaktivieren Sie die Option Felder an Eingabetabelle anhängen.
- Aktualisieren Sie im Bereich des Werkzeugs Zusammengesetzten Index berechnen folgende Parameter:
- Deaktivieren Sie unter Eingabetabelle das Kontrollkästchen für Felder an Eingabetabelle anhängen.
- Geben Sie für Ausgabe-Features oder Ausgabetabelle den Text Ohio_EJIndex_Final ein.
- Entfernen Sie unter Eingabevariablen die vorhandenen Felder, und fügen Sie SV subindex – Mean und ENV subindex – Mean hinzu.
Im Lernprogramm hatten Sie bereits festgestellt, dass es einen hohen Korrelationsgrad zwischen den Indikatoren für soziale Vulnerabilität gibt. Ihre starke Korrelation wirkte sich auf das Gesamtergebnis des Index aus und führte dazu, dass die umweltbezogenen Indikatoren nur wenig zum Ergebnis des Index beitrugen.
Durch Erstellen der Teilindizes konnten Sie dies korrigieren. Zusätzlich zur Verwendung von Teilindizes hat Ihr Expertengremium, das Sie bei der Entwicklung dieses Werkzeugs für Umweltgerechtigkeit beraten hat, empfohlen, den Umweltfaktoren eine zusätzliche Gewichtung von 50 Prozent zu geben.
- Erweitern Sie den Abschnitt Variablengewichtungen. Geben Sie unter ENV subindex – Mean den Wert 1.5 ein.
- Geben Sie unter Ausgabeeinstellungen für Ausgabe-Indexname den Namen Ohio_EJIndex_Final ein. Aktivieren Sie unter Zusätzliche klassifizierte Ausgaben die Kästchen für Gleiches Intervall, Quantil und Standardabweichung.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Der Layer Ohio_EJIndex_Final wird auf der Karte angezeigt.
Als Nächstes sehen Sie sich das Matrixdiagramm genauer an, um die Korrelationen zwischen den beiden Teilindizes im finalen Index besser zu verstehen.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt unter dem Layer Ohio_EJIndex_Final auf das Diagramm Beziehungen zwischen skalierten Variablen und Index.
Das Diagramm wird angezeigt.
Zu Beginn des Lernprogramms zeigte das Matrixdiagramm für den ersten Index, den Sie erstellt haben, die Korrelationen der einzelnen Variablen untereinander und mit dem Indexwert. In diesem Diagramm sehen Sie die Korrelationen der einzelnen Teilindizes.
Der Umwelt-Teilindex ist stärker mit dem finalen Index korreliert als der Teilindex für die soziale Vulnerabilität. Dies wurde so erwartet, da Sie eine Gewichtung zum Umwelt-Teilindex hinzugefügt haben.
Die blauen Balken sind Histogramme für jeden Teilindex und den finalen Indexwert. Bei den Teilindizes bildet die Verteilung eine flache Linie. Dies entsteht durch die Verwendung von Perzentilen im Gegensatz zur Minimum-Maximum-Vorverarbeitung. Bei der Perzentil-Methode wird die ursprüngliche Verteilung nicht beibehalten.
- Schließen Sie das Diagramm.
Als Nächstes vergleichen Sie diesen Index mit dem ursprünglichen Index, den Sie erstellt haben, der keine Teilindizes verwendet und bei dem die Indikatoren nach Minimum-Maximum vorverarbeitet wurden.
- Blenden Sie im Bereich Inhalt den Gruppen-Layer Ohio_EJIndex Layers ein. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ohio_EJIndex, und klicken Sie auf Kopieren.
Sie deaktivieren auch alle Layer in dieser Karte mit Ausnahme des finalen Index-Layers.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Gruppen-Layer Ohio_EJIndex Layers und den Layer OhioEJIndicators, damit sie nicht mehr sichtbar sind.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Einfügen. Klicken Sie in der Gruppe Projekt auf Neue Karte.
- Klicken Sie auf die Registerkarte der Ansicht "Karte1". Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Karte1, und klicken Sie auf Einfügen.
Als Nächstes aktualisieren Sie die Grundkarte auf der neuen Karte, sodass sie mit der Originalkarte übereinstimmt.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie in der Gruppe Layer auf Grundkarte, und wählen Sie Hellgrauer Hintergrund aus.
Als Nächstes docken Sie Karte1 an die Seite der ersten Karte an, damit Sie beide gleichzeitig nebeneinander betrachten können.
- Ziehen Sie die Registerkarte Karte1, und legen Sie sie im rechten Dock der Registerkarte Karte ab.
Sie können jetzt die nebeneinander liegenden Diagramme vergleichen. Als Nächstes verknüpfen Sie die Ansicht der beiden Karten miteinander, damit ihre Ausdehnung übereinstimmt, wenn Sie in einer der beiden Karten navigieren.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Ansicht. Klicken Sie in der Gruppe Verknüpfen auf den unteren Teil der Schaltfläche Ansichten verknüpfen, und wählen Sie Mittelpunkt und Maßstab aus.
Jetzt stimmen die Ausdehnungen der Karten überein, wenn Sie eine der Karten zoomen oder schwenken.
Als Nächstes untersuchen Sie bestimmte Gebiete in Ohio zum Vergleichen der beiden Indexergebnisse.
- Zoomen Sie auf einer der beiden Karten auf die Stadt Cleveland, die im Nordosten von Ohio liegt.
Wenn Sie die beiden Karten nebeneinander betrachten, können Sie sehen, wie sich die Ergebnisse des ersten Index von denen der zweiten Iteration unterscheiden, bei der Sie Teilindizes kombiniert haben.
Cleveland ist eines der größten urbanen Zentren des Bundesstaates. Die ursprünglichen Indexergebnisse, die Sie auf der rechten Seite sehen, unterstreichen die sozialen Vulnerabilitäten. Sie korrelieren stark mit besiedelten Gebieten, scheinen aber nicht so sehr die potenziellen Umweltgefahren und -risiken zu berücksichtigen.
Der zweite Index, der mehr Kontrolle über die ökologischen und sozialen Dimensionen bot, scheint in der ersten Karte die Auswirkungen der Umweltexposition besser erfasst zu haben. Es gibt viele Einrichtungen mit toxischen Emissionen entlang der Flussgrenze. Es ist auch wichtig zu beachten, dass der überarbeitete Index nicht lediglich die Umweltgefahren hervorhebt, sondern Gebieten mit hohen Indikatorwerten für soziale Vulnerabilität weiterhin Priorität einräumt.
- Zoomen Sie auf die weniger stark besiedelte Stadt Lima, Ohio.
In der Stadt Lima befindet sich eine Einrichtung mit toxischen Emissionen, die für die meisten freigesetzten Chemikalien im ganzen Bundesstaat verantwortlich ist. In den Ergebnissen des ursprünglichen Index, den Sie rechts sehen, wurden vor allem Gebiete mit sozialer Vulnerabilität hervorgehoben. Durch Verwendung des Teilindex im resultierenden Index links werden nicht nur die beträchtlichen Umweltauswirkungen hervorgehoben, die eine einzelne Einrichtung für das Gebiet mit sich bringen kann, sondern auch die Gebiete mit sozialer Vulnerabilität in den dunkelvioletten Bereichen beibehalten.
- Speichern Sie das Projekt.
In diesem Abschnitt haben Sie das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen verwendet, um die beiden Teilindizes zu einer finalen Indexkarte für Umweltgerechtigkeit zu kombinieren. Sie haben die Korrelationen zwischen den beiden Teilindizes in den finalen Indexwerten untersucht und die Ergebnisse aus Ihrem Index ohne die Verwendung von Teilindizes mit dem endgültigen Index verglichen.
Index weiter untersuchen
Der letzte Schritt des Indexerstellungsprozesses umfasst die Auswertung, die Beratung mit Projektbeteiligten und die Verfeinerung. Sie werden zwar in diesem Lernprogramm keinen dieser Schritte ausführen, aber Sie können die folgenden Schritte eigenständig durchführen, um den Index weiter zu erkunden.
- Stellen Sie sicher, dass diejenigen, die mit dem Index zu tun haben, in die Überprüfung des Index einbezogen werden.
Sie können die Karte für ArcGIS Online freigeben und eine App erstellen, damit die Projektbeteiligten besser in den Prozess der Indexanalyse einbezogen werden können.
Sie können auch einen Survey mit ArcGIS Survey123erstellen und Ihre finale Indexkarte einbeziehen, damit die Projektbeteiligten spezifisches Feedback zu der Karte geben können.
Hinweis:
Weitere Informationen zum Erstellen einer App mit ArcGIS Instant Apps finden Sie im ArcGIS-Lernprogramm Zugang zu Lebensmitteln kartografieren und analysieren. Weitere Informationen zur Verwendung von ArcGIS Survey123 finden Sie im ArcGIS-Lernprogramm Erste Schritte mit ArcGIS Survey123.
- Gehen Sie davon aus, dass Sie weiter iterieren und neue Versionen des Index erstellen werden.
Der Prozess der Indexerstellung ist oft ein Zyklus, bei dem Sie den Index erstellen und dann auf eine neue Erkenntnis stoßen, die dazu führt, dass Sie eine Variable hinzufügen oder entfernen, die Gewichtung anpassen oder die Kombinationsmethodik ändern müssen.
- Nutzen Sie zusätzliche Werkzeuge in ArcGIS Pro, um die Indexergebnisse weiter zu analysieren.
Verwenden Sie die folgenden Werkzeuge, um räumliches Clustering und Regressionsanalysen durchzuführen:
- Hot Spot-Analysen
- Cluster- und Ausreißeranalyse
- Multivariate Cluster-Bildung
- Generalisierte lineare Regression
Diese Werkzeuge können Ihnen dabei helfen, Regionen mit einem statistisch signifikanten Clustering von hohen und niedrigen Indexwerten zu identifizieren, häufige Muster aufzudecken, die die Indexergebnisse im gesamten Untersuchungsgebiet bestimmen, und das Design und die Effektivität des von Ihnen erstellten Index zu untermauern.
- Kommunizieren Sie die Methoden, die Sie zur Indexerstellung angewendet haben, transparent.
Es ist wichtig, die bei der Erstellung des Index verwendeten Methoden, alle Annahmen, die beabsichtigten Verwendungszwecke und die Grenzen des Index klar zu dokumentieren.
Beispiele für die Dokumentation von Indexmethoden:
- Index der menschlichen Entwicklung des Entwicklungsprogramms der Vereinten Nationen
- Social Vulnerability Index des U.S. Centers for Disease Control
- European Innovation Scoreboard der Europäischen Kommission
Sie haben den finalen Index für Umweltgerechtigkeit erstellt, indem Sie zwei Teilindizes verwendet haben, um die Dimensionen des Index und ihre Korrelationen besser zu steuern. Sie haben die Ergebnisse untersucht und den aktualisierten Index mit dem ursprünglichen Index verglichen, der keine Teilindizes verwendet.
Die Erstellung eines Gleichbehandlungsindex ist im Wesentlichen ein Versuch, ein Phänomen zu quantifizieren, für das es keine eindeutige definierende Variable gibt, wie z. B. die Umweltgerechtigkeit. Der Prozess der Indexerstellung, das Stellen der richtigen Fragen und die Auswahl der Variablen und Gewichtungen kann sich wie eine Kunst und wie eine Wissenschaft anfühlen. Es wird empfohlen, dass Sie ein breites Spektrum von Projektbeteiligten in den Prozess einbeziehen, dass Sie jede Entscheidung bei der Gestaltung bewusst treffen und dass Sie bereit sind, die Ergebnisse mit den Projektbeteiligten durchzugehen und auszuwerten.
Es ist wichtig zu verstehen, dass die Erstellung eines Index nicht per Knopfdruck passiert, sondern eine bewusste Entscheidung und Zusammenarbeit erfordert. Indexkarten sind auch nicht dazu gedacht, die Antwort auf das abstrakte Phänomen zu liefern, das Sie verstehen möchten. Sie sollten vielmehr als eines von vielen Werkzeugen betrachtet werden, die dazu beitragen, einer bestimmten Anforderung in einem bestimmten Untersuchungsgebiet zu entsprechen.
Das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen gehört zum Indexdesign-Workflow, der die Analyseschritte in ArcGIS Pro zur Vorverarbeitung, Kombination, Nachverarbeitung und Auswertung eines Index optimiert. In diesem Lernprogramm haben Sie Indizes mit verschiedenen Vorverarbeitungsmethoden erstellt und die Ergebnisse der Erstellung eines Index mit und ohne Teilindizes verglichen.
Hinweis:
Mehr über das Werkzeug Zusammengesetzten Index berechnen finden Sie auf der Seite Einen zusammengesetzten Index mit ArcGIS Pro erstellen.
Bitte beachten Sie, dass in diesem Lernprogramm nur der Schritt "Ungleichheiten kartografieren und analysieren" im Workflow "Gleichbehandlungsgrundsatz und soziale Gerechtigkeit" behandelt wurde. Neben der Einbindung der Kommunen während des gesamten Workflows zum Gleichbehandlungsgrundsatz gibt es zwei weitere wichtige Schritte, nachdem Sie eine Karte erstellt und die Ungleichheiten analysiert haben: Einführen positiver Praktiken, z. B. die Festlegung und Anwendung einer Intervention zur Beseitigung der Ungleichheiten, und Managen des Fortschritts in Richtung Gleichbehandlungsziele, z. B. die Beaufsichtigung der Intervention zur Beseitigung der Ungleichheiten.
Hinweis:
Mehr über die Umsetzung positiver Praktiken finden Sie unter Ein Programm für mehr Umweltgerechtigkeit operationalisieren. Beispiele für die Überwachung von Gleichbehandlungszielen finden Sie im Artikel Philadelphia verwendet Karten, um den städtischen Verfall zu bekämpfen.
Weitere Lernprogramme finden Sie in der Lernprogrammgalerie.