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Rechercher des emplacements de stabilisation

Outil Rechercher des emplacements de stabilisation
L’outil Rechercher des emplacements de stabilisation détermine les emplacements de stabilisation depuis les points séquentiels dans le temps d’une piste. Les emplacements de stabilisation sont définis comme des observations séquentielles avec peu ou pas de déplacement sur une période donnée. Selon le champ d’application, ils peuvent être également désignés sous le nom de points de stabilisation ou détection d’inactivité. Les pistes sont identifiées par un ou plusieurs champs de piste. La couche résultante affiche les emplacements de stabilisation sous la forme de points, une enveloppe convexe des emplacements de stabilisation, ou un point central médian de la stabilisation. Le résultat contient le nombre d’entités au sein d’un emplacement de stabilisation, l’heure de début et l’heure de fin de l’arrêt, la durée de l’arrêt et toute statistique supplémentaire qui a été calculée. Chaque piste peut avoir 0, 1, ou voire plusieurs emplacements de stabilisation.

Diagramme de workflow

Diagramme du workflow de recherche d’emplacements de stabilisation

Analyse avec les GeoAnalytics Tools

Vous pouvez exécuter des analyses avec GeoAnalytics Tools via un traitement distribué sur plusieurs cœurs et machines ArcGIS GeoAnalytics Server. GeoAnalytics Tools et les outils d’analyse d’entités standard de ArcGIS Enterprise proposent différents paramètres et fonctionnalités. Pour en savoir plus sur ces différences, reportez-vous à la rubrique Différences entre les outils d’analyse d’entités.

Terminologie

TermeDescription

Emplacement de stabilisation

Entités représentant l’état stationnaire d’une piste en fonction de paramètres de temps et de distance donnés. C’est le résultat de l’outil qui représente les entités de stabilisation sous la forme de points, d’enveloppes convexes ou de centres médians.

Parcours

Séquence d’entités temporelles de type instant. Les entités sont identifiées comme faisant partie de la séquence par un champ d’identificateur de piste et elles obéissent à un classement temporel. Imaginons, par exemple, une ville disposant d’un parc de camions chasse-neige qui enregistrent leur position toutes les 10 minutes. L’ID du véhicule pourrait représenter les différentes pistes.

Observation

Un point sur une piste.

Géodésique

Ligne tracée sur une sphère. Une ligne géodésique tracée sur le globe représente la courbure de la géoïde de la Terre.

Plane

Distance en ligne droite mesurée sur une surface plane (c'est-à-dire un plan cartésien). Elle est également appelée distance euclidienne.

Instant

Moment unique dans le temps représenté par une heure de début, mais pas d’heure de fin.

Intervalle

Durée représentée par une heure de début et une heure de fin.

Exemples

Les écologistes et les agents de conservation peuvent utiliser l’outil Rechercher des emplacements de stabilisation pour améliorer la sécurité des wapitis pendant les flux migratoires. Utilisez les résultats pour mettre en place ou améliorer les zones protégées dans les espaces où les animaux passent la plupart de leur temps. Le déplacement fixe des wapitis peut représenter là où ils s’alimentent ou là où ils dorment.

Le ministère des transports souhaite améliorer les embouteillages sur les autoroutes à proximité des sorties. Avec l’outil Rechercher des emplacements de stabilisation, un analyste peut isoler les espaces où se concentrent les bouchons en identifiant des voies routières qui restent à une certaine distance pendant un certain temps.

Remarques sur l'utilisation

Les entités en entrée doivent être des entités ponctuelles temporelles qui représentant un instant donné dans le temps.

Les résultats sont des entités ponctuelles représentant des instants donnés dans le temps ou des entités surfaciques qui représentent un intervalle dans le temps. Le début et la fin de l’intervalle sont déterminés par l’heure de la première entité et l’heure de la dernière entité dans une stabilisation.

Les pistes sont représentées par un ou plusieurs champs de piste. Précisez les identifiants de piste en sélectionnant la case à cocher du paramètre Select one or more fields to identify tracks (Sélectionner un ou plusieurs champs pour identifier les pistes). Par exemple, si les champs flightID et Destination sont utilisés comme identifiants de pistes, les entités ID007, Solden et ID007, Tokyo figurent dans deux pistes distinctes, car les valeurs de leur champ Destination sont différentes.

Les valeurs de temps (Define the temporal search range (Définir la plage de recherche temporelle)) et de distance (Define the spatial search distance (Définir la distance de recherche spatiale)) sont utilisées pour déterminer les emplacements de stabilisation. Tout d’abord, l’outil affecte des entités à une piste à l’aide d’un identifiant unique. L’ordre des pistes dépend des données temporelles des entités. Ensuite, la distance entre la première observation dans une piste et la suivante est calculée. Les entités sont considérées comme faisant partie d’un emplacement de stabilisation si deux points consécutifs dans le temps restent dans le rayon donné pendant au moins la durée donnée.

Les emplacements de stabilisation en sortie peuvent être représentés de quatre façons. Le tableau ci-dessous présente un exemple de chaque. Les résultats de stabilisation sont identifiés de manière unique à l’aide du champ dwellid pour tous les types de sortie.

Type en sortieDescriptionExemple

All features (Toutes les entités)

Chaque entité est renvoyée. Les entités obtenues sont de type Instantané.

Les entités qui appartiennent à une stabilisation sont renvoyées en bleu. Les entités qui n’appartiennent pas à une stabilisation sont renvoyées en gris.

Seule une statistique de total est calculée pour ce type de sortie. Le total représente le nombre d’entités appartenant à une stabilisation unique. Les entités de non stabilisation afficheront un total de 0.

Exemple de toutes les entités renvoyées par l’outil Rechercher des emplacements de stabilisation

Entités de stabilisation

Seules les entités qui font partie d’une stabilisation sont renvoyées. Les entités obtenues sont de type Instantané.

Seule une statistique de total est calculée pour ce type de sortie. Le total représente le nombre d’entités appartenant à une stabilisation unique.

Exemple de toutes les entités de stabilisation renvoyées par l’outil Rechercher des emplacements de stabilisation

Mean center (Centre médian)

Chaque stabilisation a un point unique renvoyé représentant le centre médian de la stabilisation à la fois en termes de temps et de distance. Les entités obtenues sont de type Intervalle.

Le total d‘entités dans la stabilisation est toujours calculé. Vous pouvez calculer en option les statistiques sur ce type d’entité de stabilisation. Par défaut, aucune statistique n’est calculée.

Exemple des entités de centre médian renvoyées par l’outil Rechercher des emplacements de stabilisation

Enveloppes convexes

Chaque stabilisation est représentée par une enveloppe convexe de toutes les entités de stabilisation. Les entités obtenues sont de type Intervalle.

Le total d‘entités dans la stabilisation est toujours calculé. Vous pouvez calculer en option les statistiques sur ce type d’entité de stabilisation. Par défaut, aucune statistique n’est calculée.

Exemple des entités d’enveloppe convexe renvoyées par l’outil Rechercher des emplacements de stabilisation

Le calcul élémentaire effectué sur un emplacement de stabilisation permettra d’obtenir le nombre total d’entités synthétisées dans la stabilisation. Les statistiques (total, somme, minimum, maximum, plage, moyenne, écart type et variance) peuvent également être calculées sur des champs numériques et les statistiques (total, tout) peuvent être calculées sur des champs de type chaîne. La statistique de chaîne « tout » renvoie un exemple de chaîne de chaque piste. Les statistiques sont calculées sur chaque emplacement de stabilisation.

Outre les champs de la couche en entrée et les statistiques synthétisées spécifiques, les champs suivants sont inclus dans toutes les entités en sortie :

Nom du champDescription

count

Le nombre d’entités qui se situent dans la stabilisation.

dwellid

Un ID unique pour la stabilisation dont l’entité relève.

meanx

La valeur moyenne des coordonnées x qui constituent la stabilisation.

meany

La valeur moyenne des coordonnées y qui constituent la stabilisation.

meandistance

La distance moyenne entre les points consécutifs dans un emplacement de stabilisation.

instant_datetime

Le temps de création d’une entité individuelle lorsque le type de sortie est défini sur Entités de stabilisation ou Toutes les entités.

start_datetime

L’heure de début de la création lorsque le type de sortie est défini sur Centres médians ou Enveloppes convexes.

end_datetime

L’heure de fin de la création lorsque le type de sortie est défini sur Centres médians ou Enveloppes convexes.

Si le type de sortie est All features (Toutes les entités), les résultats qui appartiennent à une stabilisation auront les champs ci-dessus calculés. Les résultats qui en relèvent pas d’une stabilisation renverront une valeur de 0 pour le champ count, le champ date renverra la valeur temporelle de l’entité en entrée et tous les autres champs renverront une valeur de null.

Par défaut, les emplacements de stabilisation sont créés avec une méthode géodésique pour le calcul des distances. Il est recommandé d’utiliser une distance géodésique dans les cas suivants :

  • Les pistes croisent la ligne internationale de changement de date : lorsque vous utilisez la méthode géodésique, les couches en entrée qui croisent la ligne internationale de changement de date comporteront des pistes qui croisent correctement la ligne internationale de changement de date. Il s’agit de l’option par défaut. Votre couche en entrée ou la référence spatiale de traitement doit être définie sur une référence spatiale qui prend en charge le bouclage de la ligne internationale de changement de date, comme une projection de type World Cylindrical Equal Area.
  • Votre jeu de données n’est pas dans une projection locale : si vos données en entrée sont dans une projection locale, utilisez la méthode de calcul de distance planaire. Par exemple, utilisez la méthode planaire pour examiner les emplacements de stabilisation dans un seul état. Votre couche en entrée ou votre référence spatiale de traitement doit être définie comme une référence spatiale locale pour votre jeu de données.

Lors du choix des paramètres pour calculer les emplacements de stabilisation, pensez au type d’observation et à l’échelle de stabilisation que vous souhaitez trouver. Ci-après vous trouverez des exemples de votre manière de modifier les paramètres pour trouver des stabilisations dans les données de déplacement :

  • Des entités navire possèdent les champs vesselID et tripID.
    • Utilisez les champs vessel ID et trip ID comme identifiants si vous souhaitez calculer des emplacements de stabilisation ainsi que différents itinéraires.
    • Utilisez une tolérance temporelle d’une heure et une tolérance de distance d’un mile nautique pour découvrir où restent les navires dans un mile nautique pendant au moins une heure.
  • Les localisateurs d’animaux disposent des champs animalID.
    • Utilisez le champ animalID en tant qu’identifiant pour comparer les emplacement de stabilisation d’animaux spécifiques.
    • Pour déterminer la plage d’un animal, utilisez une tolérance temporelle de 3 jours et une tolérance de distance de 16 kilomètres pour identifier les habitats représentatifs des animaux.
    • Pour réduire la zone d’intérêt, utilisez une tolérance temporelle de 2 heures et une tolérance de distance de 100 mètres.

Appliquer un intervalle temporel permet d’effectuer un suivi à un intervalle défini. Si, par exemple, vous définissez la limite temporelle comme étant un jour, à partir de 09 h 00 à la date du 1er janvier 1990, chaque piste sera tronquée à 09 h 00 chaque jour. Ces intervalles temporels sont une manière d’accélérer le calcul, car cela génère de plus petites pistes à analyser. S’il est pertinent d’appliquer une division par une limite d’intervalle temporel récurrent dans le cadre de l’analyse, il est recommandé d’utiliser cette méthode pour le traitement Big Data. Ce paramètre n’est disponible que depuis la version 10.8.1.

Si l'option Use current map extent (Utiliser l'étendue courante de la carte) est sélectionnée, seules les entités qui sont visibles au sein de l'étendue courante de la carte seront analysées. Si l’option n’est pas sélectionnée, toutes les entités en entrée qui se trouvent dans la couche en entrée sont analysées, même si elles se trouvent en dehors de l’étendue actuelle de la carte.

Limitations

Les entrées doivent représenter des couches de points avec des entités temporelles de type Instantané.

Les entités non ponctuelles ne seront pas incluses dans l’analyse.

Une fois que le calcul de l’enveloppe convexe et d’un emplacement de stabilisation est entièrement fixe (un emplacement unique) ou composé de deux points uniques qui sont colinéaires, une petite valeur basée sur la tolérance de la référence spatiale utilisée dans une analyse sera utilisée en tant que largeur, hauteur ou diamètre pour générer des polygones en sortie plutôt que des enveloppes convexes. Ces polygones sont utilisés pour visualisation et ne représentent pas l’étendue spatiale de la stabilisation. Des exemples de ces situations sont décrits dans le tableau suivant :

Cas en entréeDescriptionExemple

Coïncident (un point spatialement unique)

Si les entités en entrée sont empilées (coïncidentes), l’enveloppe convexe obtenue sera un polygone non valide.

Dans cet exemple, les entités en entrée coïncidentes sont représentées par le point rouge au centre du polygone jaune. Le polygone jaune représente le résultat de l’enveloppe convexe pour les points coïncidents. Le polygone bleu représente à quoi ressemble une enveloppe convexe lorsqu’il y a quatre points non-coïncidents dans un seul emplacement de stabilisation.

Exemple d’entités coïncidentes renvoyées lors de la sortie des enveloppes convexes

Colinéarité (deux points spatialement uniques)

Si les entités en entrée se trouvent sur une ligne (généralement avec deux points spatialement uniques), l’enveloppe convexe obtenue est un polygone non valide.

Dans cet exemple, les points colinéaires sont représentés par les points rouges dans le polygone jaune. Le polygone jaune représente le résultat de l’enveloppe convexe en sortie pour les points colinéaires.

Exemple d’entités colinéaires renvoyées lors de la sortie des enveloppes convexes

Fonctionnement de l’outil Rechercher des emplacements de stabilisation

Calculs

Les couches en entrée sont synthétisées en emplacements de stabilisation à l’aide d’un identifiant unique. Pour tous les types en sortie, le total des entités et la durée sont calculés pour chaque emplacement de stabilisation.

Si vous avez sélectionné une option en sortie synthétisée (Mean centers [Centres médians] ou Convex hulls [Enveloppes convexes]), chaque piste peut appliquer en option des statistiques numériques (Count [Total], Sum [Somme], Minimum [Minimum], Maximum [Maximum], Range [Plage], Mean [Moyenne], Standard Deviation [Écart type] et Variance [Variance], First [Premier] et Last [Dernier]) ou des statistiques de chaîne (Count [Total] et Any [Tout], First [Premier] et Last [Dernier]) pour les entités synthétisées dans une piste.

Les statistiques First (Premier) et Last (Dernier) renvoient la première ou la dernière valeur d’une piste. Par exemple, dans le cas d’une piste ordonnée dans le temps avec les valeurs suivantes : [Toronto,Guelph,Montreal], la valeur First (Premier) est Toronto et la valeur Last (Dernier) est Montréal. Les statistiques First (Premier) et Last (Dernier) sont disponibles dans la version 10.8.1.

La statistique de total (pour les chaînes et les champs numériques) comptabilise le nombre de valeurs non nulles. Le total des valeurs suivantes est égal à 5 : [0, 1, 10, 5, null, 6] = 5. Le total de ce jeu de valeurs est égal à 3 : [Primary, Primary, Secondary, null] = 3.

Exemple de ArcGIS API for Python

L’outil Rechercher des localisations de stabilisation est disponible dans ArcGIS API for Python.

Cet exemple trouve les emplacements où les navires se sont tenus à une certaine distance sur une période donnée.

# Import the required ArcGIS API for Python modules
import arcgis
from arcgis.gis import GIS

# Connect to your ArcGIS Enterprise portal and confirm that GeoAnalytics is supported
portal = GIS("https://myportal.domain.com/portal", "gis_publisher", "my_password", verify_cert=False)
if not portal.geoanalytics.is_supported():
    print("Quitting, GeoAnalytics is not supported")
    exit(1)   

# Find the point dataset containing track features to find dwell locations from
track_layer_search = portal.content.search("GPSPoints_Halifax_ships", "Feature Layer")
track_layer = track_layer_search[0].layers[0]

# Run the Find Dwell Locations tool
dwell_result = arcgis.geoanalytics.find_locations.find_dwell_locations(input_layer = track_layer, 
																																																																							track_fields = "vessel_ID, shipping_zone",
																																																																							method = "Geodesic"
																																																																							distance_tolerance = .5,
																																																																							distance_unit = "NauticalMiles",
																																																																							time_tolerance = 6,
																																																																							time_unit = "Hours",
																																																																							summary_fields = [{'statisticType' : 'Maximum',
                    																																																																				'onStatisticField' : 'Speed'}],
																																																																							dwell_type = "DwellMeanCenters",
																																																																							output_name = "ship_dwell_areas")

# Visualize the results if you are running Python in a Jupyter Notebook
processed_map = portal.map()
processed_map.add_layer(dwell_result)
processed_map

Outils semblables

Utilisez l’outil Rechercher des emplacements de stabilisation pour synthétiser les entités de piste en emplacements de stabilisation. D'autres outils peuvent vous aider à résoudre des problèmes légèrement différents.

Outils d'analyse Map Viewer

Si vous synthétisez les points ou les zones dans les pistes, utilisez Reconstruire les pistes GeoAnalytics Tools.

Pour trouver d’autres relations au sein d’un jeu de données de piste selon des valeurs spatiales ou d’attribut, utilisez l’outil Detect Incidents (Détecter les incidents) GeoAnalytics Tools.

Outils d'analyse d'ArcGIS Desktop

L’GeoAnalytics Tools Rechercher des emplacements de stabilisation est disponible dans ArcGIS Pro.

Pour calculer les distances d’une entité à l’autre, utilisez l’outil de géotraitement Near (À proximité).

Pour que l’outil s’exécute à partir de ArcGIS Pro, le portail actif du projet doit exécuter ArcGIS Enterprise 10.8 ou version ultérieure. Avec la version 10.8, vous devez vous connecter au portail via un compte détenteur des privilèges permettant d’effectuer une analyse spatiale sur le portail.