Analizowanie dużych zbiorów danych przy użyciu serwera ArcGIS GeoAnalytics Server

Dostęp do narzędzi Narzędzia analiz geoprzestrzennych

Narzędzi analizy obiektowej serwera ArcGIS GeoAnalytics Server można używać w przeglądarce map Map Viewer, w aplikacjach ArcGIS Pro i ArcGIS API for Python oraz za pośrednictwem ArcGIS REST API. Członek portalu może uzyskać dostęp do narzędzi, wykonując opisane poniżej czynności.

Informacje o uruchamianiu tych narzędzi za pośrednictwem ArcGIS REST API zawiera dokumentacja aplikacji ArcGIS REST API. Więcej informacji o uruchamianiu tych narzędzi w aplikacji ArcGIS Pro zawiera dokumentacja aplikacji ArcGIS Pro.

Uzyskiwanie dostępu do narzędzi z poziomu przeglądarki Map Viewer

1. Zaloguj się do portalu jako użytkownik z uprawnieniami do przeprowadzania obiektowych analiz geoprzestrzennych.
2. Kliknij opcję Mapa, aby otworzyć przeglądarkę Map Viewer.
3. Kliknij opcję Analiza i wybierz opcję GeoAnalytics Tools (Narzędzia geoanalityczne).

Notatka:

Jeśli w przeglądarce map Map Viewer nie widać przycisku Analiza lub karty Narzędzia analiz geoprzestrzennych, skontaktuj się z administratorem portalu. Portal może nie być skonfigurowany do współpracy z serwerem ArcGIS GeoAnalytics Server lub możesz nie mieć uprawnień do uruchamiania tych narzędzi. Jeśli nie masz uprawnień wymaganych do korzystania z narzędzi, nie będą one widoczne.

Dostęp do narzędzi z interfejsu ArcGIS API for Python

Interfejs ArcGIS API for Python umożliwia analitykom GIS i naukowcom zajmującym się przetwarzaniem danych tworzenie zapytań, wizualizowanie, analizowanie i transformowanie danych przestrzennych za pomocą rozbudowanych narzędzi Narzędzia analiz geoprzestrzennych dostępnych w instytucji. Więcej informacji na temat możliwości analitycznych dostępnych w interfejsie API znajduje się w witrynie dokumentacji.

Dostęp do narzędzi służących do analizy dużych zbiorów danych można uzyskać w module geoanalytics.

Przygotowanie danych do analizy

Narzędzia Narzędzia analiz geoprzestrzennych można uruchomić w następujący sposób:

• Warstwy obiektowe (hostowane, widoki hostowanych warstw obiektowych i pochodzące z usług obiektowych)
• Zbiory obiektów
• Udostępniane pliki z dużymi zbiorami danych zarejestrowane na serwerze ArcGIS GeoAnalytics Server

Dane wynikowe narzędzi Narzędzia analiz geoprzestrzennych

Dane wynikowe narzędzi Narzędzia analiz geoprzestrzennych mogą mieć postać jednej z dwóch opcji:

• Hostowana warstwa obiektowa z danymi zapisanymi w aplikacji ArcGIS Data Store zarejestrowanej na serwerze hostującym portalu.
• Zestaw danych zapisany w udostępnionym pliku dużego zbioru danych (folder, magazyn w chmurze, lokalizacja HDFS) zarejestrowany na serwerze GeoAnalytics Server.

Przegląd narzędzi

Omówienie każdego z tych narzędzi przedstawiono w poniższej części. Narzędzia analizy są podzielone na kategorie. Elementy w tych kategoriach są pogrupowane w sposób logiczny i nie mają wpływu na sposób, w jaki używane są narzędzia lub uzyskiwany jest do nich dostęp.

Sumowanie danych

Narzędzia te umożliwiają obliczanie łącznych wartości, długości, powierzchni oraz podstawowych, opisowych danych statystycznych obiektów i ich atrybutów znajdujących się w granicach obszarów lub w pobliżu innych obiektów.

Narzędzie	Opis
Agreguj punkty	Narzędzie to służy do pracy z warstwą obiektów punktowych oraz albo warstwą obiektów obszarowych, albo odległością użytą do obliczenia koszy. Pozwala ustalić, które punkty znajdują się w obrębie poszczególnych obszarów, a także obliczyć statystyki wszystkich punktów w każdym obszarze. Opcjonalnie można w tym narzędziu zastosować okna czasowe. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Na podstawie miejsc wystąpienia przestępstw oblicz liczbę przestępstw w danym powiecie lub innej jednostce podziału administracyjnego. Wyszukaj najwyższe i najniższe miesięczne dochody placówek franczyzowych przy użyciu koszy obejmujących 100 km.
Buduj siatkę wielu wartości	Narzędzie Buduj siatkę wielu zmiennych generuje siatkę kwadratowych lub sześciokątnych koszy i oblicza zmienne dla dowolnego kosza w oparciu o bliskość jednej lub kilku warstw wejściowych. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Korzystając z różnych warstw infrastruktury transportu określ, która część miasta jest najsłabiej dostępna dla osób korzystających z transportu publicznego. Korzystając z warstw dróg wodnych, takich jak jeziora i rzeki, określ nazwę akwenu najbliższego względem dowolnej lokalizacji na terenie Stanów Zjednoczonych. Korzystając z warstwy dochodów gospodarstw domowych, określ te obszary na terenie Stanów Zjednoczonych, dla których zróżnicowanie dochodów w promieniu 80 km jest największe.
Opisz zestaw danych	Narzędzie Opisz zestaw danych generuje próbkę obiektów i warstwy zasięgu, oblicza statystykę sumaryczną oraz zarysowuje właściwości warstwy wejściowej. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Korzystając z zestawu danych zawierającego 2 miliardy obiektów, utwórz przykładową warstwę 1000 obiektów pozwalającą na skuteczną wizualizację i badanie obiektów na mapie. Zanalizuj statystykę sumaryczną pełnego zestawu danych, przeglądając tabelę wynikową statystyki sumarycznej. Korzystając z zestawu danych udostępnionych plików dużych zbiorów danych składającego się z 40 pojedynczych plików CSV, wygeneruj warstwę zasięgu pozwalającą na przedstawienie rozproszenia obiektów wejściowych bez konieczności rysowania ich wszystkich na mapie. Wyświetl wynikowy przegląd w formacie JSON w celu przedstawienia odniesienia przestrzennego, typu geometrii i liczby rekordów.
Połącz obiekty	Połączenie obiektów pokazuje określoną relację za pomocą warstwy obiektów punktowych, liniowych, obszarowych lub tabeli oraz innej warstwy obiektów punktowych, liniowych, obszarowych lub tabeli. Do połączenia obiektów i opcjonalnie obliczenia statystyk sumarycznych można użyć relacji przestrzennych, czasowych i atrybutowych. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Na podstawie miejsc wystąpienia przestępstw z podanym czasem połącz ze sobą dane o przestępczości, określając przestrzenną relację przestępczości na obszarze 1 kilometra kwadratowego, które wystąpiły w ciągu jednej godziny, aby określić, czy istnieje sekwencja przestępstw zbliżonych do siebie w czasie i przestrzeni. Na podstawie tabeli kodów pocztowych z danymi demograficznymi oraz obiektów powierzchniowych reprezentujących budynki mieszkalne połącz dane demograficzne z budynkami, tak aby informacja demograficzna była przypisana do każdego budynku.
Rekonstruuj ścieżki	Korzystając z warstwy obiektów punktowych albo z warstwy obiektów poligonowych, które zawierają dane czasowe, to narzędzie określa, które obiekty wejściowe należą do ścieżki, porządkując kolejno dane wejściowe w czasie. Następnie oblicza ono statystyki dla wszystkich obiektów wejściowych w każdej ścieżce. Poniżej przedstawiono przykładowy scenariusz użycia tego narzędzia: Na podstawie lokalizacji punktowych i czasu pomiarów huraganu oblicz średnią prędkość wiatru i maksymalny napór wiatru dla danego huraganu.
Sumuj atrybuty	To narzędzie podsumowuje statystyki dla pól przy użyciu danych obiektów lub danych tabelarycznych. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Na podstawie lokalizacji sklepów spożywczych z polem o nazwie COMPANY_NAME (nazwa firmy) podsumuj sklepy według nazwy firmy w celu określenia statystyk dla każdej firmy. Na podstawie lokalizacji sklepów spożywczych z polami o nazwach COMPANY_NAME (nazwa firmy) i COUNTY (powiat) podsumuj sklepy według nazwy firmy i powiatu, aby określić statystyki dla każdej firmy w każdym powiecie.
Sumuj w obrębie	To narzędzie umożliwia wyszukiwanie obszarów (i części obszarów) nakładających się na siebie dwóch warstw i obliczenie statystyk dotyczących ich pokrycia. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Mając warstwę zlewni i warstwę obszarów użytkowania terenu według typu użytkowania terenu, oblicz całkowity areał typów użytkowania terenu dla każdej zlewni. Podsumuj średnią wartość działek na sprzedaż w obrębie każdego miasta na podstawie warstwy z działkami w danym powiecie oraz warstwy z granicami miejskimi.

Wyszukiwanie lokalizacji

Te narzędzia pozwalają wyszukać obiekty spełniające dowolną liczbę kryteriów podanych przez użytkownika. Zazwyczaj wykorzystywane są dla wybranego obszaru, które ma na celu znalezienie miejsc spełniających dużą liczbę kryteriów.

Narzędzie	Opis
Wykryj zdarzenia	To narzędzie działa z zawierającą dane czasowe warstwą punktów, linii, obszarów lub tabel reprezentujących momenty w czasie. Za pomocą uporządkowanych sekwencyjnie obiektów nazywanych ścieżkami narzędzie to wskazuje obiekty będące interesującymi zdarzeniami. Zdarzenia są określane na podstawie podanych warunków. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Dana jest warstwa pomiarów GPS huraganów wykonywanych co 10 minut. W ramach każdego pomiaru GPS rejestrowana jest nazwa huraganu, jego lokalizacja, czas rejestracji i prędkość wiatru. Za pomocą tych pól utwórz zdarzenie o nazwie Katastrofalne, gdy pomiar prędkości wiatru przekroczy wartość 208 km/h. Na podstawie danej warstwy pomiarów czujnika utwórz zdarzenie za każdym razem, gdy dana wartość przekroczy średnią trzech poprzednich wartości.
Znajdź podobne lokalizacje	Na podstawie podanych kryteriów narzędzie Znajdź podobne lokalizacje oblicza podobieństwo lokalizacji w warstwie propozycji wyszukiwania do co najmniej jednej lokalizacji referencyjnej. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Znajdź 10 najbardziej podobnych sklepów, sprawdzając liczbę pracowników i roczną sprzedaż. Znajdź 100 najbardziej podobnych miast, sprawdzając relację między populacją, rocznym wzrostem i wpływami podatkowymi.
Geokoduj lokalizacje z tabeli	To narzędzie przekształca adresy we współrzędne. Narzędzia tego należy używać w przypadku tabel udostępnionych plików dużych zbiorów danych. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Geokodowanie wielu plików CSV reprezentujących adresy lokalizacji popełnienia przestępstw w celu wyznaczenia miejsca o wysokim poziomie przestępczości. Geokodowanie plików tekstowych reprezentujących lokalizacje dostaw pewnego sklepu internetowego w celu określenia obszaru, w którym działania marketingowe były najskuteczniejsze.

Wzbogacanie danych

Narzędzia te pomagają w badaniu charakterystyki danych. Dodanie nowego źródła danych pozwala wzbogacić zawartość informacyjną danych wejściowych.

Wzbogać na podstawie siatki wielu zmiennych

To narzędzie umożliwia łączenie atrybutów z siatki wielu zmiennych z warstwą punktową, dzięki czemu można szybko dodać duży i zróżnicowany zbiór informacji do danych punktowych na potrzeby dalszej analizy przestrzennej. Poniżej przedstawiono przykładowy scenariusz użycia tego narzędzia: Korzystając z warstwy zawierającej miliony przypadków przerw w zasilaniu, wzbogać obiekty zdarzeń informacjami na temat typowego użytkowania, negatywnego wpływu na środowisko oraz stanu infrastruktury w celu przeprowadzenia badania związku tych czynników z częstotliwością przerw w zasilaniu.

Analiza zależności przestrzennych

Narzędzia te pomagają w identyfikacji, ocenie ilościowej oraz przestrzennej wizualizacji trendów istniejących w danych.

Narzędzie	Opis
Oblicz zagęszczenie	Narzędzie Oblicz zagęszczenie tworzy mapę zagęszczenia z obiektów punktowych poprzez odpowiednie rozmieszczenie na powierzchni mapy znanych wartości wyrażających dane zjawisko (reprezentowane przez atrybuty punktów). W wyniku powstaje warstwa obszarów reprezentujących zagęszczenie. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Obliczanie liczby szpitali w określonym powiecie. Warstwa wynikowa będzie przedstawiać obszary o dużej i niskiej dostępności szpitali — informacja ta może zostać wykorzystana w procesie podejmowania decyzji o budowie nowych szpitali. Identyfikacja obszarów wysokiego zagrożenia pożarami lasów na podstawie lokalizacji wcześniejszych pożarów lasów. Lokalizacja społeczności zamieszkujących tereny oddalone od głównych dróg w celu wyznaczenia przebiegu nowych dróg.
Znajdź lokalizacje hot spot	Narzędzie Znajdź lokalizacje hot spot pozwala ustalić, czy w relacjach przestrzennych danych użytkownika istnieją statystycznie istotne klastry. Poniżej przedstawiono przykładowe pytania, na które to narzędzie umożliwia udzielenie odpowiedzi: Czy punkty (reprezentujące przestępstwa, drzewa, wypadki drogowe) są zgrupowane? Masz absolutną pewność? Czy udało się ustalić, jakie są statystycznie istotne lokalizacje hot spot (wydatki, umieralność noworodków, systematycznie wysokie wyniki testów) czy może mapa przedstawiałaby zupełnie inne zależności, gdyby zmienione zostały użyte symbole?
Znajdź klastry punktów	Narzędzie Znajdź klastry punktów znajduje klastry obiektów punktowych wśród otaczającego szumu w oparciu o ich rozkład przestrzenny. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Znajdź klastry gospodarstw domowych zaatakowanych przez szkodniki w celu ich zwalczania. Powiadamiaj o zagrożeniach i podejmuj działania ratunkowe oraz ewakuacyjne w oparciu o rozmiar i lokalizację klastrów używających ulokowanych przestrzennie wpisów z serwisu Twitter powiązanych z zagrożeniami naturalnymi lub atakami terrorystycznymi.
Klasyfikacja i regresja oparta na zespołach drzew decyzyjnych	Narzędzie Klasyfikacja i regresja oparta na zespołach drzew decyzyjnych modeluje i generuje prognozy z użyciem dostosowanego algorytmu losowych zespołów drzew decyzyjnych (lasów) — opracowanego przez Leo Breimana — będącego przykładem metody nadzorowanego samouczenia się maszyn. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Mając dane dotyczące występowania trawy morskiej oraz pewną liczbę środowiskowych zmiennych objaśniających, które zostały wzbogacone przy użyciu siatki wielu zmiennych w celu obliczania odległości do fabryk znajdujących się w górnym biegu rzeki oraz do głównych portów, można za pomocą tego narzędzia prognozować przyszłe występowanie trawy morskiej na podstawie przewidywanych w przyszłości wartości tych środowiskowych zmiennych objaśniających. Z setek gospodarstw rolnych na terenie całego kraju zebrano dane o wysokości plonów oraz inne atrybuty opisujące poszczególne gospodarstwa (liczba pracowników, areał itd.). Na podstawie tych danych, można określić zestaw obiektów reprezentujących gospodarstwa rolne, dla których dane dotyczące wysokości plonów nie są dostępne (znane są jednak wartości wszystkich pozostałych zmiennych) i wygenerować prognozę wielkości zbiorów. Wartości danych dotyczących mieszkalnictwa można prognozować na podstawie cen domów, które zostały sprzedane w bieżącym roku. Ceny sprzedaży domów wraz z informacjami o liczbie sypialni, odległości do szkoły, bliskości do głównych dróg, średnim dochodzie i liczbie przestępstw umożliwiają prognozowanie wartości cen sprzedaży podobnych domów.
Generalizowana regresja liniowa	Narzędzie Generalizowana regresja liniowa służy do generowania prognoz lub modelowania zmiennej zależnej w kontekście jej relacji z zestawem zmiennych objaśniających. To narzędzie umożliwia dopasowywanie modeli ciągłych (OLS), binarnych (logistycznych) i dyskretnych (Poissona). Poniżej przedstawiono przykładowe pytania, na które to narzędzie umożliwia udzielenie odpowiedzi: Jakie informacje demograficzne przyczyniają się do wysokiego wskaźnika wykorzystania transportu publicznego? Czy istnieje dodatni związek między aktami wandalizmu a kradzieżami? Które zmienne pozwalają skutecznie prognozować liczbę zgłoszeń na telefon alarmowy? Jakie jest oczekiwane zapotrzebowanie na zasoby związane z reagowaniem w sytuacjach kryzysowych, biorąc pod uwagę prognozy? Które zmienne mają wpływ na niskie wskaźniki urodzeń?
Utwórz kostkę czasoprzestrzenną	To narzędzie podsumowuje zestaw punktów czasowych, tworząc strukturę netCDF poprzez agregację tych punktów w koszach czasoprzestrzennych. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Agregacja wszystkich przestępstw w mieście w koszach o wymiarach 1 kilometra według miesiąca. Agregacja wszystkich zgłoszeń alarmowych z powiatu z ostatnich 50 lat w koszach o wymiarach 100 kilometrów z rocznymi koszami czasowymi. Notatka: Narzędzia Utwórz kostkę czasoprzestrzeni nie można uruchomić w przeglądarce map Map Viewer. Aby użyć narzędzia Utwórz kostkę czasoprzestrzeni, uruchom je za pośrednictwem interfejsu ArcGIS REST API lub aplikacji ArcGIS Pro.

Narzędzia bliskości

Te narzędzia pomagają w udzieleniu odpowiedzi na jedno z najczęstszych pytań zadawanych podczas wykonywania analizy przestrzennej: Co znajduje się w pobliżu czego?

Narzędzie

Opis

Utwórz bufory

Bufor jest obszarem obejmującym swym zasięgiem obszar w określonej odległości od obiektu punktowego, liniowego lub poligonowego. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Korzystając z liniowych obiektów rzeki, utwórz bufor dla każdej rzeki o szerokości wynoszącej 50-krotność jej szerokości, aby określić proponowane granice obszaru przybrzeżnego. Na podstawie obszarów reprezentujących kraje utwórz bufor dla każdego kraju na 200 mil morskich, aby określić granicę morską.

Zarządzanie danymi

Narzędzia te są używane do codziennego zarządzania danymi geograficznymi i tabelarycznymi.

Narzędzie	Opis
Dołącz dane	To narzędzie dołącza punktowe, liniowe, powierzchniowe lub tabelaryczne zestawy danych do istniejącej hostowanej warstwy obiektowej o tym samym typie geometrii. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Dołączenie wielu zestawów danych generowanych co miesiąc do hostowanej warstwy obiektowej w celu uwzględnienia połączonych danych w raporcie rocznym. Połączenie 10 zestawów danych zawierających pomiary klimatyczne pochodzące z różnych źródeł w celu utworzenia pojedynczej warstwy pomiarów klimatycznych. Różnice schematów poszczególnych źródeł można skorygować za pomocą odpowiedniego odwzorowania pól.
Oblicz pole	To narzędzie oblicza wartości dla nowych lub istniejących pól i tworzy warstwę w zasobach oprogramowania ArcGIS Enterprise. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Modyfikacja istniejących pól o nazwach total (suma) w taki sposób, aby zawierało sumę przychodów z pól total_2016, total_2017 i total_2018. Utworzenie pola umożliwiającego klasyfikowanie poziomów ryzyka na podstawie wartości pól, takich jak windspeed (prędkość wiatru) i pollutant (zanieczyszczenie).
Przytnij warstwę	Narzędzie Przytnij warstwę umożliwia wyodrębnienie podzbioru obiektów warstwy wejściowej z określonego obszaru w celu utworzenia warstwy zawierającej ten podzbiór. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Korzystając z warstwy obiektowej zawierającej ogólnokrajowe dane o wystąpieniach trzęsień ziemi, można za pomocą warstwy granic stanu Kalifornia wyodrębnić wyłącznie te trzęsienia ziemi, których obszar wystąpienia nakłada się na obszar Kalifornii. Korzystając z warstwy bufora, która obejmuje pas o szerokości 15 metrów od drogi, można przyciąć obiekty leśne, na które wpłynie rozbudowa drogi.
Kopiuj do magazynu danych	To narzędzie kopiuje wejściową warstwę obiektową lub tabelę do aplikacji ArcGIS Data Store i tworzy warstwę w internetowym systemie GIS. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Skopiuj zbiór plików CSV w udostępnionym pliku dużego zbioru danych do magazynu danych czasowo-przestrzennych w celu wizualizacji. Skopiuj obiekty znajdujące się w zasięgu bieżącej mapy przechowywane w magazynie danych czasowo-przestrzennych do relacyjnego magazynu danych.
Agreguj obszary	Narzędzie Agreguj obszary umożliwia znajdowanie i scalanie obiektów powierzchniowych, które przecinają się przestrzennie lub mają tę samą wartość pola. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Korzystając z warstwy obiektowej analizowanych obszarów, można połączyć wszystkie obiekty o tym samym rodzaju gleby w celu utworzenia warstwy reprezentujący obszary według typu gleby. Korzystając z danych o obszarach objętych ograniczeniami i strefach buforowych, można zagregować wszystkie obiekty i utworzyć podsumowanie lokalizacji, które nie podlegają rozbudowie.
Połącz warstwy	To narzędzie łączy dwa zestawy danych, tworząc jedną warstwę wynikową. Schemat wynikowy określa się na podstawie atrybutów scalania. Poniżej przedstawiono przykładowe scenariusze użycia tego narzędzia: Połączenie warstw obiektowych dla Anglii, Walii i Szkocji i utworzenie z nich pojedynczej warstwy obiektowej dla Wielkiej Brytanii. Dwie warstwy obiektowe reprezentują przylegające do siebie obszary miejskie, a każda z nich zawiera inne nazwy pól. Można połączyć te warstwy przy użyciu reguł atrybutowych, które dopasowują pola i zwrócić jedną warstwę o żądanym schemacie.
Nałóż warstwy	Nałóż warstwy służy do łączenia co najmniej dwóch warstw w jedną. Poniżej przedstawiono przykładowe pytania, na które to narzędzie umożliwia udzielenie odpowiedzi: Które działki znajdują się na obszarze zalewania przez powodzie 100-letnie? (Gdy coś znajduje się „w obrębie” czegoś, to znaczy również, że leży na obszarze czegoś). Na jakiego rodzaju glebach prowadzi się określone rodzaje upraw? Które studnie znajdują się w obrębie opuszczonych jednostek wojskowych?