Znajdź lokalizacje wystąpień

Narzędzie Znajdź lokalizacje wystąpień ustala lokalizacje wystąpień na podstawie następujących po sobie punktów na ścieżce. Lokalizacje wystąpień są zdefiniowane jako sekwencyjne obserwacje przeprowadzane przez określony czas, przy czym miejsce obserwacji zmienia się nieznacznie lub nie zmienia się wcale. Zależnie od dziedziny, w której są stosowane, mogą one być nazywane miejscami przebywania lub wykrywaniem bezczynności. Ścieżki są identyfikowane przez jedno lub większą liczbę pól ścieżki. W warstwie wynikowej lokalizacje wystąpień są wyświetlane jako punkty, powłoka wypukła lokalizacji wystąpień lub punkt średniego środka wystąpienia. Wynik zawiera liczbę obiektów w lokalizacji wystąpienia, czas rozpoczęcia i zakończenia wystąpienia, czas trwania wystąpienia, a także wszelkie dodatkowe statystyki, które zostały obliczone. Każda ścieżka ma 0, 1 lub większą liczbę lokalizacji wystąpień.

Diagram procedury wykonywania zadań

Analiza z użyciem narzędzi GeoAnalytics Tools

Analiza z użyciem narzędzi GeoAnalytics Tools jest uruchamiana przy zastosowaniu przetwarzania rozproszonego na wielu komputerach i rdzeniach ArcGIS GeoAnalytics Server. Narzędzia GeoAnalytics Tools oraz narzędzia do standardowej analizy obiektowej w oprogramowaniu ArcGIS Enterprise mają różne parametry i możliwości. Więcej informacji o tych różnicach można znaleźć w sekcji Różnice między narzędziami analizy obiektowej.

Terminologia

Termin	Opis
Lokalizacja wystąpienia	Obiekty reprezentujące moment, w którym ścieżka staje się stacjonarna w przypadku określonych parametrów czasu i odległości. Lokalizacje wystąpień to dane wynikowe z narzędzia, które reprezentują obiekty wystąpienia, na przykład punkty, powłoki wypukłe lub średni środek.
Ścieżka	Sekwencja obiektów zawierających dane czasowe typu Moment. Obiekty należące do sekwencji są ustalane według pola identyfikatora ścieżki, a ich kolejność jest ustalana według czasu. Na przykład w mieście może być eksploatowana flota pługów śnieżnych, których lokalizacja jest rejestrowana co 10 minut. Poszczególne ścieżki mogą być reprezentowane przez identyfikator pojazdu.
Obserwacja	Punkt na ścieżce.
Geodezyjne	Linia narysowana na sferze. Linia geodezyjna narysowana na globie reprezentuje krzywiznę geoidy Ziemi.
Płaskie	Odległość w linii prostej mierzona na płaszczyźnie (to jest na powierzchni kartezjańskiej). Nazywana jest również odległością euklidesową.
Moment	Jeden moment czasu reprezentowany przez czas rozpoczęcia (bez czasu zakończenia).
Przedział	Czas trwania reprezentowany przez czas rozpoczęcia i zakończenia.

Przykłady

Ekolodzy oraz pracownicy wydziału ochrony przyrody mogą przy użyciu narzędzia Znajdź lokalizacje wystąpień zapewnić lepsze bezpieczeństwo łosiom w sezonie migracji. Przy użyciu uzyskanych wyników mogą tworzyć obszary chronione lub polepszać warunki w nich panujące w lokalizacjach, w których zwierzęta spędzają najwięcej czasu. W przypadku łosi ścieżka stacjonarna może reprezentować miejsca, w którym zwierzęta te jedzą lub śpią.

Pracownicy wydziału transportu chcą zwiększyć płynność ruchu na autostradach w pobliżu zjazdów. Analityk może w narzędziu Znajdź lokalizacje wystąpień wyizolować obszary, w których występują zatory, identyfikując ścieżki pojazdów pozostających przez dłuższy czas w określonym obszarze (wyznaczonym przez odległość) przez określony czas.

Uwagi dotyczące korzystania

Obiekty wejściowe muszą być obiektami punktowymi z danymi czasowymi reprezentującym moment w czasie.

Wynikami są obiekty punktowe reprezentujące momenty czasu lub obiekty powierzchniowe reprezentujące przedziały czasu. Początek i koniec przedziału są określane przez czas pierwszego i ostatniego obiektu w wystąpieniu.

Ścieżki są reprezentowane przez unikalną kombinację jednego lub większej liczby pól ścieżki. Wskaż identyfikatory ścieżek, zaznaczając pole wyboru parametru Wybierz co najmniej jedno pole do identyfikacji ścieżek. Jeśli na przykład jako identyfikatory ścieżek są używane pola flightID (ID lotu) i Destination (Miejsce docelowe), obiekty ID007, Solden i ID007, Tokio znajdują się na dwóch oddzielnych ścieżkach, ponieważ mają różne wartości pola Destination (Miejsce docelowe).

Do określania lokalizacji wystąpień są używane zarówno wartości czasu (Zdefiniuj czasowy zakres wyszukiwania), jak i odległości (Zdefiniuj odległość wyszukiwania przestrzennego). Najpierw przy użyciu unikalnego identyfikatora narzędzie przypisuje obiekty do ścieżki. Kolejność w ścieżce jest ustala na podstawie czasu obiektów. Następnie jest obliczana odległość między pierwszą i następną obserwacją w ścieżce. Jeśli dwa kolejne pod względem czasu punkty znajdują się w obszarze wyznaczonym przez podaną odległość przez co najmniej wskazany czas trwania, przyjmowane jest założenie, że obiekty te są częścią lokalizacji wystąpienia.

Wynikowe lokalizacje wystąpień mogą być reprezentowane na cztery sposoby. Poniższa tabela zawiera przykład każdego z tych sposobów. Wyniki wystąpień w przypadku wszystkich typów wynikowych mają unikalny identyfikator w polu dwellid.

Typ wynikowy	Opis	Przykład
Wszystkie obiekty	Zwracany jest każdy obiekt. Obiekty wynikowe mają typ czasu Moment. Obiekty, które należą do wystąpienia, mają kolor niebieski. Obiekty, które nie należą do wystąpienia, mają kolor szary. Dla tego typu wynikowego obliczana jest tylko statystyka dotycząca liczby obiektów. Reprezentuje ona liczbę obiektów należących do pojedynczego wystąpienia. Obiekty niebędące wystąpieniem mają wartość liczby obiektów wynoszącą 0.
Obiekty wystąpienia	Zwracane są tylko obiekty będące częścią wystąpienia. Obiekty wynikowe mają typ czasu Moment. Dla tego typu wynikowego obliczana jest tylko statystyka dotycząca liczby obiektów. Reprezentuje ona liczbę obiektów należących do pojedynczego wystąpienia.
Średnie środki	Każde wystąpienie zwraca pojedynczy punkt reprezentujący średni środek wystąpienia w odległości i czasie. Obiekty wynikowe mają typ czasu Przedział. Liczba obiektów w wystąpieniu jest zawsze obliczana. Opcjonalnie można obliczyć dane statystyczne tego typu obiektu wystąpienia. Domyślnie nie są obliczane żadne statystyki.
Powłoki wypukłe	Każde wystąpienie jest reprezentowane przez powłokę wypukłą obiektów wystąpienia. Obiekty wynikowe mają typ czasu Przedział. Liczba obiektów w wystąpieniu jest zawsze obliczana. Opcjonalnie można obliczyć dane statystyczne tego typu obiektu wystąpienia. Domyślnie nie są obliczane żadne statystyki.

Podstawowe obliczenie w lokalizacji wystąpienia to liczba obiektów zsumowanych w wystąpieniu. Można obliczać statystyki dla pól liczbowych (liczba, suma, minimum, maksimum, zakres, średnia, odchylenie standardowe i wariancja), jak również dla pól znakowych (liczba i dowolne). Statystyka znakowa Dowolne zwraca przykładowy ciąg znakowy z każdej ścieżki. Statystyki są obliczane w każdej lokalizacji wystąpienia.

Oprócz pól z warstwy wejściowej i określonych statystyk sumarycznych wszystkie obiekty wynikowe zawierają następujące pola:

Nazwa pola	Opis
count	Liczba obiektów w wystąpieniu.
dwellid	Unikalny identyfikator wystąpienia, do którego należy obiekt.
meanx	Wartość średnia współrzędnych x, które składają się na wystąpienie.
meany	Wartość średnia współrzędnych y, które składają się na wystąpienie.
meandistance	Średnia odległość między kolejnymi punktami w lokalizacji wystąpienia.
instant_datetime	Czas utworzenia pojedynczego obiektu, gdy typ wynikowy to obiekty wystąpienia lub wszystkie obiekty.
start_datetime	Czas rozpoczęcia utworzony, gdy typ wynikowy to średnie środki lub powłoki wypukłe.
end_datetime	Czas zakończenia utworzony, gdy typ wynikowy to średnie środki lub powłoki wypukłe.

Gdy typ wynikowy to Wszystkie obiekty, w wynikach należących do wystąpienia zostaną obliczone powyższe pola. Wyniki, które nie należą do wystąpienia, zwracają wartość 0 dla pola count. Pole date zwraca wartość czasu obiektu wejściowego, a wszystkie pozostałe pola zwracają wartość null.

Domyślnie lokalizacje wystąpień są tworzone przy użyciu metody geodezyjnej obliczania odległości. Użycie odległości geodezyjnych jest zalecane w następujących przypadkach:

• Ścieżki przekraczające międzynarodową linię zmiany daty — podczas korzystania z metody geodezyjnej, warstwy wejściowe, które przekraczają międzynarodową linię zmiany daty, zawierają ścieżki poprawnie przekraczające międzynarodową linię zmiany daty. Jest to opcja domyślna. Warstwę wejściową lub odniesienie przestrzenne przetwarzania należy skonfigurować na odniesienie przestrzenne obsługujące przejście przez międzynarodową linię zmiany daty — na przykład odwzorowanie globalne, takie jak World Cylindrical Equal Area (Odwzorowanie walcowe wiernopowierzchniowe świata).
• Zestaw danych nie jest zdefiniowany w odwzorowaniu lokalnym — jeśli dane wejściowe są wyrażone w odwzorowaniu lokalnym, należy użyć metody odległości planarnych. Przy użyciu metody planarnej należy zbadać lokalizacje wystąpień w pojedynczym stanie. Warstwa wejściowa lub odniesienie przestrzenne przetwarzania musi zostać skonfigurowane na odniesienie przestrzenne lokalne względem zestawu danych.

Podczas wybierania parametrów do obliczenia lokalizacji wstąpień, należy wziąć pod uwagę typ obserwacji i skalę szukanego wystąpienia. Poniżej znajdują się przykłady tego, w jaki sposób można zmodyfikować parametry, by znaleźć wystąpienia w danych o ruchu:

• Obiekty statków mają pola vesselID i tripID.
  • Użyj pól vessel ID i trip ID jako identyfikatorów, aby obliczyć lokalizacje wystąpień wzdłuż określonych tras.
  • Użyj tolerancji czasowej wynoszącej 1 godzinę i tolerancji odległości wynoszącej 1 milę morską, aby znaleźć miejsca, w których statki przebywają w obszarze o promieniu 1 mili morskiej przez co najmniej 1 godzinę.

• Aplikacje służące do obserwowania zwierząt mają pola animalID.
  • Użyj pola animalID jako identyfikatora, aby porównać lokalizacje wystąpień poszczególnych zwierząt.
  • Aby określić zakres dla zwierząt, użyj tolerancji czasowej wynoszącej 3 dni oraz tolerancji odległości wynoszącej 10 mil. Pozwoli to znaleźć siedliska zwierząt.
  • W przypadku mniejszych obszarów użyj tolerancji czasowej wynoszącej 2 godziny oraz tolerancji odległości wynoszącej 100 metrów.

Stosowanie ścieżek przedziału czasu zgodnie ze zdefiniowanym przedziałem. Jeśli na przykład granica przedziału czasu zostanie skonfigurowana na 1 dzień począwszy od 9:00 rano w dniu 1 stycznia 1990, to każda ścieżka będzie obcinana każdego dnia o godz. 9:00 rano. Ten podział to prosty sposób na skrócenie czasu przetwarzania, ponieważ pozwala szybko tworzyć mniejsze ścieżki na potrzeby analizy. Jeśli podział za pomocą granic wyznaczanych przez powtarzalne przedziały czasu ma sens w danej analizie, jest to zalecana metoda w przypadku przetwarzania dużych zbiorów danych. Ten parametr jest dostępny od wersji 10.8.1.

Jeśli zaznaczono opcję Użyj bieżącego zasięgu mapy, analizowane będą tylko obiekty widoczne w bieżącym zasięgu mapy. Jeśli opcja ta nie została zaznaczona, przeanalizowane zostaną wszystkie obiekty wejściowe w warstwie wejściowej, nawet jeśli znajdują się one poza bieżącym zasięgiem mapy.

Ograniczenia

Danymi wejściowymi muszą być warstwy punktowe z obiektami zawierającymi dane czasowe typu Moment.

Obiekty bez danych czasowych nie są uwzględniane w analizie.

Gdy podczas obliczania powłoki wypukłej lokalizacja wystąpienia jest całkowicie stacjonarna (jedna unikalna lokalizacja) lub złożona z dwóch unikalnych punktów, które są współliniowe, mała wartość oparta na tolerancji odniesienia przestrzennego użytego w analizie zostanie użyta jako szerokość, wysokość lub średnica, by utworzyć poligony wynikowe zamiast powłok wypukłych. Poligony te służą do wizualizacji. Nie reprezentują one zasięgu przestrzennego wystąpienia. Przykładowe przypadki zawiera poniższa tabela:

Przypadek wejściowy	Opis	Przykład
Pokrywanie (jeden unikalny przestrzennie punkt)	Jeśli obiekty wejściowe są ułożone w stos (pokrywają się), wynikowa powłoka wypukła to nieprawidłowy poligon. W takim przypadku pokrywające się obiekty wejściowe są reprezentowane przez czerwoną kropkę w centrum żółtego poligonu. Żółty poligon reprezentuje wynikową powłokę wypukłą dla punktów pokrywania się. Niebieski poligon przedstawia wygląd powłoki wypukłej, gdy istnieją cztery niepokrywające się punkty w pojedynczej lokalizacji wystąpienia.
Współliniowość (dwa unikalne przestrzennie punkty)	Jeśli obiekty wejściowe znajdują się na linii (najczęściej z dwoma unikalnymi przestrzennie punktami), to wynikowa powłoka wypukła będzie nieprawidłowym poligonem. W tym przykładzie punkty współliniowe są reprezentowane przez czerwone kropki na żółtym poligonie. Żółty poligon reprezentuje wynikową powłokę wypukłą dla punktów współliniowych.

Sposób działania narzędzia Znajdź lokalizacje wystąpień

Obliczenia

Warstwy wejściowe są sumowane do postaci lokalizacji wystąpień przy użyciu unikalnego identyfikatora. W przypadku wszystkich typów wynikowych liczba obiektów oraz czas trwania są obliczane dla każdej lokalizacji wystąpienia.

W przypadku wybrania zsumowanych opcji wynikowych (Średnie środki lub Powłoki wypukłe), do każdej ścieżki mogą zostać opcjonalnie zastosowane statystyki liczbowe (Liczba,Suma, Minimum, Maksimum, Zakres, Średnia, Odchylenie standardowe, Wariancja, Pierwszy i Ostatni) lub statystyki znakowe (Liczba i Dowolne, Pierwszy i Ostatni) dla obiektów zsumowanych na ścieżce.

Statystyki Pierwszy oraz Ostatni zwracają pierwszą lub ostatnią wartość w ścieżce. Przykładowo przy ścieżce uporządkowanej czasowo z wartościami:[Toronto,Guelph,Montreal], wartość Pierwszy to Toronto, a wartość Ostatni to Montreal. Statystyki Pierwszy oraz Ostatni są dostępne w wersji 10.8.1.

Statystyka liczbowa (w przypadku pól znakowych i numerycznych) zlicza wartości niepuste. Liczba następujących wartości wynosi 5: [0, 1, 10, 5, null, 6] = 5. Liczba tego zestawu wartości wynosi 3: [Primary, Primary, Secondary, null] = 3.

Przykład użycia interfejsu ArcGIS API for Python

Narzędzie Znajdź lokalizacje wystąpień jest dostępne za pośrednictwem interfejsu ArcGIS API for Python.

W tym przykładzie znajdowane są informacje o występowaniu statków w określonej odległości przez określony czas.

# 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

Podobne narzędzia

Narzędzie Znajdź lokalizacje wystąpień umożliwia sumowanie obiektów ścieżki w lokalizacjach wystąpień. Do rozwiązywania podobnych, ale nieco innych problemów, mogą być przydatne inne narzędzia.

Narzędzia analizy Map Viewer

W przypadku sumowania punktów lub obszarów w ścieżkach użyj narzędzia GeoAnalytics Tools Rekonstruuj ścieżki.

Aby znaleźć inne relacje w zestawie danych ścieżki na podstawie wartości przestrzennych lub atrybutowych, użyj narzędzia GeoAnalytics Tools Wykryj zdarzenia.

Narzędzia analizy ArcGIS Desktop

Narzędzie GeoAnalytics Tools Znajdź lokalizacje wystąpień jest także dostępne w aplikacji ArcGIS Pro.

Aby obliczyć odległość między obiektami, użyj narzędzia geoprzetwarzania W pobliżu.

Aby możliwe było uruchomienie tego narzędzia z poziomu aplikacji ArcGIS Pro, w aktywnym portalu Twojego projektu musi działać oprogramowanie ArcGIS Enterprise w wersji 10.8 lub nowsze. W wersji 10.8 należy zalogować się do portalu przy użyciu konta z uprawnieniami do wykonywania analiz przestrzennych w portalu.