Calcular Estatística de Movimento

Anotação:

Atualmente, essa funcionalidade só é compatível no Map Viewer Classic (antigamente conhecido comoMap Viewer). Ele estará disponível em uma versão futura do novo Map Viewer.

A ferramenta Calcular Estatística de Movimento calcula estatísticas de movimento e descritores para pontos ativados por tempo que representam uma ou mais entidades móveis. Os dados de ponto habilitados ao tempo devem incluir feições que representam um instante no tempo.

Diagrama do fluxo de trabalho

Análise utilizando GeoAnalytics Tools

A análise usando GeoAnalytics Tools é executada usando processamento distribuído através de múltiplas máquinas e núcleos do ArcGIS GeoAnalytics Server . GeoAnalytics Tools e ferramentas de análise da feição padrão no ArcGIS Enterprise têm diferentes parâmetros e recursos. Para aprender mais sobre estas diferenças, consulte Diferenças da ferramenta da análise de feição.

Terminologia

Termo	Descrição
Geodésica	Uma linha desenhada em uma esfera. Uma linha geodésica desenhada no globo representa a curvatura de geóide da Terra.
Planar	Uma distância de linha reta como medida em uma superfície plana (isto é, um plano Cartesiano). Isto também é denominado de distância Euclideana.
Instantâneo	Um momento único no tempo representado por um tempo inicial e sem tempo final.
Segmento	Um segmento de trilha é o caminho entre duas observações sequenciais em uma trilha.
Caminho	Uma sequência de feições com horário ativado com o tipo de horário instantâneo. As feições são determinadas como sequenciais por um campo identificador de caminho e são ordenadas por tempo. Por exemplo, uma cidade pode ter uma frota de caminhões de arado de neve que registra sua localização a cada 10 minutos. O ID do veículo pode representar os caminhos distintos.

Exemplo

Uma cidade está monitorando as operações do limpa-neve e deseja entender melhor o movimento dos veículos. Ele pode usar a ferramenta Calcular Estatística de Movimento para determinar locais ociosos e tempo gasto em marcha lenta, velocidades média e máxima ao longo do tempo, distância total percorrida e outras estatísticas.

Anotações de uso

A ferramenta Calcular Estatística de Movimento usa uma camada de pontos ativada por tempo como entrada e enriquece os pontos com estatísticas e medições de movimento. Os cálculos são baseados nos valores de tempo e geometria das feiç|oes de entrada.

O resultado de Calcular Estatística de Movimento é uma cópia dos pontos de entrada com um novo campo para cada estatística calculada.

Você pode especificar um ou mais campos para identificar caminhos. Os caminhos são representados pela combinação única de um ou mais campos de caminho. Por exemplo, se o campos flightID e Destination são utilizados como identificadores de caminho, as feições ID007, Solden e ID007, Tokoyo estaria em dois caminhos separados, já que eles têm diferentes valores de campo Destination.

A estatística que inicia com Min-, Max-, Avg-ou Tot- são calculadas utilizando o observação atual e várias observações anteriores definidas pelo parâmetro Escolher o número de pontos para ser utilizado em cálculos. Outras estatísticas são sempre calculadas usando apenas as observações atuais e anteriores e não consideram o número de pontos especificado. Você pode pensar neste parâmetro como o número de observações da corrente voltando no tempo. Por exemplo, se você escolher 5 como o número de pontos e solicitar o grupo estatístico atual Velocidade e as quatro observações anteriores são utilizadas para calcular valores MinSpeed, MaxSpeed e AvgSpeed em cada observação, enquanto valores Speed são calculados usando apenas a observação atual e anterior em cada ponto. O número de pontos deve ser maior que um e o padrão é três.

Se houver menos observações no histórico de uma trilha do que o número de pontos, as estatísticas começando com Min-, Max-, Avg- ou Tot- são calculadas usando todas as observações no histórico da trilha.

Por padrão, todas as estatísticas com suporte são calculadas para cada ponto de entrada, se possível. Você pode optar por incluir ou excluir grupos de estatísticas usando a caixa de seleção do parâmetro Escolher um ou mais estatísticas de movimento.

As tabelas abaixo descrevem as estatísticas calculadas para cada grupo. O termo janela de histórico de rastreamento se refere a todas as observações definidas pelo parâmetro Escolher o número de pontos a serem usados ​​nos cálculos.

• Distância

  Estatística	Descrição
  Distância	Distância percorrida desde a observação anterior até a atual.
  Distância Total	Soma das distâncias percorridas entre as observações na janela de histórico da trilha.
  Distância Mínima	Mínimo de distâncias percorridas entre as observações na janela de histórico de trilha.
  Distância Máxima	Máximo de distâncias percorridas entre observações na janela de histórico de trilha.
  Distância Média	Média das distâncias percorridas entre as observações na janela do histórico de trilhas.

• Velocidade

  Estatística	Descrição
  Velocidade	Velocidade de deslocamento da observação anterior à atual.
  Velocidade Mínima	Velocidade mínima entre as observações na janela do histórico de trilhas.
  Velocidade Máxima	Velocidade máxima entre as observações na janela do histórico de trilhas.
  Velocidade Média	A soma das distâncias entre as observações na janela do histórico da trilha dividida pela soma das durações entre as observações na janela do histórico da trilha.

• Aceleração

  Estatística	Descrição
  Aceleração	A diferença entre a velocidade atual e a velocidade anterior dividida pela duração atual.
  Aceleração Mínima	Aceleração mínima calculada na janela do histórico da trilha.
  Aceleração Máxima	Aceleração máxima calculada na janela do histórico da trilha.
  Aceleração Média	A diferença entre a velocidade atual e a primeira na janela do histórico da trilha dividida pela soma das durações entre as observações na janela do histórico da trilha.

• Duração

  Estatística	Descrição
  Duração	O tempo decorrido desde a observação anterior.
  Duração Total	Soma das durações na janela do histórico da trilha.
  Duração Mínima	Duração mínima na janela do histórico da trilha.
  Duração Máxima	Duração máxima na janela do histórico da trilha.
  Duração Média	Soma das durações na janela do histórico da trilha dividida pelo número de pontos.

• Elevação

  Estatística	Descrição
  Elevação	Elevação atual da observação.
  Alteração de Elevação	Diferença entre a elevação atual e a anterior.
  Alteração de Elevação Total	Soma das mudanças de elevação entre os pontos na janela do histórico da trilha. Este pode ser um valor negativo.
  Elevação Mínima	Elevação mínima na janela do histórico da trilha.
  Elevação Máxima	Elevação máxima na janela do histórico da trilha.
  Elevação Média	Soma das elevações na janela do histórico da trilha dividida pelo número de pontos.

• Declividade

  Estatística	Descrição
  Declividade	Razão de mudança de elevação para distância entre as observações atuais e anteriores.
  Declividade Mínima	Declividade mínima na janela do histórico da trilha.
  Declividade Máxima	Declividade máxima na janela do histórico da trilha.
  Declividade Média	Soma das declividade na janela do histórico da trilha dividida pelo número de pontos.

• Inativo

  Estatística	Descrição
  Inativo	Verdadeiro se a distância entre a observação atual e a anterior for menor que o valor de Tolerância de Distância Inativa e a duração entre a observação atual e a anterior for pelo menos o valor de Tolerância de Tempo Inativo. Falso se uma ou ambas as condições não forem atendidas.
  Tempo de Inatividade Total	Soma das durações na janela do histórico da trilha que atendem aos critérios de inatividade.
  Porcentagem de Tempo de Inatividade	Porcentagem de tempo durante o qual foi detectada inatividade.

• Direção

  Estatística	Descrição
  Direção	Ângulo de deslocamento da observação anterior à atual.

As estatísticas não são calculadas para a primeira feição em cada trilha. As estatísticas no grupo Aceleração não são calculadas para as duas primeiras feições em cada trilha.

Os valores de resultado estão nas unidades especificadas pelos parâmetros Unidade de Distância, Unidade de Duração, Unidade de Velocidade, Unidade de Aceleração e Unidade de Elevação. Os padrões são metros, segundos, metros por segundo (m/s) e metros por segundo ao quadrado (m/s²).

Há dois métodos de distância para escolher: planar e geodésico. Geodésico é o padrão. O método planar mede distâncias usando um plano euclidiano e não calcula estatísticas ao longo da linha de data. Quando você usa o método geodésico para calcular a distância e a referência espacial pode ser movida, os cálculos cruzam a linha de data quando apropriado.

Aplicando uns caminhos de segmentos do limite de tempo em um intervalo definido. Por exemplo, se você definir o limite de tempo como 1 dia, começando às 9h em 1º de janeiro de 1990, cada trilha será truncada às 9h para todos os dias. Eta divisão é uma maneira rápida para acelerar o tempo de computação, pois cria rapidamente caminhos menores para análise. Se a divisão por um intervalo de tempo recorrente fizer sentido para sua análise, é recomendado para o processamento de grandes dados. Use os parâmetros Intervalo de Tempo e Tempo para alinhar o intervalo de tempo para especificar uma divisão de limite de tempo opcional.

Se Utilizar extensão de mapa atual estiver selecionada, somente as feições que forem visíveis dentro da extensão de mapa atual serão analisadas. Se não estiver marcada, todas as feições de entrada na camada de entrada serão analisadas, mesmo que estiverem fora da extensão de mapa atual.

Limitações

As entradas devem ser camadas de ponto ou feiões habilitadas ao tempo do tipo de momento. Quaisquer feições que não tenham tempo ou geometria não são incluídos na camada de saída.

Como funciona a ferramenta Calcular Estatística de Movimento

As seções abaixo descrevem a funcionalidade da ferramenta Calcular Estatística de Movimento.

Equações e cálculos

A tabela abaixo resume os cálculos estatísticos para o exemplo acima. Todos os cálculos são avaliados no ID de ponto p5 e usam uma janela de histórico de trilha de 4. Os cálculos incluem ID de Ponto p2, p3, p4 e p5. Uma observação é considerada inativa se tiver se movido menos de 32 metros em 1 minuto.

Estatística	Fórmula	Exemplo
Distância		35 m
Distância Total		80 + 30 + 35 = 145 m
Velocidade	Distância / Duração	35 / 60 = 0.58 m/s
Velocidade Média	Distância Total / Duração Total	145 / 180 m/s
Aceleração		(0.58 – 0.5) / 60 = 0.001 m/s2
Aceleração Média	(Velocidade (último) – Velocidade (primeiro)) / Duração Total	(0.58 – 1.33) / 60 = -0.01 m/s2
Duração		60 s
Duração Total		60 + 60 + 60 = 180 s
Elevação		5 m
Alteração de Elevação		5 – 4 = 1 m
Alteração de Elevação Total		5 – 0 = 5 m
Declividade	Alteração de Elevação / Distância	1 / 35
Declividade Média	Alteração de Elevação Total / Distância Total	5 / 145
Inativo		Falso
Tempo de Inatividade Total		60 segundos
Porcentagem de Tempo de Inatividade		1 / 3
Direção		0

Exemplo de ArcGIS API for Python

A ferramenta Calcular Estatística de Movimento está disponível no ArcGIS API for Python.

Este exemplo calcula a distância e estatística idle para caminhões de entrega.

# 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")
if not portal.geoanalytics.is_supported():
    print("Quitting, GeoAnalytics is not supported")
    exit(1)   

# Search for and list the big data file shares in your portal
search_result = portal.content.search("", "Big Data File Share")

# Look through the search results for the big data file share of interest
bd_layer = next(x for x in search_result if x.title == "bigDataFileShares_TruckingGPSPoints")

# Run the Calculate Motion Statistics tool 
result = arcgis.geoanalytics.data_enrichment.calculate_motion_statistics(input_layer = bd_layer,
    track_fields = "truckID",
    track_history_window = 4,
    motion_statistics="Distance,Idle",    dist_method="Geodesic",
    idle_tol_dist="500",
    idle_tol_unit="Meters",
    idle_time_tol="30",
    idle_time_tol_unit="Minutes",
    time_boundary_split="1",
    split_unit="Days",
    time_bound_ref="655213515000",
    distance_unit="Feet",
    duration_unit="Seconds",
    output_name = "CMS_results")

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

Ferramentas semelhantes

Utilize Calcular Estatística de Movimento para calcular descritores como velocidade, aceleração, rumo e mais para feições de ponto habilitados por tempo que representam entidades em movimento. Outras ferramentas podem ser úteis para solucionar problemas semelhantes, mas ligeiramente diferentes.

Ferramentas de análise do Map Viewer Classic

Se você estiver tentando unir atributos de uma grade multivariável a uma camada de ponto, use o Enriquecer de Grade de Múltiplas Variáveis.

Ferramentas de análise do ArcGIS Pro

A ferramenta Calcular Estatística de Movimento também está disponível no ArcGIS Pro.

Para executar a ferramenta a partir do ArcGIS Pro, o portal ativo do seu projeto deve estar executando no ArcGIS Enterprise 10.9 ou posterior. Na versão 10.9, você deve entrar no portal utilizando uma conta com privilégios para executar análise espacial no portal.

Calcular Estatística de Movimento executa uma função semelhante para a ferramenta Classificar Eventos de Movimento no ArcGIS Pro.