Схема рабочего процесса
Анализ с помощью GeoAnalytics Tools
Анализ, выполняемый с помощью GeoAnalytics Tools работает с использованием распределенной обработки по нескольким компьютерам ArcGIS GeoAnalytics Server и ядрам. GeoAnalytics Tools и стандартные инструменты анализа ArcGIS Enterprise имеют различные параметры и возможности. Более подробно об этих различиях см. в разделе Различия между инструментами анализа объектов.
Терминология
| Термин | Описание |
|---|---|
Местоположение задержки | Объекты, представляющие период неподвижности трека в соответствии с заданными параметрами времени и расстояния. Это результат работы инструмента, представляющего объекты задержек в виде точек, выпуклых оболочек или усредненных центров. |
Трек | Последовательность пространственных объектов, у которых включено время с мгновенным типом времени. Пространственные объекты определяются как последовательность при помощи идентификатора трека и упорядочены во времени. Например, у городской коммунальной службы может быть парк снегоуборочной техники, в котором записывается местоположение каждой снегоуборочные машины каждые 10 минут. ID транспортного средства может представлять собой отдельные треки. |
Наблюдение | Точка в треке. |
Геодезический | Линия, нарисованная на сфере. Геодезическая линия, нарисованная на глобусе, представляет собой кривизну геоида Земли. |
Планарный | Расстояние по прямой линии, как измеренное на плоской поверхности (то есть на декартовой плоскости). Это также называется Евклидовым расстоянием. |
Текущий | Отдельный момент времени, заданный начальным временем и не имеющий конечного времени. |
Интервал | Длительность, заданная начальным и конечным значениями времени. |
Примеры
Экологи и специалисты по охране окружающей среды могут использовать инструмент Найти местоположения задержек, чтобы повысить безопасность лосей во время сезонов миграции. Используйте результаты, чтобы организовать или улучшить охраняемые территории в местах, где животные проводят больше всего времени. Лоси обычно мало перемещаются в тех местах, где они кормятся или спят.
Департамент транспорта хочет уменьшить пробки на автомагистралях возле выездов со второстепенных дорог. С помощью инструмента Найти местоположения задержек аналитик может вычислить области, испытывающие перегруженность, путем определения треков транспортных средств, которые остаются на определенном расстоянии в течение определенного периода времени.
Примечания по использованию
Входные объекты должны быть точечными объектами с поддержкой времени, которые представляют момент времени.
Результатами будут точечные объекты, представляющие моменты времени, или площадные объекты, представляющие интервалы времени. Начало и конец интервала определяются временем первого и последнего объекта в задержке.
Треки представлены с помощью уникальной комбинации одного или нескольких полей трека. Укажите идентификаторы треков, отметив параметр Выберите одно или более полей для идентификации треков. Например, если поля flightID и Destination используются в качестве идентификаторов трека, объекты ID007, Solden и ID007, Tokyo будут находиться в двух разных треках, поскольку они имеют разные значения поля Destination.
Значение времени (Задайте диапазон поиска по времени) и расстояния (Задайте диапазон пространственного поиска) используются для определения местоположения задержки. Во-первых, инструмент назначает объекты треку с помощью уникального идентификатора. Порядок трека определяется временем появления объектов. Затем вычисляется расстояние между первым и следующим наблюдением в треке. Пространственные объекты считаются частью местоположения задержки, если две последовательно расположенные во времени точки остаются в пределах заданного расстояния в течение, по крайней мере, заданного времени.
Выходные положения задержек могут быть представлены четырьмя способами. В таблице ниже приведен пример каждого из них. Результаты задержки однозначно идентифицируются с использованием поля dwellid для всех типов выходных данных.
| Выходной тип | Описание | Пример |
|---|---|---|
Все объекты | Возвращается каждый объект. Итоговые объекты имеют мгновенный тип времени. Объекты, относящиеся к задержке, отображаются синим цветом. Объекты, не относящиеся к задержке, отображаются серым цветом. Для этого выходного типа вычисляется только статистика подсчета количества. Количество представляет число объектов, принадлежащих одной задержке. Объекты без задержек будут иметь количество 0. |  |
Объекты задержки | Возвращаются только те объекты, которые являются частью задержки. Итоговые объекты имеют мгновенный тип времени. Для этого выходного типа вычисляется только статистика подсчета количества. Количество представляет число объектов, принадлежащих одной задержке. |  |
| Усредненные центры | Каждая задержка имеет одну возвращенную точку, представляющую усредненный центр задержки по расстоянию и времени. Итоговые объекты имеют интервальный тип времени. Количество объектов в задержке вычисляется всегда. При необходимости можно рассчитать статистику по этому типу объекта задержки. По умолчанию, статистика не вычисляется. |  |
Выпуклые оболочки | Каждая задержка представляет собой выпуклую оболочку объектов задержки. Итоговые объекты имеют интервальный тип времени. Количество объектов в задержке вычисляется всегда. При необходимости можно рассчитать статистику по этому типу объекта задержки. По умолчанию, статистика не вычисляется. |  |
Базовым расчетом в местоположении задержки будет подсчет количества объектов, которые были суммированы в задержке. Данные статистики (количество, минимум, максимум, диапазон, среднее, стандартное отклонение и дисперсия) могут также вычисляться для числовых полей, а данные статистики (количество и любые другие) могут вычисляться для текстовых полей. Строковая статистика "любая" возвращает пример строки от каждого трека. Для каждого местоположения задержки статистика будет вычислена отдельно.
Помимо полей входного слоя и указанного типа суммарной статистики, во все выходные объекты включаются следующие поля:
| Имя поля | Описание |
|---|---|
count | Число пространственных объектов в задержке. |
dwellid | Уникальный идентификатор задержки, к которому принадлежит объект. |
| meanx | Среднее значение координат x, которые составляют задержку. |
meany | Среднее значение координат y, которые составляют задержку. |
meandistance | Среднее расстояние между последовательными точками в местоположении задержки. |
instant_datetime | Время создания отдельного объекта, когда выходной тип – объекты задержки или все объекты. |
start_datetime | Время начала, созданное, когда выходной тип – усредненные центры или выпуклые оболочки |
end_datetime | Время окончания, созданное, когда выходной тип – усредненные центры или выпуклые оболочки |
Если выходной тип – Все объекты, для результатов, относящихся к задержке, приведенные выше поля будут вычислены. Результаты, которые не принадлежат задержке, вернут значение 0 для поля count, поле date вернет значение времени входного объекта, а все остальные поля вернут значение null.
По умолчанию местоположения задержек создаются с использованием геодезического метода для расчета расстояний. Рекомендуется использовать геодезическое расстояние в следующих случаях:
- Треки пересекают международную линию перемены даты – При использовании геодезического метода входные слои, пересекающие международную линию перемены даты, будут иметь треки, надлежащим образом пересекающие эту линию. Используется по умолчанию. Ваш входной слой или пространственная привязка обработки должны быть настроены на пространственную привязку, поддерживающую переход через международную линию перемены даты, например, глобальную проекционную привязку типа World Cylindrical Equal Area.
- Набор данных находится не в локальной проекции — Если входные данные находятся в локальной проекции, используйте метод плоскостного расстояния. Например, с помощью плоскостного метода можно исследовать местоположения задержек в пределах одного штата. Для входного слоя или обработки должна быть установлена пространственная привязка, локальная для вашего набора данных.
При выборе параметров для расчета местоположений задержек учитывайте тип наблюдения и масштаб задержки, которую хотите найти. Ниже приведены примеры того, как можно изменить параметры для поиска задержек в данных о перемещениях объектов:
- Объекты кораблей имеют поля vesselID и tripID.
- Используйте поля vessel ID и trip ID в качестве идентификаторов для расчета местоположений задержек на разных маршрутах.
- Используйте допуск по времени в 1 час и допуск по расстоянию в 1 морскую милю, чтобы определить, где суда остаются в пределах 1 морской мили в течение не менее 1 часа.
- У трекеров животных есть поля animalID.
- Используйте поле animalID в качестве идентификатора для сравнения местоположений задержек конкретных животных.
- Чтобы определить ареал животного, используйте допуск времени 3 дня и допуск расстояния 10 миль, которые помогут обнаружить места обитания наблюдаемых животных.
- Для меньшей области интереса используйте допуск времени 2 часа и допуск расстояния 100 метров.
Применение временного интервала разделяет треки на заданные интервалы. Например, если вы выбрали в границу в 1 день, начиная с 9:00 1 января 1990 г. каждый трек будет обрезан в 9:00 утра каждого дня. Такое разбиение позволяет ускорить обработку, т.к. небольшие треки для анализа создаются быстрее. Если разбиение на повторяющиеся интервалы может влиять на результаты анализа, рекомендуется использовать обработку больших данных. Этот параметр доступен только начиная с версии 10.8.1.
Если опция Использовать текущий экстент карты включена, будут анализироваться только те объекты, которые отображаются в текущем экстенте. Если опция отключена, анализ будет выполнен для всех входных объектов входного слоя, даже если они находятся вне текущего экстента карты.
Ограничения
Входными данными должны быть точечные слои с включенным временем, имеющие тип Текущий.
Любые объекты, не имеющие временных атрибутов, не будут включены в анализ.
Если вычисляется выпуклая оболочка, а местоположение задержки является полностью неподвижным (одно уникальное местоположение) или состоит из двух уникальных точек которые коллинеарны, небольшое значение, основанное на допуске пространственной привязки, используемой в анализе, будет использоваться в качестве ширины, высоты или диаметра для создания выходных полигонов вместо выпуклых оболочек. Эти полигоны используются для визуализации и не отражают пространственный экстент задержки. Примеры таких ситуаций описаны в следующей таблице:
| Ситуация | Описание | Пример |
|---|---|---|
Совпадение (одна пространственно уникальная точка) | Если входные объекты располагаются друг на друге (совпадают), итоговая выпуклая оболочка будет недопустимым полигоном. В этом примере совпадающие входные объекты отображены красной точкой в центре желтого полигона. Желтый полигон представляет итоговую выходную выпуклую оболочку для совпадающих точек. Синий полигон показывает, как выглядит выпуклая оболочка, когда в одном местоположении размещения находятся четыре несовпадающие точки. |  |
Коллинеарность (две пространственно уникальные точки) | Если входные объекты расположены вдоль линии (чаще всего с двумя пространственно уникальными точками), то итоговая выпуклая оболочка будет недопустимым полигоном. В этом примере коллинеарные точки показаны красными точками внутри желтого полигона. Желтый полигон представляет итоговую выпуклую оболочку для коллинеарных точек. |  |
Как работает инструмент Найти местоположения задержек
Вычисления
Входные слои будут суммированы в местоположения задержек с использованием уникального идентификатора. Для всех типов выходных данных рассчитывается количество объектов и продолжительность времени для каждого местоположения задержки.
Если вы выбрали суммарную опцию вывода (Усредненные центры или Выпуклые оболочки), каждый трек может дополнительно применять числовые статистики (Количество,Сумма, Минимум, Максимум, Диапазон, Среднее, Стандартное отклонение, Дисперсия, Первое и Последнее) или строковые статистики (Количество и Любые,Первое и Последнее) к объектам, которые суммируются внутри трека.
Статистика Первое и Последнее возвращает первое или последнее значение внутри трека. Например, с упорядоченным по временем треком со следующими значениями: [Toronto,Guelph,Montreal], Первое значение - Торонто, а Последнее - Монреаль. Статистика Первое и Последнее доступна, начиная с версии 10.8.1.
Количественная статистика (для строковых и числовых полей) подсчитывает количество ненулевых значений. Количество следующих значений равно 5: [0, 1, 10, 5, null, 6] = 5. Количество этого набора значений равно 3: [Primary, Primary, Secondary, null] = 3.
Пример ArcGIS API for Python
Инструмент Найти местоположения задержек доступен в ArcGIS API for Python.
В этом примере показано, где находились корабли на определенном расстоянии в течение определенного времени.
# 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
Похожие инструменты
Используйте Найти местоположения задержек, чтобы обобщить объекты трека в местоположениях задержек. Другие инструменты могут применяться для решения похожих, но немного отличающихся задач.
Инструменты анализа Map Viewer
Если вы суммируете точки или области в треки, используйте Заново создать треки GeoAnalytics Tools.
Чтобы найти другие взаимосвязи в наборе данных трека на основе пространственных значений или значений атрибутов, используйте Выявление инцидентов GeoAnalytics Tools.
Инструменты анализа ArcGIS Desktop
GeoAnalytics Tools Найти местоположения задержек также доступен в ArcGIS Pro.
Чтобы рассчитать расстояния от одного объекта до другого, используйте инструмент геообработки Ближайшие.
Для запуска инструмента из ArcGIS Pro ваш активный портал проекта должен быть запущен с версией ArcGIS Enterprise 10.8 или более поздней. В версии 10.8 вход на портал необходимо выполнить под учетной записью, имеющей права доступа для выполнения пространственного анализа на данном портале.