Skip To Content

Суммировать в пределах

Суммировать в пределах Инструмент Суммировать в пределах вычисляет статистику площадей, в которых входной слой находится в пределах слоя границ или перекрывает его. Область, в пределах которой выполняется суммирование, может быть площадным слоем либо гексагональными или квадратными бинами.

Схема рабочего процесса

Диаграмма рабочего процесса Суммировать в пределах

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.

Примеры

  • Для эффективной работы над проектами город использует инструмент Суммировать в пределах для подсчета уличных фонарей и суммирования длины велосипедных полос в пределах каждого района оценки технического обслуживания. Затем может быть оценены материал и персонал для выполнения работ в каждом районе.

  • Интернет-провайдер запускает пилотный проект по обеспечению недорогим доступом в Интернет студентов колледжей с низким доходом. Инструмент Суммировать в пределах может применяться для определения числа семей с низким доходом в каждом районе с колледжем, чтобы Интернет-провайдер мог выбрать подходящий для своего пилотного проекта округ.

  • Строительная компания хочет заработать на создании новой зоны смешанного использования в центре округа. В каждом городе площадь потенциальных девелоперских объектов с хорошей обеспеченностью магазинами, ресторанами и рельсовых дорог можно вычислить с помощью инструмента Суммировать в пределах. Это упрощает процесс выбора места.

Примечания по использованию

Входными данными инструмента Суммировать в пределах должны быть два слоя. Первый слой - область, используемая в качество границы суммирования вашего второго слоя, названный Площадь суммирования, и может состоять из заданного вами площадного слоя или квадратных или гексагональных бинов. Второй слой – суммируемый точечный, линейный или полигональный слой, называющийся Слой суммирования.

Более подробно о поддерживаемых типах данных для GeoAnalytics Tools

Подсказка:

В зависимости от конфигурации организации, у вас будет доступ либо к таким слоям анализа Esri ArcGIS Living Atlas, как страны и гексагональные бины, либо к пользовательским слоям анализа. Щёлкните стрелку ниспадающего списка параметра Выберите слой области для суммирования других объектов в пределах их границ, чтобы задать слой анализа для использования его в качестве границы.

В зависимости от типа суммированных объектов слоя, появится опция Число точек, Общая длина или Общая площадь. Отметки стоят по умолчанию. Их можно снять только в случае, если вычисляется статистика. Используемое по умолчанию измерение расстояния зависит от единиц измерения в вашем профиле.

ВсегоВходные объектыПо умолчаниюОпции

Число точек

Точки

Нет

Нет

Общая длина

Линии

Мили (Настройка для стандарта США ) или Километры (Настройка для метрической системы)

  • Мили
  • Футы
  • Километры
  • Метры
  • Ярды

Общая площадь

Области

Квадратные мили (Настройка для стандарта США ) или Квадратные километры (Настройка для метрической системы)

  • Квадратные мили
  • Квадратные километры
  • Квадратные метры
  • Гектары
  • Акры

При необходимости можно вычислить стандартную статистику. Для линий и площадей вычисляется любая взвешенная статистика. И стандартная статистика, и взвешенная статистика применяется к данным для объектов Суммируемого слоя, пересекающих слой Область суммирования. Стандартная статистика умножается на вес на основе пропорции Области суммирования, пересекающей каждый объект Суммируемого слоя.

Для стандартной статистики есть восемь вариантов: количество, сумма, среднее, минимум, максимум, диапазон, стандартное отклонение и дисперсия. Есть два варианта статистики для текста: количество и любой. Есть шесть суммируемых взвешенных статистик, вычисляемых для числовых полей слоя: количество, сумма, среднее, минимум, максимум и диапазон.

Взвешенная статистика не вычисляется для текстовых данных. При каждом задании Поля и Статистики, на панели инструментов добавляется новая строка, что позволяет вычислять более одного вида статистики. Можно просмотреть суммированные данные в итоговой таблице слоя или во всплывающих окнах. По умолчанию, число объектов, пересекающих Области суммирования, вычисляется всегда.

Кроме того, можно выбрать поле Группировать по, чтобы статистика вычислялась отдельно для каждого уникального значения. При выборе поля Группировать по будет также создана итоговая таблица с каждым объектом и статистикой по значению в поле Группировать по.

Опции Добавить меньшинство, большинство и Добавить проценты включены в том случае, если выбрано поле Группировать по. Меньшинство и большинство – наименее и наиболее часто встречающееся значение в поле Группировать по, причем частота определяется с использованием числа точек, общей длины или общей площади – для каждого значения.

Если отмечена опция Добавить меньшинство, большинство, в итоговый слой будут добавлены два поля. В полях будут перечислены значения поля Группировать по, являющиеся меньшинством и большинством для каждого итогового объекта.

Если отмечена опция Добавить проценты, в итоговый слой будут добавлены два поля с процентами от числа точек, общей длины или общей площади, относящиеся к значениям меньшинства и большинства для каждого объекта. В итоговую таблицу будет также добавлено поле процентов с процентами от числа точек, общей длины или общей площади, относящиеся ко всем значениям поля Группировать по для каждого объекта.

Важно учитывать вычисляемую вами статистику и то, что представляют собой данные, при выборе между стандартной и взвешенной статистикой. Например, можно использовать взвешенную статистику для количества и стандартную статистику для отношений и индексов.

Если опция Использовать текущий экстент карты включена, будут анализироваться только те объекты входного слоя и слоя объединения, которые видны в момент анализа в текущем экстенте. Если опция отключена, будут анализироваться все объекты входного слоя и слоя объединения, даже если они находятся вне текущего экстента карты.

В анализе GeoAnalytics Tools, использующем биннинг (шестиугольниками или квадратами) с заданной географической системой координат, автоматически применяется система координат проекции, основанная на экстенте данных. Для получения более подробной информации о настройке системы координат для анализа см. Использование параметров среды анализа для инструментов GeoAnalytics в Map Viewer.

В версии 10.5.1 статистика вычисляется с использованием геодезических расстояний.

Ограничение

  • Только области, пересекающие хотя бы один объект суммируемого слоя, будут включены в результаты.

Как работает инструмент Суммировать в пределах

Уравнения

Для суммируемых линейных и площадных объектов в взвешенную статистику включены веса Области суммирования. Для точечных объектов статистика не взвешивается. В следующей таблице показаны уравнения, которые используются для вычисления дисперсии и взвешенного среднего.

СтатистикаУравнениеПеременныеПространственные объекты

Дисперсия

Уравнение дисперсииПеременные дисперсии

Точки

Взвешенное среднее

Уравнение взвешенного среднего

Переменные взвешенного среднего

Веса вычисляются как доля объекта i в процентах к области суммирования.

Линии и области

Точки

Точечные слои суммируются, используя только точечные объекты, находящиеся в пределах Области суммирования. Взвешенную статистику нельзя применить при суммировании точек.

На рисунке и в таблице объяснены статистические вычисления для точечного Суммируемого слоя в пределах гипотетических областей. Для вычисления статистики (Количество, Сумма, Минимум, Максимум, Диапазон, Среднее, Стандартное отклонение и Дисперсия) для данного слоя использовалось поле Population.

Суммирование точечного слоя
Точечные слои суммируются, используя только точки, находящиеся в пределах входного площадного слоя. Пример атрибутивной таблицы, показанный выше, содержит значения, используемые в возможных вычислениях статистики.

Числовая статистикаРезультаты. Округ A

Количество

Количество:

[280, 408, 356, 361, 450, 713] = 6

Сумма

280 + 408 + 356 + 361 + 450 + 713 = 2,568

Минимум

Минимум:

[280, 408, 356, 361, 450, 713] = 280

Максимум

Максимум:

[280, 408, 356, 361, 450, 713] = 713

Диапазон

713 - 280 = 433

Среднее

2568/6 = 428

Дисперсия

Дисперсия точек
= 22737.2

Среднеквадратичное отклонение

Среднеквадратичное отклонение точек
= 150.7886

Статистика строкиРезультаты. Округ A

Количество

= 6

Любые

= Средняя школа

Примечание:

Количественная статистика (для строковых и числовых полей) подсчитывает количество ненулевых значений. Количество [0, 1, 10, 5, null, 6] = 5. Количество [Primary, Primary, Secondary, null] = 3.

Настоящая ситуация, в которой этот анализ может использоваться, – определение общего числа студентов в каждом округе со школой. Каждая точка соответствует школе. Поле Type содержит тип школы (начальная, школа второй ступени или средняя), а поле количества студентов – число обучающихся в каждой школе студентов. Вычисления и результаты для Округа A представлены в расположенной выше таблице. Из результатов вы увидите, что в Округе A обучаются 2568 студентов. При запуске инструмента Суммировать в пределах будут получены также результаты для Округа B.

Линии

Для взвешенной статистики линейные слои суммируются только с помощью пропорций линейных объектов, находящихся внутри Области суммирования. Стандартная (не взвешенная) статистика суммирует все линии, пересекающие Область суммирования. При суммировании линий с помощью взвешенной статистики используйте количества (а не отношения и индексы), чтобы вычисления пропорций вашего анализа были логичны.

На рисунке и в таблице объяснены статистические вычисления для линейного Суммируемого слоя в пределах гипотетической Области суммирования. Для вычисления статистики (Количество, Сумма, Минимум, Максимум, Диапазон, Среднее, Стандартное отклонение и Дисперсия) для данного слоя использовалось поле Volume. Стандартная статистика вычисляется с использованием линий, пересекающих границу, а взвешенная - при помощи отношения линий внутри Области суммирования. Стандартное отклонение и Дисперсия применяются только для стандартной статистики.

Суммирование линейного слоя
Линейные слои суммируются с использованием стандартной статистики и взвешенной статистики - как показано ниже

Числовая статистикаСтандартная статистикаВзвешенная статистика

Вычисление весов

Не применяется

Вес коричневой линии (значение = 600):

2/3 = .3333

Вес синей линии (значение = 1000):

3/6 = .5

Количество

Количество:

[1000, 600] = 2

Количество:

1 x (3/6) + 1 x (2/3) = 1.667

Сумма

1000 + 600 = 1600
1000 x (3/6) + 600 x (2/3) = 900

Минимум

Минимум:

[1000, 600] = 600

Минимум:

[1000 x (3/6), 600 x (2/3)]
[500, 400] = 400

Максимум

Максимум:

[1000, 600] = 1000

Максимум:

[1000 x (3/6), 600 x (2/3)]
[500, 400] = 500

Диапазон

1600 - 600 = 1000
500 - 400 = 100

Среднее

(1000 + 600)/2 = 800
(1000 x (3/6) + 600 x (2/3))/(3/6 + 2/3) 
(500 + 400)/(4/6) = 1350

Дисперсия

Дисперсия линий
= 80000

Не применяется

Среднеквадратичное отклонение

Стандартное отклонение линий
= 282.8427

Не применяется

Ситуация в которой данный анализ может применяться, – определение общего объёма воды в реках в пределах границ национального парка. Каждая линия отображает реку, частично расположенную в парке. В результатах вы увидите, что в парке есть 5 миль рек, общий объем которых составляет 900 единиц.

Области

Площадные слои суммируются, используя только части площадных объектов, находящиеся в пределах входной границы. При суммировании площадей используйте поля с абсолютными значениями, чтобы в вычислениях частей при выполнении вашего анализа был смысл. Слой результатов будут отображен с помощью градуированных цветов.

Взвешенная статистика для суммируемых площадных слоев основывается на частях объектов Суммируемой области, находящихся внутри Слоя суммирования. При суммировании областей используйте количества (а не отношения и индексы), чтобы вычисления пропорций вашего анализа были логичны.

На рисунке и в таблице объяснены статистические вычисления для площадного слоя в пределах гипотетической Суммируемой области. Для вычисления статистики (Количество, Сумма, Минимум, Максимум, диапазон, Среднее, Стандартное отклонение и Дисперсия) для данного слоя использовалось поле населения. Стандартная статистика вычисляется с помощью областей, пересекающих Область суммирования, а взвешенная - с помощью частей суммируемых областей в пределах каждого Суммируемого слоя. Стандартное отклонение и Дисперсия применяются только для стандартной статистики.

Суммирование площадного слоя
Суммарная статистика вычисляется для областей слоя суммирования, пересекающих области суммирования. Веса для взвешенной статистики основаны на частях суммируемых областей, пересекающих объекты суммируемого слоя.

Числовая статистикаСтандартная статистика: результаты окрестность 1Взвешенная статистика: результаты окрестность 1

Вычисление весов

Вес желтой области (значение = 3200):

4/(2+4) = 3/4

Вес зеленой области (значение = 4700):

4/(2+4) = 2/3

Вес розовой области (значение = 1000):

1/(1+1.5) = 2/5

Вес синей области (значение = 4500):

6/(2+6) = 3/4

Вес оранжевой области (значение = 3600):

2/(2+2) = 1/2

Количество

Количество:

[3200, 4700, 1000, 4500, 3600] = 5

Количество:

(3/4)+(2/3)+ (2/5)+(3/4)+ (1/2) = 3.06667

Сумма

3200 + 4700 + 1000 + 4500 + 3600 = 17000
(3/4) x 3200 +(2/3) x 4700 + (2/5) x 1000 +(3/4) x 4500 + (1/2) x 3600 = 11108.33

Минимум

Минимум:

[3200, 4700, 1000, 4500, 3600] = 1000

Минимум:

[(3/4) x 3200, (2/3) x 4700, (2/5) x 1000, (3/4) x 4500, (1/2) x 3600]
[2400, 3133.33, 400, 3375, 1800] = 400

Максимум

Максимум:

3200, 4700, 1000, 4500, 3600] = 4700

Максимум:

[2400, 3133.33, 400, 3375, 1800] = 3375

Диапазон

4700 - 1000 = 3700
3,375 - 400 = 2,975

Среднее

(17000)/5 = 3400
(11108.33)/[3.06667] = 3622.83

Дисперсия

Дисперсия площадей
= 2185000

Не применяется

Среднеквадратичное отклонение

Стандартное отклонение площадей
= 1478.175

Не применяется

Пример ArcGIS API for Python

Инструмент Суммировать в пределах доступен в ArcGIS API for Python.

В этом примере вычисляется расстояние и средний уклон велосипедных дорожек в каждом районе города.

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

# 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 big data file share dataset you'll use for analysis
search_result = portal.content.search("", "Big Data File Share")

# Look through the search results for a big data file share with the matching name
bdfs_search = next(x for x in search_result if x.title == "bigDataFileShares_CityData")

# Look through the big data file share for BikeLanes
bike_lanes = next(x for x in bdfs_search.layers if x.properties.name == "BikeLanes")

# Look through the big data file share for districts
districts = next(x for x in bdfs_search.layers if x.properties.name == "districts")

weighted_summary_fields = [{"statisticType" : "Average","onStatisticField" : "Slope"}]

# Run the Summarize Within tool
summarize_within_result = summarize_data.summarize_within(summary_polygons = districts, 
                                                          summarized_layer = bike_lanes,
                                                          weighted_summary_fields = weighted_summary_fields,
                                                          output_name = "summary_of_bike_lanes")


# Visualize the tool results if you are running Python in a Jupyter Notebook
processed_map = portal.map('Your City, State', 10)
processed_map.add_layer(summarize_within_result)
processed_map

Похожие инструменты

Используйте инструмент Суммировать в пределах для вычисления статистики для объектов, перекрывающих слой границы. Другие инструменты могут оказаться полезными для решения похожих, но немного отличающихся задач.

Инструменты анализа Map Viewer

Если вы хотите суммировать точки и предполагаете применить шаги времени, воспользуйтесь инструментом Агрегировать точки.

Инструменты анализа ArcGIS Desktop

Этот инструмент GeoAnalytics Tools доступен вArcGIS Pro.

Суммировать в пределах выполняет функции инструментов Пространственное соединение и Суммарная статистика.