Zusammenfassung
Berechnet Bewegungsstatistiken für Punkte einer Feature-Class mit aktivierten Zeiteigenschaften.
Abbildung
Verwendung
Dieses Geoverarbeitungswerkzeug ist in ArcGIS Enterprise 10.9 oder höher verfügbar.
Das Ergebnis von Bewegungsstatistiken berechnen ist eine Kopie der Eingabepunkte mit einem neuen Feld für jede berechnete Statistik.
Sie können ein oder mehrere Felder angeben, um eindeutige Entitäten zu identifizieren, die auch als Tracks bezeichnet werden. Tracks werden durch die eindeutige Kombination aus mindestens einem Track-Feld dargestellt. Wenn beispielsweise die Felder flightID und Destination als Track-IDs verwendet werden, befinden sich die Features ID007, Solden und ID007, Tokoyo in zwei getrennten Tracks, da sie verschiedene Werte für das Feld Destination aufweisen.
Standardmäßig werden alle unterstützen Statistiken möglichst für jeden Eingabepunkt berechnet. Alternativ können Sie eine oder mehrere Gruppen von Statistiken auswählen, die mit dem Parameter Bewegungsstatistiken berechnet werden.
Die folgenden Statistikfelder werden für die Gruppe Entfernung berechnet:
- Distance: Die von der vorherigen Beobachtung bis zur aktuellen zurückgelegte Entfernung.
- TotDistance: Summe der zwischen Beobachtungen zurückgelegten Entfernungen im Track-Verlauf-Fenster.
- MinDistance: Minimum der zwischen Beobachtungen zurückgelegten Entfernungen im Track-Verlauf-Fenster.
- MaxDistance: Maximum der zwischen Beobachtungen zurückgelegten Entfernungen im Track-Verlauf-Fenster.
- AvgDistance: Mittelwert der zwischen Beobachtungen zurückgelegten Entfernungen im Track-Verlauf-Fenster.
Die folgenden Statistikfelder werden für die Gruppe Geschwindigkeit berechnet:
- Speed: Bewegungsgeschwindigkeit von der vorherigen Beobachtung bis zur aktuellen.
- MinSpeed: Minimale Geschwindigkeit zwischen Beobachtungen im Track-Verlauf-Fenster.
- MaxSpeed: Maximale Geschwindigkeit zwischen Beobachtungen im Track-Verlauf-Fenster.
- AvgSpeed: Summe der Entfernungen zwischen Beobachtungen im Track-Verlauf-Fenster geteilt durch die Summe der Zeitspannen zwischen Beobachtungen im Track-Verlauf-Fenster.
Die folgenden Statistikfelder werden für die Gruppe Beschleunigung berechnet:
- Acceleration: Differenz zwischen der aktuellen Geschwindigkeit und der vorherigen Geschwindigkeit geteilt durch die aktuelle Dauer.
- MinAcceleration: Berechnete minimale Beschleunigung im Track-Verlauf-Fenster.
- MaxAcceleration: Berechnete maximale Beschleunigung im Track-Verlauf-Fenster.
- AvgAcceleration: Differenz zwischen den aktuellen und ersten Geschwindigkeiten im Track-Verlauf-Fenster geteilt durch die Summe der Zeitspannen zwischen Beobachtungen im Track-Verlauf-Fenster.
Die folgenden Statistikfelder werden für die Gruppe Dauer berechnet:
- Duration: Verstrichene Zeit seit der vorherigen Beobachtung.
- TotDuration: Summe der Zeitspannen im Track-Verlauf-Fenster.
- MinDuration: Minimale Dauer im Track-Verlauf-Fenster.
- MaxDuration: Maximale Dauer im Track-Verlauf-Fenster.
- AvgDuration: Summe der Zeitspannen im Track-Verlauf-Fenster geteilt durch die berechnete Anzahl der Zeitspannen im Track-Verlauf-Fenster.
Die folgenden Statistikfelder werden für die Gruppe Höhe berechnet:
- Elevation: Aktuelle Höhe der Beobachtung.
- ElevChange: Differenz zwischen der aktuellen Höhe und der vorherigen Höhe.
- TotElevChange: Summe der Höhenänderungen zwischen Punkten im Track-Verlauf-Fenster. Hierbei kann es sich um einen negativen Wert handeln.
- MinElevation: Minimale Höhe im Track-Verlauf-Fenster.
- MaxElevation: Maximale Höhe im Track-Verlauf-Fenster.
- AvgElevation: Summe der Höhenangaben im Track-Verlauf-Fenster geteilt durch die Anzahl der Beobachtungen im Track-Verlauf-Fenster.
Die folgenden Statistikfelder werden für die Gruppe Neigung berechnet:
- Slope: Verhältnis der Höhenänderung zur Entfernung zwischen den aktuellen und vorherigen Beobachtungen.
- MinSlope: Minimale Neigung im Track-Verlauf-Fenster.
- MaxSlope: Maximale Neigung im Track-Verlauf-Fenster.
- AvgSlope: Summe der Neigungen im Track-Verlauf-Fenster geteilt durch die berechnete Anzahl der Neigungen im Track-Verlauf-Fenster.
Die folgenden Statistikfelder werden für die Gruppe Stillstand berechnet:
- Idling: True, falls die Entfernung zwischen der aktuellen Beobachtung und der vorherigen kleiner als der Wert des Parameters Stillstand – Entfernungstoleranz ist und die Dauer zwischen der aktuellen Beobachtung und der vorherigen größer als der Wert des Parameters Stillstand – Zeittoleranz ist. False, falls eine oder beide dieser Bedingungen nicht erfüllt werden.
- TotIdleTime: Summe der Zeitspannen im Track-Verlauf-Fenster, die die Kriterien für einen Stillstand erfüllen.
- PctIdleTime: Prozentsatz der Zeit, während der ein Stillstand ermittelt wurde.
Die folgenden Statistikfelder werden für die Gruppe Peilung berechnet:
- Bearing: Winkel der Bewegung von der vorherigen Beobachtung bis zur aktuellen Beobachtung.
Statistiken die mit "Min", "Max", "Mw" oder "Ges" beginnen werden mithilfe der aktuellen Beobachtung und einer Anzahl vorheriger Beobachtungen berechnet, die mit dem Parameter Track-Verlauf-Fenster definiert wird. Andere Statistiken werden nur mithilfe der aktuellen und der vorherigen Beobachtung berechnet und berücksichtigen Werte für Track-Verlauf-Fenster nicht. Wenn Sie z. B. als Wert für Track-Verlauf-Fenster 5 festlegen und die Statistikgruppe Geschwindigkeit anfordern, werden die aktuelle Beobachtung und die vorherigen vier Beobachtungen verwendet, um die Felder MinSpeed, MaxSpeed und AvgSpeed bei jeder Beobachtung zu berechnen. Das Feld Speed wird jedoch nur mithilfe der aktuellen und der vorherigen Beobachtungen an jedem Punkt berechnet. Der Wert des Parameters Track-Verlauf-Fenster muss größer als 1 sein. Der Standardwert ist 3.
Das folgende Diagramm zeigt einen Track mit sechs Punkt-Features. Die Statistiken werden basierend auf Höhe, Entfernung und Zeit der einzelnen Features berechnet.
In der folgenden Tabelle werden die Statistikberechnungen für das obige Diagramm zusammengefasst. Alle Berechnungen werden bei Punkt 5 ausgewertet, und das Track-Verlauf-Fenster ist 3. Eine Beobachtung gilt als Stillstand, wenn sie sich weniger als 32 Meter in 1 Minute bewegt hat.
Statistiken Formel Beispiel Entfernung
35 m
Gesamtentfernung
80 + 30 + 35 = 145 m
Geschwindigkeit
Entfernung / Dauer
35 / 60 = 0,58 m/s
Durchschnittliche Geschwindigkeit
Gesamtentfernung / Gesamtdauer
145 / 180 m/s
Beschleunigung
(0,58 – 0,5) / 60 = 0,001 m/s2
Durchschnittliche Beschleunigung
(Geschwindigkeit (letzte) – Geschwindigkeit (erste)) / (Gesamtdauer)
(0,58 – 1,33) / 60 = -0,01 m/s2
Dauer
60 s
Gesamtdauer
60 + 60 + 60 = 180 s
Höhe
5 m
Höhenänderung
5 – 4 = 1 m
Gesamthöhenänderung
5 – 0 = 5 m
Neigung
Höhenänderung / Entfernung
1 / 35
Durchschnittliche Neigung
Gesamthöhenänderung / Gesamtentfernung
5 / 145
Stillstand
False
Gesamtstillstandzeit
60 s
Prozentuale Stillstandzeit
1 / 3
Peilung
0
Wenn der Verlauf eines Tracks weniger Beobachtungen enthält als der Wert des Parameters Track-Verlauf-Fenster, werden Statistiken, die mit "Min", "Max", "Mw" oder "Ges" beginnen, mithilfe von allen Beobachtungen im Track-Verlauf berechnet.
Statistiken werden für das erste Feature in jedem Track nicht berechnet. Statistiken in der Gruppe Beschleunigung werden für die ersten beiden Features in jedem Track nicht berechnet.
Die Ergebniswerte erhalten die Einheiten, die mit den Parametern Entfernungseinheit, Dauereinheit, Geschwindigkeitseinheit, Beschleunigungseinheit und Höheneinheit angegeben werden.
Beim Berechnen von Statistiken für große Tracks können Sie den Parameter Aufteilung nach Zeitgrenze verwenden, um zur Verbesserung der Performance große Tracks in kleinere aufzuteilen.
Dieses Geoverarbeitungswerkzeug wird unterstützt durch ArcGIS GeoAnalytics Server. Die Analyse wird auf dem GeoAnalytics Server ausgeführt, und die Ergebnisse werden in den eigenen Inhalten in ArcGIS Enterprise gespeichert.
Bei der Ausführung von GeoAnalytics Server-Werkzeugen wird die Analyse auf dem GeoAnalytics Server abgeschlossen. Für eine optimale Performance sollten die Daten dem GeoAnalytics Server über Feature-Layer zur Verfügung stehen, die auf Ihrem ArcGIS Enterprise-Portal gehostet werden. Alternativ können Big-Data-Dateifreigaben verwendet werden. Daten, auf die der GeoAnalytics Server nicht lokal zugreifen kann, werden vor Analysebeginn auf den GeoAnalytics Server verschoben. Dadurch dauert die Ausführung eines Werkzeugs länger. Es kann zudem vorkommen, dass das Verschieben der Daten von ArcGIS Pro zum GeoAnalytics Server fehlschlägt. Die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers hängt dabei von der Netzwerkgeschwindigkeit sowie der Größe und Komplexität der Daten ab. Daher wird empfohlen, dass Sie Ihre Daten stets freigeben oder eine Big-Data-Dateifreigabe erstellen.
Weitere Informationen zum Freigeben von Daten in Ihrem Portal
Weitere Informationen zum Erstellen einer Big-Data-Dateifreigabe über Server Manager
Mithilfe der folgenden Schritte können Sie die Performance des Werkzeugs Bewegungsstatistiken berechnen verbessern:
- Legen Sie die Ausdehnungsumgebung so fest, dass nur die gewünschten Daten analysiert werden.
- Verringern Sie den Wert des Parameters Track-Verlauf-Fenster.
- Verwenden Sie den Parameter Aufteilung nach Zeitgrenze, um große Tracks bei einem definierten Zeitintervall aufzuteilen.
- Verwenden Sie lokale Daten an der Stelle, an der die Analyse ausgeführt wird.
Syntax
arcpy.geoanalytics.CalculateMotionStatistics(input_layer, output_name, track_fields, {track_history_window}, {motion_statistics}, {distance_method}, {idle_dist_tolerance}, {idle_time_tolerance}, {time_boundary_split}, {time_boundary_reference}, {distance_unit}, {duration_unit}, speed_unit, {acceleration_unit}, {elevation_unit}, {data_store})| Parameter | Erklärung | Datentyp |
input_layer | Die Punkt-Features mit aktivierten Zeiteigenschaften, für die die Bewegungsstatistiken berechnet werden. | Feature Set |
output_name | Der Name des Ergebnis-Layers. | String |
track_fields [track_fields,...] | Ein oder mehrere Felder, die zum Identifizieren eindeutiger Entitäten verwendet werden. | Field |
track_history_window (optional) | Die Anzahl der Beobachtungen (einschließlich der aktuellen Beobachtung), die für Summenstatistiken verwendet werden. Der Standardwert ist 3. Dies bedeutet, dass die Summenstatistik bei jedem Punkt in einem Track mithilfe der aktuellen Beobachtung und den beiden vorherigen Beobachtungen berechnet wird. Dieser Parameter hat keine Auswirkungen auf unmittelbare Statistiken oder die Stillstandklassifikation. | Long |
motion_statistics [motion_statistics,...] (optional) | Gibt die Gruppe an, die die Statistiken enthält, die berechnet und in das Ergebnis geschrieben werden sollen. Wenn kein Wert angegeben wird, werden alle Statistiken aus allen Gruppen berechnet.
| String |
distance_method (optional) | Gibt die Methode der Entfernungsmessung an, die beim Berechnen von Bewegungsstatistiken verwendet wird.
| String |
idle_dist_tolerance (optional) | Die maximale Entfernung, die zwei aufeinanderfolgende Punkte in einem Track voneinander entfernt sein können, um noch als stillstehend betrachtet zu werden. Dieser Parameter wird zusammen mit dem Parameter idle_time_tolerance verwendet, um zu bestimmen, ob eine Entität stillsteht. Der Parameter idle_dist_tolerance ist erforderlich, wenn die Statistikgruppe IDLE für den Parameter motion_statistics angegeben wurde oder wenn alle Statistiken in allen Gruppen berechnet werden. | Linear Unit |
idle_time_tolerance (optional) | Die minimale Dauer, die zwei aufeinanderfolgende Punkte in einem Track nebeneinander sein müssen, um als stillstehend betrachtet zu werden. Dieser Parameter wird zusammen mit dem Parameter idle_dist_tolerance verwendet, um zu bestimmen, ob eine Entität stillsteht. Der Parameter idle_time_tolerance ist erforderlich, wenn die Statistikgruppe IDLE für den Parameter motion_statistics angegeben wurde oder wenn alle Statistiken in allen Gruppen berechnet werden. | Time Unit |
time_boundary_split (optional) | Zeitspanne zur Aufteilung der Eingabedaten für die Analyse. Bei Angabe einer Zeitgrenze können Sie Werte innerhalb einer bestimmten Zeitspanne analysieren. Bei einer Zeitgrenze von einem Tag, beginnend am 1. Januar 1980, werden die Tracks jeweils zu Beginn des Tages geteilt. Dieser Parameter ist nur in ArcGIS Enterprise 10.7 und höher verfügbar. | Time Unit |
time_boundary_reference (optional) | Bezugszeit zur Aufteilung der Eingabedaten für die Analyse. Zeitgrenzen werden für die gesamte Zeitspanne erstellt, wobei der Bezugszeitpunkt nicht zwangsläufig am Beginn der Zeitspanne liegen muss. Ohne Angabe einer Bezugszeit wird der 1. Januar 1970 verwendet. Dieser Parameter ist nur in ArcGIS Enterprise 10.7 und höher verfügbar. | Date |
distance_unit (optional) | Gibt die Maßeinheit für Entfernungswerte in der Ausgabe-Feature-Class an.
| String |
duration_unit (optional) | Gibt die Maßeinheit für Dauerwerte in der Ausgabe-Feature-Class an.
| String |
speed_unit | Gibt die Maßeinheit für Geschwindigkeitswerte in der Ausgabe-Feature-Class an.
| String |
acceleration_unit (optional) | Gibt die Maßeinheit für Beschleunigungswerte in der Ausgabe-Feature-Class an.
| String |
elevation_unit (optional) | Gibt die Maßeinheit für Höhenwerte in der Ausgabe-Feature-Class an.
| String |
data_store (optional) | Gibt den ArcGIS Data Store für das Speichern der Ausgabe an. Die Standardeinstellung ist SPATIOTEMPORAL_DATA_STORE. Alle in einem Big Data Store vom Typ "spatiotemporal" gespeicherten Ergebnisse werden im WGS84 gespeichert. Ergebnisse, die in einem Data Store vom Typ "relational" gespeichert werden, behalten ihr Koordinatensystem bei. | String |
Abgeleitete Ausgabe
| Name | Erklärung | Datentyp |
| output | Die Ausgabe-Punkt-Features mit Bewegungsstatistiken. | Feature-Set |
Codebeispiel
Das folgende Python-Skript veranschaulicht, wie die Funktion CalculateMotionStatistics verwendet wird.
# Name: CalculateMotionStatistics.py
# Description: Calculate speed, acceleration, and bearing for hurricane tracks.
# Requirements: ArcGIS GeoAnalytics Server
# Import system modules
import arcpy
# Set local variables
inFeatures = "https://mydomain.com/server/rest/services/DataStoreCatalogs/bigDataFileShares_Hurricanes/BigDataCatalogServer/all"
out = "Hurricanes_MotionStats"
trackField = "name"
# Execute Calculate Motion Statistics
arcpy.geoanalytics.CalculateMotionStatistics(inFeatures, out, trackField, 5,
["SPEED", "ACCELERATION", "BEARING"],
"GEODESIC")Umgebungen
- Ausgabe-Koordinatensystem
Das Koordinatensystem, das für die Analyse verwendet wird. Die Analyse wird im Eingabe-Koordinatensystem ausgeführt, sofern nicht anders durch diesen Parameter angegeben. Für GeoAnalytics Tools werden die Endergebnisse im Data Store vom Typ "spatiotemporal" in WGS84 gespeichert.
Lizenzinformationen
- Basic: Erfordert ArcGIS GeoAnalytics Server
- Standard: Erfordert ArcGIS GeoAnalytics Server
- Advanced: Erfordert ArcGIS GeoAnalytics Server