Durch die Werkzeuge Raum-Zeit-Würfel durch Aggregieren von Punkten erstellen, Raum-Zeit-Würfel aus definierten Positionen erstellen und Raum-Zeit-Würfel aus multidimensionalem Raster-Layer erstellen werden Datasets strukturiert und im netCDF-Datenformat zusammengefasst, indem Raum-Zeit-Abschnitte erstellt werden, die Würfeln gleichen. Jeder Abschnitt im Würfel enthält einen Wert oder eine Anzahl der Ereignisse, die im angegebenen Zeitschrittintervall an der Abschnittsposition entstanden sind. Zudem enthält der Würfel möglicherweise ein oder mehrere Zusammenfassungsfelder oder Variablen mit Statistiken für die in jedem Abschnitt angegebenen Attributfelder.
Die Toolbox Space Time Pattern Mining enthält eine Reihe von Analysewerkzeugen, die Sie nach der Erstellung des Würfels ausführen können. Das Werkzeug Trendanalyse von Hot-Spots verwendet den netCDF-Würfel als Eingabe, führt eine räumliche und zeitliche Hot-Spot-Analyse (Getis-Ord Gi*-Statistik) durch und identifiziert Trends in den aggregierten Anzahldaten, Zusammenfassungsfeldern oder Variablen z. B. neue, zunehmende, abnehmende und zeitweilige Hot- und Cold-Spots. Das Werkzeug Lokale Ausreißeranalyse verwendet ebenfalls den netCDF-Würfel als Eingabe und führt eine Interpretation der Local Morans I-Statistik aus, um statistisch signifikante Cluster und Ausreißer im Kontext von Raum und Zeit zu identifizieren. Das Werkzeug Zeitserien-Cluster-Bildung identifiziert die Positionen im Raum-Zeit-Würfel, die sich am ähnlichsten sind, und partitioniert diese in verschiedene Cluster, deren Mitglieder ähnliche Zeitserieneigenschaften haben. Das Toolset Zeitserienvorhersage enthält eine Reihe von Vorhersagemethoden, mit denen Sie künftige Werte vorhersagen und schätzen und zeitliche Ausreißer feststellen können, sowie ein Werkzeug, mit dem Sie verschiedene erstellte Vorhersagemodelle auswerten und vergleichen können. Der netCDF-Würfel wird mit den Ergebnissen dieser Analysen in Form von mehreren neuen Variablen aktualisiert.
Die im netCDF-Raum-Zeit-Würfel gespeicherten Daten können mit den Werkzeugen Raum-Zeit-Würfel in 2D visualisieren oder Raum-Zeit-Würfel in 3D visualisieren aus dem Toolset Dienstprogramme zwei- oder dreidimensional visualisiert werden. Der Raum-Zeit-Würfel kann in einer 3D-Szene dreidimensional visualisiert und untersucht werden. Die Visualisierung des Würfels ist aus verschiedenen Gründen praktisch:
- So lassen sich die Struktur des Raum-Zeit-Würfels und die Funktionsweise des Aggregierungsprozesses, der zu dem Würfel führt, besser veranschaulichen.
- So werden auch Einblicke in die Ergebnisse von Trendanalysen von Hot-Spots, Lokale Ausreißeranalysen und anderen Analysewerkzeugen aus der Toolbox Space Time Pattern Mining Tools möglich, die Ihnen Belege liefern, mit denen Sie die Ergebnisse besser verstehen können.
- Außerdem können Sie durch die Visualisierung der Werte von Zusammenfassungsfeldern, Variablen und Anzeigedesigns besser verstehen, welche Sicherheit nachfolgende Analysen bieten, da in Ihrer Analyse das räumliche Muster leerer Abschnitte angezeigt wird, die geschätzt werden mussten, oder zeitliche Ausreißer dargestellt werden.
Visualisieren des Raum-Zeit-Würfels in 3D
Um einen Raum-Zeit-Würfel in 3D zu visualisieren, führen Sie die folgenden Schritte aus:
- Öffnen Sie ArcGIS Pro.
- Öffnen Sie eine Szene. Um eine Szene zu öffnen und die Ergebnisse des Werkzeugs in 3D rendern zu können, klicken Sie auf die Registerkarte Einfügen, klicken Sie auf Neue Karte, und wählen Sie eine neue globale oder lokale Szene aus.
- Legen Sie die Höhenoberfläche auf null fest. Da die Zeit bei der Visualisierung des Raum-Zeit-Würfels als vertikale Achse verwendet wird, ist es für eine genaue Interpretation wichtig, dass alle Positionen auf dem Boden dieselbe Höhe haben, sodass alle Zeitintervalle auf derselben Basis beginnen. Blenden Sie dazu die Standard-Höhenoberflächen aus, indem Sie alle Boden-Layer, die in der Gruppe Höhenoberflächen im Bereich Inhalt angezeigt werden, deaktivieren.
Hinweis:
Beim nächsten Hinzufügen einer neuen Szene werden die Standard-Oberflächen erneut gefüllt. - Öffnen Sie das Werkzeug Raum-Zeit-Würfel in 3D visualisieren.
- Wählen Sie eine Würfel-Variable aus, die erkundet werden soll. Nachdem das Werkzeug Raum-Zeit-Würfel durch Aggregieren von Punkten erstellen, Raum-Zeit-Würfel aus definierten Positionen erstellen oder Raum-Zeit-Würfel aus multidimensionalem Raster-Layer erstellen ausgeführt wurde, enthalten Variablen, die in dem Würfel gespeichert sind, die Variable "Anzahl" sowie alle Zusammenfassungsfelder oder Variablen, die Sie beim Erstellen des Würfels zum Aggregieren ausgewählt haben.
- Wählen Sie eine Option unter Anzeigedesign für die ausgewählte Würfel-Variable aus. Mit der Option Wert können Sie die unverarbeiteten Zahlen anzeigen, die mit der Aggregation oder Erstellung des Würfels verknüpft sind. Je nach Analysewerkzeugen, die Sie für den Raum-Zeit-Würfel ausgeführt haben, sind auch noch viele andere Optionen verfügbar. So steht z. B. die Option Hot- und Cold-Spot-Ergebnisse zur Verfügung, wenn Sie Trendanalyse von Hot-Spots ausgeführt haben, oder die Option Cluster- und Ausreißerergebnisse, wenn Sie Lokale Ausreißeranalyse für diese bestimmte Variable ausgeführt haben. Für Zusammenfassungsvariablen besteht auch die Möglichkeit, die geschätzten Abschnitte anzuzeigen, damit Sie genau erkennen können, welche Abschnitte basierend auf Ihren Entscheidungen bei der Erstellung des Würfels ausgefüllt wurden.
- Legen Sie fest, wo die Ausgabe-Features gespeichert werden sollen, und klicken Sie auf Ausführen.
Hinweis:
Falls die Daten nicht richtig angezeigt werden, müssen Sie möglicherweise die Beschränkungen des Sichtbarkeitsbereichs löschen. Dazu gehen Sie wie folgt vor: Wählen Sie den neuen Layer im Bereich Inhalt aus, wählen Sie in der Gruppe Feature-Layer die Registerkarte Aussehen aus, und klicken Sie auf die Schaltfläche Beschränkungen löschen.
Hinweis:
- Unter Navigation erhalten Sie weitere Informationen darüber, wie Sie in einer 3D-Szene in ArcGIS Pro navigieren und sie erkunden können.
- Unter Visualisieren von Zeitdaten mit dem Zeitschieberegler finden Sie weitere Informationen zur Aktivierung von Zeiteigenschaften für den 3D-Raum-Zeit-Würfel und zur Untersuchung der zeitlichen Aspekte Ihrer Daten.
- Unter Erste Schritte mit dem Bereichsschieberegler finden Sie weitere Informationen zu den verschiedenen Untersuchungsmöglichkeiten für numerische Daten, die im Raum-Zeit-Würfel gespeichert sind.
Erkunden von 3D-Ergebnissen mit dem Zeitschieberegler
Der Raum-Zeit-Würfel in 3D kann mit dem Zeitschieberegler weiter erkundet werden. Zum Verwenden des Zeitschiebereglers führen Sie die folgenden Schritte aus:
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf die Ausgabe des Werkzeugs Raum-Zeit-Würfel in 3D visualisieren, und wählen Sie Zeit aus.
- Legen Sie für Layer-Zeit die Option Jedes Feature hat Start- und Endzeitfelder fest. Das Startzeitfeld und Endzeitfeld wird automatisch ausgefüllt und der Zeitraum automatisch berechnet. Klicken Sie auf OK.
- Klicken Sie auf die Registerkarte Zeit, und legen Sie Spanne auf 0 fest. Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen Zeitspanne verwenden, und legen Sie für Schrittintervall die Einstellung Zeitschrittintervall des Eingabe-Raum-Zeit-Würfels fest.
- Aktivieren Sie die Zeit, indem Sie links neben dem Zeitschieberegler auf die Schaltfläche "Zeit" klicken, und erkunden Sie die Ergebnisse im Raum-Zeit-Würfel mit den Pfeilen oder über die Schaltfläche "Wiedergabe".
Tipp:
Das Add-in "Space Time Cube Explorer" wurde für eine verbesserte Interaktion mit Raum-Zeit-Würfeln entwickelt. Durch das automatische Festlegen von Zeit- und Bereichsschiebereglern können Sie die Würfel einfacher untersuchen. Mit dem Add-in "Space Time Cube Explorer" können Sie zudem Ihre Würfel anhand von zahlreichen voreingestellten Layer-Symbolisierungsoptionen in der Anzeige-Galerie schnell anzeigen. Das Add-in "Space Time Cube Explorer" ist unter www.esriurl.com/SpaceTimeCubeExplorer verfügbar. Die 3D-Visualisierung des Raum-Zeit-Würfels kann auch als Webszene freigegeben und in Storys verwendet werden.
Visualisieren des Raum-Zeit-Würfels in 2D
Um einen Raum-Zeit-Würfel in 2D zu visualisieren, führen Sie die folgenden Schritte aus:
- Starten Sie ArcGIS Pro.
- Öffnen Sie das Werkzeug Raum-Zeit-Würfel in 2D visualisieren.
- Wählen Sie eine Würfel-Variable aus, die erkundet werden soll. Nachdem der Würfel erstellt wurde, enthalten Variablen, die in dem Würfel gespeichert sind, die Variable "count" sowie alle Zusammenfassungsfelder oder Variablen, die Sie beim Erstellen des Würfels zum Aggregieren ausgewählt haben.
- Wählen Sie ein Anzeigedesign aus, um die ausgewählte Würfel-Variable anzuzeigen. Beispiele für Anzeigedesigns:
- Positionen mit Daten: Ermöglicht Ihnen, alle Positionen anzuzeigen, die Daten für die ausgewählte Variable enthalten. Mit der Option Trends wird angezeigt, wo Werte im Zeitverlauf zu- oder abgenommen haben (die Ergebnisse der Mann-Kendall-Statistik, die für die ausgewählte Würfel-Variable für jede Position ausgeführt wurde). Positionen mit Daten und Trends sind immer verfügbar.
- Hot- und Cold-Spot-Trends: Zeigt an, wo Hot- und Cold-Spot-Z-Werte im Zeitverlauf zu- bzw. abnehmen (die Ergebnisse der Mann-Kendall-Statistik, die für die Z-Werte der Raum-Zeit-Hot-Spot-Analyse der ausgewählten Würfel-Variable ausgeführt wurde). Mit Ergebnisse der Trendanalyse von Hot-Spots werden die Ergebnisse, die nach der Ausführung des Werkzeugs Trendanalyse von Hot-Spots angezeigt wurden, neu erstellt. Die Optionen Hot- und Cold-Spot-Trends und Ergebnisse der Trendanalyse von Hot-Spots sind nur dann verfügbar, wenn Trendanalyse von Hot-Spots für die ausgewählte Würfel-Variable ausgeführt wurde.
- Ergebnisse der lokalen Ausreißeranalyse: Erstellt erneut die Ergebnisse, die nach der Ausführung des Werkzeugs Lokale Ausreißeranalyse für die ausgewählte Würfel-Variable angezeigt wurden.
- Anzahl der geschätzten Abschnitte: Zeigt die Anzahl der geschätzten Abschnitte pro eindeutiger Position, wodurch Sie erkennen können, ob ein räumliches Muster von Orten mit fehlenden Werten vorhanden ist. Wenn ganze Bereiche der Karte eine hohe Anzahl von geschätzten Abschnitten aufweisen, sollten diese Flächen besser aus der Analyse ausgeschlossen werden. Mit der Option Aus der Analyse ausgeschlossene Positionen werden die Orte angezeigt, die Daten aufwiesen, deren Abschnitte jedoch leer waren und nicht gefüllt werden konnten, da sie die Kriterien für die Schätzung nicht erfüllten. Die Optionen Anzahl der geschätzten Abschnitte und Aus der Analyse ausgeschlossene Positionen sind nur für Zusammenfassungfelder verfügbar.
- Legen Sie fest, wo die Ausgabe-Features gespeichert werden sollen, und klicken Sie auf Ausführen.