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Zeitliches Profildiagramm

In ArcGIS Pro dient ein zeitliches Profil als grundlegendes Analysewerkzeug für Bilddaten in einer Zeitserie. Die Visualisierung von Änderungen im Zeitverlauf mit dem zeitlichen Profil ermöglicht die gleichzeitige Darstellung von Trends und ihren Vergleich mit Variablen, Bändern oder Werten aus anderen Dimensionen.

Mit der Funktionalität in zeitlichen Profildiagrammen können Sie Trendanalysen durchführen, Informationen zu multidimensionalen Raster-Daten an bestimmten Positionen einholen und Werte, die sich im Zeitverlauf ändern, in Form eines Liniendiagramms darstellen. Zeitliche Profildiagramme sind interaktiv: Wenn ein Punkt auf dem zeitlichen Profil ausgewählt wird, wechselt die Kartenansicht übergangslos zu dem Zeitintervall, aus dem der Punktwert extrahiert wurde. So ist eine bequeme Navigation durch die Daten möglich. Zeitliche Profildiagramme können in verschiedenen wissenschaftlichen Anwendungen verwendet werden, etwa bei der Zeitserienanalyse von Raster-Daten. Die grafische Ausgabe der Ergebnisse kann direkt als Eingabe für die strategische Verwaltung und Entscheidungsfindung dienen.

Um ein Diagramm zu erstellen, klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer, den Sie analysieren möchten, zeigen Sie auf Diagramm erstellen, und klicken Sie auf Zeitliches Profil, um den Bereich Diagrammeigenschaften zu öffnen.

Definieren der Parametereinstellungen für zeitliche Profildiagramme

Um die Parametereinstellungen für Ihr Diagramm zu definieren, klicken Sie auf die Registerkarte Daten am oberen Rand des Bereichs Diagrammeigenschaften.

Definieren von Punkt-Features zum Ausgeben des zeitlichen Profils

Sie können mit dem Werkzeug Zeichnen oben im Bereich Diagrammeigenschaften Punkt-Features auf dem Mosaik-Dataset in der Kartenansicht zeichnen. Diese Punkt-Features werden der Feature-Tabelle im Bereich Diagrammeigenschaften hinzugefügt. Sie können die Punkt-Features in der Feature-Tabelle auswählen oder ihre Auswahl aufheben, unerwünschte Punkt-Features entfernen und das Symbol sowie die Beschriftung der einzelnen Punkte bearbeiten. Abhängig von der Auswahl in der Feature-Tabelle wird nach der Definition einer Zeitserie das zeitliche Profil der einzelnen Positionen erstellt und im selben Dialogfeld angezeigt.

Zeit

Auf der X-Achse des zeitlichen Profils wird die Zeit in kontinuierlichen Zeitintervallen angegeben. Sie können die Zeitparameternamen für den ausgewählten Layer über das Feld Zeit auswählen. Die Zeitnamen stammen entweder aus den allgemeinen Zeitfeldern in der Attributtabelle des Layers oder aus der Zeitdimension, wenn der Layer aus einem multidimensionalen Dataset erstellt wird. Wenn die Daten über mehrere Zeitfelder oder Zeitdimensionen verfügt, werden alle Zeitnamen im Feld Zeit angezeigt.

Zeitintervallgröße und Zeitaggregation

Der Parameter Zeitintervallgröße definiert das Zeitintervall auf der X-Achse. Wenn sich die Zeitdaten in gleichmäßig verteilten Intervallen befinden, wird das ursprüngliche Zeitintervall der Daten als Standardeinstellung verwendet. Aus numerischen Modellen generierte Wetterdaten etwa werden normalerweise in stündlichen, täglichen oder monatlichen Intervallen archiviert. Deshalb ist keine Zeitaggregation für die Darstellung der Daten erforderlich; das zeitliche Profil gibt die ursprünglichen Pixelwerte ohne Wertaggregation wieder.

Wenn sich die Zeitdaten in ungleichmäßig verteilten Intervallen befinden, werden sie in Zeitintervalle entlang der X-Achse eingeordnet. Eine Standardintervallgröße wird basierend auf der zeitlichen Ausdehnung des Datasets ausgewählt und kann manuell mit dem Parameter Zeitintervallgröße geändert werden. Der Parameter Zeitaggregation wird automatisch in Mittelwert geändert, wenn ein neuer Wert für Zeitintervallgröße angegeben wird. Sie können Zeitaggregation manuell in Anzahl, Mittelwert, Medianwert oder Summe ändern.

Sie können mit Zeitintervallgröße und Zeitaggregation auch statistische Analysen für Ihre Daten ausführen. Aggregieren Sie beispielsweise stündlich erfasste Daten in tägliche, monatliche oder jährliche Zeitintervalle, und visualisieren Sie den Trend in unterschiedlichen Zeitskalen. Der für das zeitliche Profil angezeigte Wert wird aus den Werten, die in das neue Zeitintervall fallen, und dem Parameter Zeitaggregation berechnet.

Zeitintervallausrichtung

Zeitintervalle können auf den ersten oder letzten Datenpunkt ausgerichtet werden.

Diagramm mit Zeitintervallausrichtung und Anzeige des ersten und letzten Datenpunkts

Bei der Ausrichtung auf den ersten Datenpunkt startet die Unterteilung mit dem frühesten Datum und läuft vorwärts.

Zeitintervallausrichtung mit Unterteilung ab dem ersten Datenpunkt

"Auf letzten Datenpunkt ausrichten" startet die Diskretisierung mit dem letzten Datum und läuft rückwärts.

Zeitintervallausrichtung mit Unterteilung ab dem letzten Datenpunkt

Die Ausrichtung auf den letzten Datenpunkt muss gut durchdacht sein, da der zuletzt erstellte Abschnitt teilweise leer sein kann. Dadurch kann es so aussehen, als ob der Wert oder die Anzahl in diesem Zeitraum gesunken ist, obwohl die Datenerfassung für die Dauer dieses Abschnitts in Wirklichkeit begonnen oder beendet wurde. Um eine Verzerrung von Abschnitten zu verhindern, aktivieren Sie die Option Unvollständiges Zeitintervall kürzen. Dadurch wird der teilweise gefüllte Abschnitt aus der Visualisierung entfernt.

Zeitintervallausrichtung, bei der der letzte unvollständige Abschnitt entfernt wird

Zeitserien

Bei der Erstellung eines zeitlichen Profildiagramms werden die folgenden drei Optionen bereitgestellt, um alle Bilddatentypen in einer Zeitserie zu unterstützen:

  • Eine oder mehrere Variablen: Verwenden Sie diese Option, wenn die Zeitdaten sich in einem einzigen Band befinden. Sie ermöglicht den Vergleich der Trends von mehreren Variablen in einem Mosaik-Dataset oder Image-Service. Für jede Variable wird ein Diagramm an einer ausgewählten Position angezeigt.
  • Von einer Variablen mit mehreren Bändern: Diese Option kann für Zeitdaten in mehreren Bändern verwendet werden. Sie können die zeitliche Änderung verschiedener Bänder an unterschiedlichen Positionen miteinander vergleichen. Sie geben die darzustellenden Bandnamen für das zeitliche Profil an, wobei jedes Band ein eigenes Diagramm verwendet. Die Schaltflächen Alle hinzufügen und Alle entfernen ermöglichen es Ihnen, alle Banddiagramme für das zeitliche Profil jeweils gleichzeitig hinzuzufügen oder zu entfernen.
  • Von einer Variablen mit mehreren Dimensionen: Diese Option wurde speziell für multidimensionale Daten entwickelt, die eine Zeitdimension und andere Dimensionen enthalten. Die unterstützten multidimensionalen Layer-Typen sind multidimensionale Mosaik-Datasets und multidimensionale Image-Services. Das zeitliche Profil wird anhand von spezifischen Werten in anderen Dimensionen erstellt, z. B. Tiefe beim entsprechenden Zeitwert. Daten zur Bodenfeuchte etwa haben normalerweise sowohl eine zeitliche als auch eine vertikale Dimension unter der Erdoberfläche, was zu einem zeitlichen Profil bei 0,1, 0,2 und 0,3 Metern unter der Erdoberfläche führt. Verwenden Sie die Schaltfläche Alle hinzufügen oder Alle entfernen, um jeweils alle Werte in der anderen Dimension für das zeitliche Profil hinzuzufügen oder zu entfernen.

Achsen

Die Achsen werden mit den folgenden Parametern definiert:

  • Grenzen der Y-Achse: Die Standardgrenzen für das Minimum und das Maximum der Y-Achse werden entsprechend dem Bereich der Datenwerte auf der Achse festgelegt. Diese Werte können durch Eingabe eines neuen Wertes für die Grenzen der Y-Achse angepasst werden. Durch Klicken auf das Symbol "Zurücksetzen" wird die Grenze der Y-Achse auf den Standardwert zurückgesetzt.
  • Standardisierte Werte auf der Y-Achse: Wenn mehrere Variablen ausgewählt wurden und deren Werte einen weiten Bereich umfassen, aktivieren Sie die Option Standardisierte Werte für die Y-Achse in der Kategorie Achsen, um alle Variablen im selben Maßstab darzustellen. Auf diese Weise können mehrere Verteilungen im selben Diagramm visualisiert werden. Angenommen, Sie möchten Niederschläge, die im einstelligen Zentimeterbereich liegen, und die tägliche Durchschnittstemperatur in Fahrenheit (z. B. 60-90 °F) gemeinsam visualisieren. Die Standardisierung der Werte auf der Y-Achse umfasst eine Z-Transformation, wobei der Mittelwert aller Werte von jedem Wert subtrahiert und durch die Standardabweichung für alle Werte dividiert wird.

Zahlen- und Zeitformateinstellungen

Sie können festlegen, in welchem Format Zahlen und Zeiten im Diagramm angezeigt werden:

  • Zahlenformat: Sie können formatieren, wie auf einer Achse numerische Werte dargestellt werden, indem Sie eine Zahlenformatkategorie angeben oder eine benutzerdefinierte Formatzeichenfolge definieren.
  • Zeitformat: Sie können das Datums- und Uhrzeitformat entlang der X-Achse festlegen.

Beschriften eines Diagramms

Klicken Sie oben im Bereich Diagrammeigenschaften auf die Registerkarte Allgemein. Geben Sie einen Titel für das Diagramm und die Legende an, und beschriften Sie die X- und Y-Achse. Sie können eine detaillierte Beschreibung des zeitlichen Profil-Diagramms hinzufügen.

Beispiel

Gehen Sie zum Erstellen eines zeitlichen Profils für die Visualisierung von Bodenfeuchtetrends an zwei Positionen von 2008 bis 2016 folgendermaßen vor:

  1. Erstellen Sie einen Mosaik-Layer aus einem multidimensionalen Mosaik-Dataset, das eine Bodenfeuchtevariable enthält.
  2. Erstellen Sie zwei Punkt-Features auf der Karte, und ändern Sie die Beschriftungen in Location 1 und Location 2.
  3. Legen Sie für Zeit die Option Standardzeit fest.
  4. Legen Sie für Zeitintervallgröße die Option 1 Monat fest.
  5. Legen Sie für Zeitaggregation die Option Keine fest.
  6. Legen Sie für Zeitserie die Option Eine oder mehrere Variablen fest.
  7. Wählen Sie soil moisture in der Zeitserientabelle aus, um das zeitliche Profildiagramm zu erstellen.

Zeitliches Profildiagramm mit Darstellung der Bodenfeuchte im Zeitverlauf für zwei Positionen