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Visualisieren des Raum-Zeit-Würfels

Durch die Werkzeuge Raum-Zeit-Würfel durch Aggregieren von Punkten erstellen und Raum-Zeit-Würfel aus definierten Positionen erstellen werden Datasets strukturiert und im netCDF-Datenformat zusammengefasst, indem Raum-Zeit-Abschnitte erstellt werden, die Würfeln gleichen. Jeder Abschnitt innerhalb des Würfels enthält die 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 diese Felder in jedem Abschnitt.

Datenstruktur des Raum-Zeit-Würfels

Das Werkzeug Trendanalyse von Hot-Spots verwendet den netCDF-Würfel als Eingabe, führt eine räumliche und zeitliche Hot-Spot-Analyse 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. Der netCDF-Würfel wird mit den Ergebnissen dieser Analysen in Form von mehreren neuen Variablen aktualisiert. Diese Werkzeuge sind in der Toolbox Space Time Pattern Mining verfügbar.

Die im Raum-Zeit-netCDF-Würfel gespeicherten Daten können mit Visualisierungswerkzeugen, die im Toolset "Dienstprogramme" zur Verfügung stehen, 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 Trendanalyse von Hot-Spots und Lokale Ausreißeranalyse möglich, die Ihnen Belege liefern, anhand derer Sie die Ergebniskategorien besser verstehen können.
  • Außerdem können Sie durch die Visualisierung von Zusammenfassungsfeldern und Variablen besser verstehen, welche Sicherheit nachfolgende Analysen bieten, indem das räumliche Muster leerer Abschnitte angezeigt wird, die geschätzt werden mussten.

Visualisieren des Raum-Zeit-Würfels in 3D

  1. Öffnen Sie ArcGIS Pro.
  2. Öffnen Sie eine Szene. Um eine Szene zu öffnen und die Ergebnisse des Werkzeugs in 3D rendern zu können, gehen Sie zur Registerkarte Einfügen, klicken Sie dort auf Neue Karte, und wählen Sie eine neue Szene aus.
    Öffnen Sie eine neue Szene.
  3. 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. Auf diese Weise beginnen alle Zeitschrittintervalle auf der gleichen Basis. Dazu müssen die standardmäßigen Höhenservices abgeschaltet sein. Zum Abschalten der Höhen-Services klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die neue Szene im Bereich Inhalt und dann auf Eigenschaften. Navigieren Sie zur Registerkarte Höhenoberfläche, erweitern Sie Boden, und entfernen Sie die standardmäßig verwendeten Höhen-Services.
    Höhenoberflächen auf 0 festlegen
    Hinweis:
    Beim nächsten Hinzufügen einer Neuen Szene werden die Standard-Oberflächen erneut gefüllt.
  4. Öffnen Sie das Werkzeug Raum-Zeit-Würfel in 3D visualisieren.
  5. Wählen Sie eine Würfel-Variable aus, die erkundet werden soll. Nachdem das Werkzeug Raum-Zeit-Würfel durch Aggregieren von Punkten erstellen bzw. Raum-Zeit-Würfel aus definierten Positionen 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.
  6. Wählen Sie ein Anzeigedesign für die ausgewählte Würfel-Variable aus. Mit der Option Wert können Sie die unverarbeiteten Zahlen anzeigen, die mit der Aggregation verknüpft sind. Sie können auch Hot- und Cold-Spot-Ergebnisse visualisieren, wenn Sie Trendanalyse von Hot-Spots ausgeführt haben, sowie Cluster- und Ausreißerergebnisse anzeigen, 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.
  7. Legen Sie fest, wo die Ausgabe-Features gespeichert werden sollen, und klicken Sie auf Ausführen.
Hinweis:

Falls Ihre 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 die Registerkarte Aussehen aus, und klicken Sie auf die Schaltfläche Beschränkungen löschen.

Hinweis:

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:

  1. Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf die Ausgabe des Werkzeugs Raum-Zeit-Würfel in 3D visualisieren, und wählen Sie Zeit aus.
    Layer-Eigenschaften für "Zeit"
  2. 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.
  3. 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.
    Einstellungen auf dem Menüband "Zeit"
  4. 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".
    Zeit durch Klicken auf die Schaltfläche "Zeit" aktivieren.
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 Explorer-Add-in können Sie zudem Ihre Würfel anhand von zahlreichen voreingestellten Layer-Symbolisierungsoptionen in der Anzeige-Galerie schnell und ansprechend 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 Story-Maps verwendet werden.

Visualisieren des Raum-Zeit-Würfels in 2D

  1. Starten Sie ArcGIS Pro.
  2. Öffnen Sie das Werkzeug Raum-Zeit-Würfel in 2D visualisieren.
  3. 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.
  4. Wählen Sie ein Anzeigedesign aus, um die ausgewählte Würfel-Variable anzuzeigen.
    • 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.
  5. Legen Sie fest, wo die Ausgabe-Features gespeichert werden sollen, und klicken Sie auf Ausführen.

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