Calculate Motion Statistics (Calculer les statistiques de déplacement) (GeoAnalytics)

Résumé

Calcule les statistiques de déplacement pour les points d’une classe d’entités à dimension temporelle.

Illustration

Illustration de l’outil Calculer les statistiques de déplacement
Les points temporels sont enrichis grâce à des données relatives au déplacement.

Utilisation

  • Cet outil de géotraitement est disponible avec ArcGIS Enterprise 10.9 ou version ultérieure.

  • Le résultat de l’outil Calculer les statistiques de déplacement est une copie des points en entrée, accompagnée d’un nouveau champ pour chaque statistique calculée.

  • Vous pouvez spécifier un ou plusieurs champs pour identifier des entités uniques, également appelées traces. Les traces sont représentées par un ou plusieurs champs de trace. Par exemple, si les champs flightID et Destination sont utilisés comme identifiants de traces, les entités ID007, Solden et ID007, Tokoyo figurent dans deux traces distinctes, car les valeurs de leur champ Destination sont différentes

  • Par défaut, toutes les statistiques prises en charge seront calculées pour chaque point en entrée, dans la mesure du possible. Vous pouvez également sélectionner un ou plusieurs groupes de statistiques pour le calcul à l’aide du paramètre Motion Statistics (Statistiques de déplacement).

    Les champs de statistiques suivants sont calculés pour le groupe Distance :

    • Distance : distance parcourue de l’observation précédente à l’observation actuelle.
    • TotDistance : somme des distances parcourues entre les observations dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • MinDistance : distance minimale parcourue entre les observations dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • MaxDistance : distance maximale parcourue entre les observations dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • AvgDistance : moyenne des distances parcourues entre les observations dans la fenêtre d’historique de suivi.

    Les champs de statistiques suivants sont calculés pour le groupe Speed (Vitesse) :

    • Speed : vitesse de déplacement entre l’observation précédente et l’observation actuelle.
    • MinSpeed : vitesse minimale entre les observations dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • MaxSpeed : vitesse maximale entre les observations dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • AvgSpeed : somme des distances entre les observations dans la fenêtre d’historique de suivi, divisée par la somme des durées entre les observations dans cette fenêtre.

    Les champs de statistiques suivants sont calculés pour le groupe Acceleration (Accélération) :

    • Acceleration : différence entre la vitesse actuelle et la vitesse précédente divisée par la durée actuelle.
    • MinAcceleration : accélération minimale calculée dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • MaxAcceleration : accélération maximale calculée dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • AvgAcceleration : différence entre la vitesse actuelle et la première vitesse dans la fenêtre d’historique de suivi, divisée par la moyenne des durées entre les observations dans cette fenêtre.

    Les champs de statistiques suivants sont calculés pour le groupe Duration (Durée) :

    • Duration : temps écoulé depuis l’observation précédente
    • TotDuration : somme des durées dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • MinDuration : durée minimale dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • MaxDuration : durée maximale dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • AvgDuration : somme des durées figurant dans la fenêtre d’historique de suivi, divisée par le nombre de durées calculées dans cette fenêtre.

    Les champs de statistiques suivants sont calculés pour le groupe Elevation (Élévation) :

    • Elevation : élévation actuelle du point d’observation.
    • ElevChange : différence d’altitude entre l’élévation actuelle et l’élévation précédente.
    • TotElevChange : somme des variations de l’élévation entre les points figurant dans la fenêtre d’historique de suivi. Cette valeur peut être négative.
    • MinElevation : élévation minimale dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • MaxElevation : élévation maximale dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • AvgElevation : somme des élévations figurant dans la fenêtre d’historique de suivi, divisée par le nombre d’observations dans cette fenêtre.

    Les champs de statistiques suivants sont calculés pour le groupe Slope (Pente) :

    • Slope : taux de variation de l’élévation par rapport à la distance entre les observations actuelle et précédente.
    • MinSlope : pente minimale dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • MaxSlope : pente maximale dans la fenêtre d’historique de suivi.
    • AvgSlope : somme des pentes figurant dans la fenêtre d’historique de suivi, divisée par le nombre de pentes calculées dans cette fenêtre.

    Les champs de statistiques suivants sont calculés pour le groupe Idle (Stabilisation) :

    • Idling : True si la distance entre l’observation actuelle et la précédente est inférieure à la valeur du paramètre Idle Distance Tolerance (Tolérance de distance de stabilisation) et si la durée entre l’observation actuelle et la précédente est supérieure à la valeur du paramètre Idle Time Tolerance (Tolérance temporelle de stabilisation). False si l’une ou les deux conditions ne sont pas remplies.
    • TotIdleTime : somme des durées dans la fenêtre d’historique de suivi qui correspondent aux critères de stabilisation.
    • PctIdleTime : pourcentage de la durée pendant lequel une stabilisation a été détectée.

    Les champs de statistiques suivants sont calculés pour le groupe Bearing (Relèvement) :

    • Bearing : angle de déplacement entre l’observation précédente et l’observation actuelle.
  • Les statistiques, à commencer par le minimum, le maximum, la moyenne ou le total, sont calculées à l’aide de l’observation actuelle et un certain nombre d’observations précédentes définies par le paramètre Track History Window (Fenêtre d’historique de suivi). Les autres statistiques sont toujours calculées à l’aide de l’observation actuelle et de la précédente, sans tenir compte des valeurs du paramètre Track History Window (Fenêtre d’historique de suivi). Si, par exemple vous définissez une valeur Track History Window (Fenêtre d’historique de suivi) sur 5 et désirez le groupe de statistiques Speed (Vitesse), l’observation actuelle et les 4 observations précédentes sont utilisées pour calculer les champs MinSpeed, MaxSpeed et AvgSpeed pour chaque observation, alors que le champ Speed n’est calculé qu’à l’aide de l’observation actuelle et de la précédente pour chaque point. La valeur du paramètre Track History Window (Fenêtre d’historique de suivi) doit être supérieure à 1. La valeur par défaut est 3.

  • Le diagramme ci-après illustre une trace comportant six entités ponctuelles. Les statistiques sont calculées en se basant sur l’élévation, la distance et l’heure de chaque entité.

    Une ligne représentant le temps et six points, chacun comportant une étiquette indiquant une durée et une distance

    La table suivante récapitule le calcul de statistiques pour le diagramme ci-dessus. Tous les calculs sont évalués au point 5 et la fenêtre d’historique de suivi est égale à 3. Une observation est considérée comme stabilisée si son déplacement est inférieur à 32 mètres en 1 minute.

    StatistiqueFormuleExemple

    Distance

    35 m

    Distance totale

    80 + 30 + 35 = 145 m

    Vitesse

    Distance / Durée

    35 / 60 = 0,58 m/s

    Vitesse moyenne

    Distance totale / Durée totale

    145 / 180 m/s

    Acceleration (Accélération)

    (0,58– 0,5) / 60 = 0,001 m/s²

    Accélération moyenne

    (Vitesse (dernière) – Vitesse (premier)) / (Durée totale)

    (0,58– 1,33) / 60 = -0,01 m/s²

    Duration

    60 s

    Durée totale

    60 + 60 + 60 = 180 s

    Élévation

    5 m

    Changement d’élévation

    5 – 4 = 1 m

    Changement d’élévation total

    5 – 0 = 5 m

    Pente

    Changement d’élévation / Distance

    1 / 35

    Pente moyenne

    Changement d’élévation total / Distance totale

    5 / 145

    Ralenti

    False

    Tolérance de durée de stabilisation

    60 s

    Durée de stabilisation en pourcentage

    1 / 3

    Orientation

    0

  • Si le nombre d’observations dans l’historique d’une trace est inférieur à la valeur du paramètre Track History Window (Fenêtre d’historique de suivi), les statistiques, à commencer par le minimum, le maximum, la moyenne ou le total, sont calculées à l’aide de l’ensemble des observations dans l’historique de suivi.

  • Les statistiques ne seront pas calculées pour la première entité de chaque trace. Les statistiques du groupe Acceleration (Accélération) ne seront pas calculées pour les deux premières entités de chaque trace.

  • Les valeurs des résultats sont exprimées dans les unités spécifiés pour les paramètres Distance Unit (Unité de distance), Duration Unit (Unité de durée), Speed Unit (Unité de vitesse), Acceleration Unit (Unité d’accélération) et Elevation Unit (Unité d’élévation).

  • Durant le calcul de statistiques portant sur des traces plus longues, vous pouvez utiliser le paramètre Time Boundary Split (Limite de fraction temporelle) pour diviser les traces en traces de taille plus réduite afin d’améliorer les performances.

  • Cet outil de géotraitement est mis en œuvre par ArcGIS GeoAnalytics Server. L’analyse est réalisée sur le GeoAnalytics Server et les résultats sont stockés dans votre contenu dans ArcGIS Enterprise.

  • Lors de l’exécution des outils GeoAnalytics Server, l’analyse est réalisée sur GeoAnalytics Server. Pour des performances optimales, GeoAnalytics Server doit pouvoir accéder aux données via les couches d’entités hébergées sur votre portail ArcGIS Enterprise ou les partages de fichiers Big Data. Les données qui ne sont pas locales pour GeoAnalytics Server sont transférées sur GeoAnalytics Server avant le début de l’analyse. Autrement dit, l’exécution d’un outil prend plus de temps et, dans certains cas, le transfert des données entre ArcGIS Pro et GeoAnalytics Server peut échouer. Le seuil d’échec dépend aussi bien des débits du réseau que de la taille et de la complexité des données. Il est par conséquent recommandé de toujours partager les données ou créer un partage de fichiers Big Data.

    Pour en savoir plus sur le partage des données dans votre portail.

    Pour en savoir pus sur la création d'un partage de fichiers Big Data via ArcGIS Server Manager

  • Vous pouvez améliorer les performances de l’outil Calculate Motion Statistics (Calculer les statistiques de déplacement) en effectuant toutes les tâches suivantes ou certaines d’entre elles :

    • Définissez l’environnement de l’étendue de manière à analyser uniquement des données d’intérêt.
    • Diminuez la valeur du paramètre Track History Window (Fenêtre d’historique de suivi).
    • Utilisez le paramètre Time Boundary Split (Limite de fraction temporelle) pour diviser les traces de grande taille selon des intervalles de temps définis.
    • Utilisez les données locales de l’environnement de l’analyse.

Syntaxe

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})
ParamètreExplicationType de données
input_layer

Entités ponctuelles temporelles sur lesquelles les statistiques de déplacement sont calculées.

Feature Set
output_name

Nom de la couche de résultats en sortie.

String
track_fields
[track_fields,...]

Un ou plusieurs champs utilisés pour identifier des entités distinctes.

Field
track_history_window
(Facultatif)

Nombre d’observations (observation courante comprise) utilisées pour les statistiques de synthèse. La valeur par défaut est 3, ce qui signifie que les statistiques résumées seront calculées à chaque point d’une trace à l’aide de l’observation actuelle et des deux précédentes. Ce paramètre n’affecte pas les statistiques instantanées ni la classification de la stabilisation.

Long
motion_statistics
[motion_statistics,...]
(Facultatif)

Spécifie le groupe contenant les statistiques à calculer et à inscrire comme résultat. Si aucune valeur n’est fournie, toutes les statistiques des groupes seront calculées.

  • DISTANCELa distance entre l’observation actuelle et la précédente, ainsi que les distances maximale, minimale, moyenne et totale dans la fenêtre d’historique de suivi sont calculées.
  • DURATIONLa durée entre l’observation actuelle et la précédente, ainsi que les durées maximale, minimale, moyenne et totale dans la fenêtre d’historique de suivi, sont calculées.
  • SPEEDLa vitesse entre l’observation actuelle et la précédente, ainsi que la vitesse maximale, minimale et moyenne dans la fenêtre d’historique de suivi, sont calculées.
  • ACCELERATIONL’accélération entre la vitesse actuelle et la précédente, ainsi que l’accélération maximale, minimale et moyenne dans la fenêtre d’historique de suivi sont calculées.
  • ELEVATIONL’élévation actuelle, le changement d’élévation entre l’observation actuelle et la précédente, ainsi que le changement d’élévation maximal, minimal, moyen et total dans la fenêtre d’historique de suivi sont calculées
  • SLOPELa pente entre l’observation actuelle et la précédente, ainsi que la pente maximale, minimale et moyenne dans la fenêtre d’historique de suivi sont calculées.
  • IDLEL’outil calcule également si une entité est actuellement stabilisée, ainsi que la durée de stabilisation en pourcentage et la durée totale de stabilisation dans la fenêtre d’historique de suivi.
  • BEARINGL’angle de déplacement entre l’observation précédente et l’observation actuelle sera calculé.
String
distance_method
(Facultatif)

Précise la méthode de mesure de la distance utilisée pour calculer les statistiques de déplacement.

  • GEODESICLa distance géodésique sera employée. Il s’agit de l’option par défaut.
  • PLANARLa distance planaire sera employée.
String
idle_dist_tolerance
(Facultatif)

Distance maximale séparant deux points séquentiels d’une trace pour que ceux-ci restent considérés comme étant stabilisés. Ce paramètre est utilisé avec idle_time_tolerance pour déterminer si une entité entité se stabilise. Le paramètre idle_dist_tolerance est obligatoire si le groupe de statistiques IDLE est spécifié dans le paramètre motion_statistics ou si les statistiques de tous les groupes vont être calculées.

Linear Unit
idle_time_tolerance
(Facultatif)

Durée minimale pendant laquelle deux points séquentiels d’une trace doivent se trouver à proximité pour être considérés comme étant stabilisés. Ce paramètre est utilisé avec idle_dist_tolerance pour déterminer si une entité se stabilise. Le paramètre idle_time_tolerance est obligatoire si le groupe de statistiques IDLE est spécifié dans le paramètre motion_statistics ou si les statistiques de tous les groupes vont être calculées.

Time Unit
time_boundary_split
(Facultatif)

Période dans laquelle fractionner les données en entrée pour analyse. Une limite temporelle vous permet d’analyser des valeurs dans une période temporelle définie. Par exemple, si vous utilisez une limite temporelle de 1 jour, à partir du 1er janvier 1980, les traces seront fractionnées au début de chaque jour. Ce paramètre est disponible uniquement avec ArcGIS Enterprise 10.7 et version ultérieure.

Time Unit
time_boundary_reference
(Facultatif)

Référence temporelle dans laquelle fractionner les données en entrée pour analyse. Les limites temporelles seront créées pour toute la plage des données et il n’est pas nécessaire que la référence temporelle se situe au début. Si aucune référence temporelle n’est indiquée, le 1er janvier 1970 est utilisé. Ce paramètre est disponible uniquement avec ArcGIS Enterprise 10.7 et version ultérieure.

Date
distance_unit
(Facultatif)

Spécifie l’unité de mesure pour les valeurs de distance dans la classe d’entités en sortie.

  • METERSL’unité de mesure est le mètre. Il s’agit de l’option par défaut.
  • KILOMETERSL’unité de mesure est le kilomètre.
  • MILESL’unité de mesure est le mille.
  • NAUTICAL_MILESL’unité de mesure est le mille nautique.
  • YARDSL’unité de mesure est le yard.
  • FEETL’unité de mesure est le pied.
String
duration_unit
(Facultatif)

Spécifie l’unité de mesure pour les valeurs de durée dans la classe d’entités en sortie.

  • YEARSL’unité de mesure est l’année.
  • MONTHSL’unité de mesure est le mois.
  • WEEKSL’unité de mesure est la semaine.
  • DAYSL’unité de mesure est le jour.
  • HOURSL’unité de mesure est l’heure.
  • MINUTESL’unité de mesure est la minute.
  • SECONDSL’unité de mesure est la seconde. Il s’agit de l’option par défaut.
  • MILLISECONDSL’unité de mesure est la milliseconde.
String
speed_unit

Spécifie l’unité de mesure pour les valeurs de vitesse dans la classe d’entités en sortie.

  • METERS_PER_SECONDL’unité de mesure est le mètre par seconde. Il s’agit de l’option par défaut.
  • MILES_PER_HOURL’unité de mesure est le mille par heure.
  • KILOMETERS_PER_HOURL’unité de mesure est le kilomètre par heure.
  • FEET_PER_SECONDL’unité de mesure est le pied par seconde.
  • NAUTICAL_MILES_PER_HOURL’unité de mesure est le mille nautique par heure.
String
acceleration_unit
(Facultatif)

Spécifie l’unité de mesure pour les valeurs d’accélération dans la classe d’entités en sortie.

  • METERS_PER_SECOND_SQUAREDL’unité de mesure est le mètre par seconde carrée. Il s’agit de l’option par défaut.
  • FEET_PER_SECOND_SQUAREDL’unité de mesure est le pied par seconde carrée.
String
elevation_unit
(Facultatif)

Spécifie l’unité de mesure pour les valeurs d’élévation dans la classe d’entités en sortie.

  • METERSL’unité de mesure est le mètre. Il s’agit de l’option par défaut.
  • KILOMETERSL’unité de mesure est le kilomètre.
  • MILESL’unité de mesure est le mille.
  • NAUTICAL_MILESL’unité de mesure est le mille nautique.
  • YARDSL’unité de mesure est le yard.
  • FEETL’unité de mesure est le pied.
String
data_store
(Facultatif)

Indique le ArcGIS Data Store dans laquelle la sortie est enregistrée. La valeur par défaut est SPATIOTEMPORAL_DATA_STORE. Tous les résultats stockés dans un répertoire de données Big Data spatio-temporelles seront stockés en WGS84. Les résultats stockés dans un répertoire de données relationnelles conservent leur système de coordonnées.

String

Sortie dérivée

NomExplicationType de données
output

Les entités ponctuelles en sortie avec statistiques de déplacement.

Jeu d’entités

Exemple de code

Exemple de la fonction CalculateMotionStatistics (script autonome)

Le script Python ci-dessous illustre l'utilisation de la fonction CalculateMotionStatistics.

# 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")

Environnements

Système de coordonnées en sortie

Système de coordonnées qui sera utilisé pour l'analyse. L’analyse sera réalisée dans le système de coordonnées en entrée, à moins que ce paramètre en spécifie un autre. Pour les Outils GeoAnalytics, les résultats finaux seront stockés dans le stockage des données spatio-temporelles dans WGS84.

Informations de licence

  • Basic: Requiert ArcGIS GeoAnalytics Server
  • Standard: Requiert ArcGIS GeoAnalytics Server
  • Advanced: Requiert ArcGIS GeoAnalytics Server

Rubriques connexes