Суммированный центр и дисперсия (GeoAnalytics)

Краткая информация

Находит центральные объекты и направленные распределения, а затем вычисляет расположения среднего и медианы на основе входных данных.

Иллюстрация

Иллюстрация инструмента Суммированный центр и дисперсия

Использование

  • Этот инструмент можно использовать для анализа центральности и распределения объектов. Ниже приведены возможные варианты применения этого инструмента:

    • Местная администрация собирается открыть новую библиотеку в не охваченном районе. Собраны центроиды кварталов с соответствующим зонированием и информацией о доступных земельных участках. Вычисление центрального объекта с учетом веса населения можно использовать для поиска центральной группы кварталов, которая будет лучше всего обслуживать весь регион.
    • ГИС-аналитик анализирует вызовы в службу экстренной помощи 911 и местоположения служб быстрого реагирования (полиция, пожарные и скорая помощь). Вычисление среднего центра можно использовать для сравнения среднего центра вызовов службы спасения и среднего центра станции службы спасения, таким образом можно оптимизировать время реагирования.
    • Аналитик-криминалист хочет определить, смещается ли средний центр краж в светлое время суток по сравнению с ночью. Вычисление медианного центра группами по часам дня можно использовать для определения того, где происходят преступления днем и ночью.
    • ГИС-аналитик в неправительственной организации анализирует распространение заболевания. Эллипс можно использовать для моделирования распределения выбросов.

  • Для входных линейных и полигональных объектов для вычисления расстояний используются центроиды объектов.

  • Параметр Поле веса можно использовать для назначения веса местоположениям в соответствии с их относительной важностью. Например, сетевые магазины можно взвесить по общему объему продаж, либо полигональные объекты можно взвесить по их площади. См. Использование весов, чтобы больше узнать о том, как веса применяются в анализе.

  • Параметр Группировать по полю используется для группирования объектов, таким образом вычисление центральных объектов или дисперсии происходят для каждой группы по отдельности. Например, многолетние наблюдения за лесными пожарами можно сгруппировать по сезонам или месяцам. Поле может быть целочисленным, датой или строковым. Записи с пустыми значениями будут сгруппированы вместе.

  • Центральный объект - это объект, связанный с самым маленьким накопленным расстоянием, по отношению к другим объектам в наборе данных. Этот объект идентифицируется и включается в выходные данные как слой Central Feature. Есть вариант, при котором у нескольких объектов будет наименьшее накопленное расстояние по отношению к другим объектам. В таком случае все объекты, расположенные наиболее центрально, будут включены в результаты слоя Central Feature. Если указано значение для параметра Группировать по полю, то входные объекты сначала будут сгруппированы на основе значений этого поля, а затем для каждой группы будет выделен центральный объект. Тип геометрии выходных центральных объектов будет таким же, как у входных объектов.

  • Усреднённый центр – это точка, вычисленная на основе средних значений координат x и y. Объекты среднего центра включены в итоговый слой Mean Center. Если указано значение для параметра Группировать по полю, то входные объекты сначала будут сгруппированы на основе значений этого поля, а затем для каждой группы будет вычислен усредненный центр.

  • Медианный центр использует итеративный алгоритм для поиска геометрически медианной точки, которая минимизирует Евклидово расстояние до всех объектов в наборе данных. Объекты медианного центра включены в итоговый слой Median Center. Если указано значение для параметра Группировать по полю, то входные объекты сначала будут сгруппированы на основе значений этого поля, а затем для каждой группы будет вычислен медианный центр. В отличие от результатов операции вычисления среднего центра, на результаты вычисления медианного центра объекты-выбросы оказывают меньшее влияние.

  • Для суммирования пространственных характеристик географических объектов (центральная тенденция, дисперсия и направленные тренды) вычисляются эллипсы стандартных отклонений. Размеры эллипсов могут быть 1, 2 или 3 стандартных отклонения. Объекты эллипсов включены в итоговый слой Ellipse. Если указано значение для параметра Группировать по полю, то входные объекты сначала будут сгруппированы на основе значений этого поля, а затем для каждой группы будет вычислен эллипс.

  • Вы можете указать один или более типов суммирования для результатов. Каждый тип суммирования приведет у созданию уникального выходного слоя объектов.

  • Если во входном слое будут объекты с пустыми значениями для времени или геометрии, то эти объекты не будут использованы в анализе.

  • В дополнение к полям из входного слоя, выходной результат типа суммирования Центральный объект будет включать следующие поля:

    Имя поляОписание

    CoordX

    X-координата центрального объекта. Если объект является линией или полигоном, то значение будет представлять центроид объекта.

    CoordY

    Y-координата центрального объекта. Если объект является линией или полигоном, то значение будет представлять центроид объекта.

    instant_datetime

    Если для входного слоя включено время с типом момента времени, то итоговый результат будет включать поле даты, представляющее время для выходного объекта.

    start_datetime

    Если для входного слоя включено время с типом интервала времени, то итоговый результат будет включать поле начала даты, представляющее время начала для выходного объекта.

    end_datetime

    Если для входного слоя включено время с типом интервала времени, то итоговый результат будет включать поле окончания даты, представляющее время окончания для выходного объекта.

  • В добавление к дополнительному параметру Группировать по полям значение, которое используется в анализе, итоговые результаты типов суммирования Усредненный центр и Медианный центр будут включать поля:

    Имя поляОписание

    CoordX

    X-координата среднего или медианного объекта.

    CoordY

    Y-координата среднего или медианного объекта.

    instant_datetime

    Если для входного слоя включено время, то итоговый результат будет включать поле даты момента, представляющее среднее или медианное время выходных объектов. Это относится к входным слоям как интервального, так и моментального типов времени.

  • В добавление к дополнительному значению параметра Группировать по полю, которое используется в анализе, итоговый тип Эллипс будет включать поля:

    Имя поляОписание

    CenterX

    Х-координата усредненного центра эллипса.

    CenterY

    Y-координата усредненного центра эллипса.

    CenterT

    Значение времени усредненного центра эллипса.

    Rotation

    Поворот длинной оси, измеренный по часовой стрелке от полудня. Поворот измеряется в единицах входной пространственной привязки. Например, проецированный набор данных может измеряться в метрах, а географический набор данных может измеряться в градусах.

    MajStdDist

    Стандартное расстояние для большой оси. Поворот измеряется в единицах входной пространственной привязки. Например, набор данных с пространственной привязкой с проекцией может измеряться в метрах, а набор данных с геграфической пространственной привязкой может измеряться в градусах.

    MinStdDist

    Стандартное расстояние для малой оси. Поворот измеряется в единицах входной пространственной привязки. Например, набор данных с пространственной привязкой с проекцией может измеряться в метрах, а набор данных с геграфической пространственной привязкой может измеряться в градусах.

    TmStdDist

    Временное стандартное расстояние. Это значение представляет собой продолжительность, измеренную в милисекундах.

  • Атрибуты значений координат, например, CoordX и CoordY, будут вычислены с использованием пространственной привязки анализа. По умолчанию пространственная привязка анализа будет такой же, что и у входного слоя. По желанию вы можете указать пространственную привязку, которая должна использоваться в ходе анализа, с помощью переменной среды Выходная система координат.

    Если вы записываете результаты в пространственно-временное хранилище данных, то результаты будут представлены в системе координат WGS 1984 (WKID 4326). Это значит, что значения геометрии ваших итоговых объектов могут храниться в системах координат, отличных от выходных значений атрибутов. Например, если ваш выходной слой усредненного центра хранится в пространственно-временном хранилище данных, а для переменной среды Выходная система координат задано NAD 1983 UTM Zone 1N (WKID 26901), то вычисленные значения для полей CoordX и CoordY будут NAD 1983 UTM Zone 1N (WKID 26901), но объекты на карте будут в системе координат WGS 1984 (WKID 4326).

  • Вы можете повысить производительность работы инструмента Суммированный центр и дисперсия, выполнив одно или несколько следующих действий:

    • Установите параметр среды Экстент так, чтобы вы анализировали только интересующие вас данные.
    • Используйте локальные данные там, где запускается анализ.
    • Сгруппируйте свои данные, используя параметр Группировать по полю.
    • Для больших наборов данных используйте Медианный центр для параметра Создать типы, так как он может быть наименее производительным типом суммирования из-за итеративных вычислений.

  • Этот инструмент геообработки работает на ArcGIS GeoAnalytics Server. Анализ выполняется на вашем GeoAnalytics Server, а результаты сохраняются в ресурсы на вашем ArcGIS Enterprise.

  • При работе инструментов GeoAnalytics Server, анализ выполняется на GeoAnalytics Server. Для оптимальной производительности сделайте данные доступными для GeoAnalytics Server через векторные слои, размещенные на вашем портале ArcGIS Enterprise или через файловое хранилище больших данных. Данные, которые не являются локальными для GeoAnalytics Server, будут перемещены на GeoAnalytics Server до начала анализа. Это означает, что для запуска инструмента потребуется больше времени, а в некоторых случаях перемещение данных с ArcGIS Pro на GeoAnalytics Server может завершиться ошибкой. Порог сбоя зависит от скорости сети, а также от размера и сложности данных. Соответственно рекомендуется всегда предоставлять доступ к данным или создавать файловое хранилище больших данных.

    Более подробно о публикации локаторов на портале

    Более подробно о создании файловых хранилищ больших данных в Server Manager

Параметры

ПодписьОписаниеТип данных
Входной слой

Слой суммируемых точек, линий или полигонов.

Feature Set
Выходное имя

Имя выходного сервиса пространственных объектов.

String
Создать типы

Определяет типы суммирования, которые должны быть созданы. Вы можете указать один или более типов суммирования. Для каждого выбранного типа суммирования будет создан уникальный слой.

  • Центральный объектБудет создан слой, который содержит копию наиболее центрального объекта из входного слоя.
  • Усредненный центрБудет создан точечный слой, который представляет усредненный центр для входного слоя.
  • Медианный центрБудет создан точечный слой, который представляет медианный центр для входного слоя.
  • ЭллипсБудет создан полигональный слой, который представляет эллипс направлений для входного слоя.
String
Размер эллипса
(Дополнительный)

Определяет размер выходных эллипсов в стандартных отклонениях.

  • Одно среднеквадратичное отклонениеВыходные эллипсы будут покрывать одно стандартное отклонение для входных объектов. Это значение по умолчанию
  • Два стандартных отклоненияВыходные эллипсы будут покрывать два стандартных отклонения для входных объектов.
  • Три стандартных отклоненияВыходные эллипсы будут покрывать три стандартных отклонения для входных объектов.
String
Поле веса
(Дополнительный)

Числовое поле, используемое для взвешивания местоположений согласно их относительной важности. Это применимо ко всем типам суммирования.

Field
Группировать по полю
(Дополнительный)

Поле, которое используется для группирования сходных объектов. Это применимо ко всем типам суммирования. Например, если вы выбрали поле PlantType, которое содержит значения «дерево», «куст» или «трава», то все объекты со значением «дерево» будут проанализированы на предмет их центра или дисперсии. В результате в этом примере получится три объекта: по одному для группы деревьев, кустов и травы.

Field
Хранилище данных
(Дополнительный)

Задает ArcGIS Data Store, где будут сохраняться выходные данные. По умолчанию это Хранилище больших пространственно-временных данных. Все результаты, находящиеся в хранилище пространственно-временных больших данных, будут храниться в системе WGS84. Результаты в реляционном хранилище данных сохраняют свои систему координат.

  • Хранилище пространственно-временных больших данныхРезультаты будут храниться в хранилище больших пространственно-временных данных. Это значение по умолчанию.
  • Реляционное хранилище данныхРезультаты будут храниться в хранилище реляционных данных.
String

Производные выходные данные

ПодписьОписаниеТип данных
Слой Central Feature

Слой, содержащий центральный объект из входного слоя.

Feature Class
Слой Mean Center

Точечный слой, содержащий представления усредненных центров для входного слоя.

Feature Class
Слой Median Center

Точечный слой, содержащий представления медианных центров для входного слоя.

Feature Class
Слой Ellipse

Полигональный слой, содержащий представления эллипсов для входного слоя.

Feature Class

arcpy.geoanalytics.SummarizeCenterAndDispersion(input_layer, output_name, generate_types, {ellipse_size}, {weight_field}, {group_by_field}, {data_store})
ИмяОписаниеТип данных
input_layer

Слой суммируемых точек, линий или полигонов.

Feature Set
output_name

Имя выходного сервиса пространственных объектов.

String
generate_types
[generate_types,...]

Определяет типы суммирования, которые должны быть созданы. Вы можете указать один или более типов суммирования. Для каждого выбранного типа суммирования будет создан уникальный слой.

  • CENTRAL_FEATUREБудет создан слой, который содержит копию наиболее центрального объекта из входного слоя.
  • MEAN_CENTERБудет создан точечный слой, который представляет усредненный центр для входного слоя.
  • MEDIAN_CENTERБудет создан точечный слой, который представляет медианный центр для входного слоя.
  • ELLIPSEБудет создан полигональный слой, который представляет эллипс направлений для входного слоя.
String
ellipse_size
(Дополнительный)

Определяет размер выходных эллипсов в стандартных отклонениях.

  • 1_STANDARD_DEVIATIONВыходные эллипсы будут покрывать одно стандартное отклонение для входных объектов. Это значение по умолчанию
  • 2_STANDARD_DEVIATIONSВыходные эллипсы будут покрывать два стандартных отклонения для входных объектов.
  • 3_STANDARD_DEVIATIONSВыходные эллипсы будут покрывать три стандартных отклонения для входных объектов.
String
weight_field
(Дополнительный)

Числовое поле, используемое для взвешивания местоположений согласно их относительной важности. Это применимо ко всем типам суммирования.

Field
group_by_field
(Дополнительный)

Поле, которое используется для группирования сходных объектов. Это применимо ко всем типам суммирования. Например, если вы выбрали поле PlantType, которое содержит значения «дерево», «куст» или «трава», то все объекты со значением «дерево» будут проанализированы на предмет их центра или дисперсии. В результате в этом примере получится три объекта: по одному для группы деревьев, кустов и травы.

Field
data_store
(Дополнительный)

Задает ArcGIS Data Store, где будут сохраняться выходные данные. По умолчанию – SPATIOTEMPORAL_DATA_STORE. Все результаты, находящиеся в хранилище пространственно-временных больших данных, будут храниться в системе WGS84. Результаты в реляционном хранилище данных сохраняют свои систему координат.

  • SPATIOTEMPORAL_DATA_STOREРезультаты будут храниться в хранилище больших пространственно-временных данных. Это значение по умолчанию.
  • RELATIONAL_DATA_STOREРезультаты будут храниться в хранилище реляционных данных.
String

Производные выходные данные

ИмяОписаниеТип данных
out_central_feature_layer

Слой, содержащий центральный объект из входного слоя.

Feature Class
out_mean_center_layer

Точечный слой, содержащий представления усредненных центров для входного слоя.

Feature Class
out_median_center_layer

Точечный слой, содержащий представления медианных центров для входного слоя.

Feature Class
out_ellipse_layer

Полигональный слой, содержащий представления эллипсов для входного слоя.

Feature Class

Пример кода

SummarizeCenterAndDispersion (автономный скрипт)

В следующем автономном скрипте показано использование функции SummarizeCenterAndDispersion.

# Name: SummarizeCenterAndDispersion.py
# Description: Calculate a standard deviational ellipse of contagious disease 
#              data to understand the spread of the disease over time. 
#
# Requirements: ArcGIS GeoAnalytics Server

# Import system modules
import arcpy

# Set local variables
# This example calculates a standard deviational ellipse for three standard 
# deviations of the data
inFeatures = "https://sampleserver6.com/arcgis/rest/services/DataStoreCatalogs/bigDataFileShares_myBDFS/BigDataCatalogServer/diseaseRecords"
outFS = "disease_movement_ellipse"
summaryType = "ELLIPSE"
dataStore = "RELATIONAL_DATA_STORE"

# Execute SummarizeCenterAndDispersion
arcpy.geoanalytics.SummarizeCenterAndDispersion(inFeatures, outFS, summaryType, 
                                                "3_STANDARD_DEVIATIONS", "", 
                                                "", "", "", "" dataStore)

Параметры среды

Особые случаи

Выходная система координат

Система координат, используемая при анализе. Если данный параметр не указан, анализ будет выполнен во входной системе координат. Для GeoAnalytics Tools готовые результаты будут храниться в пространственно-временном хранилище данных в системе координат WGS84.

Информация о лицензиях

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

Связанные разделы