Как работает анализ возникновения горячих точек

Инструмент Анализ возникающих горячих точек выявляет тренды в ваших данных. Он определяет, в частности, новые, возрастающие, убывающие и спорадические горячие точки. В качестве входных данных используется куб пространство-время в формате NetCDF, созданный с помощью инструментов Создать куб Пространство-Время по агрегации точек или Создать Куб пространство-время из указанных местоположений. Далее инструмент использует параметр Определение пространственных взаимоотношений для вычисления пространственно-временной окрестности при расчете статистики Getis-Ord Gi* (Анализ горячих точек) для каждого бина. После завершения анализа горячих точек каждому бину во входном кубе NetCDF присваивается связанная с ним оценка z, значение p и классификационная категория горячей точки. Далее, тренды горячих и холодных точек оцениваются с использованием статистики Манна-Кендалла. Основываясь на результирующем тренде по z-оценке и значению P для каждого местоположения с данными, и z-оценке и значению P горячей точки для каждого бина инструмент Анализ возникновения горячих точек присваивает категории каждому местоположению в области изучения следующим образом:

ЗакономерностьОпределение
Закономерность не обнаружена

Закономерность не обнаружена

Не соответствует ни одной закономерности горячей или холодной точки, описанной ниже.

Новая горячая точка

Новая горячая точка

Местоположение, являющееся статистически значимой горячей точкой в последнем временном шаге, которое ранее не являлось статистически значимой горячей точкой.

Последовательная горячая точка

Последовательная горячая точка

Местоположение, характеризующееся одной непрерывной серией бинов, которые являются статистически значимыми горячими точками в последних интервалах временных шагов. Это местоположение не являлось статистически значимой горячей точкой до возникновения закономерности в последних временных шагах, кроме того в этом местоположении менее 90% всех бинов являются статистически значимыми горячими точками.

Усиливающаяся горячая точка

Возрастающая горячая точка

Местоположение, являющееся статистически значимой горячей точкой для 90% интервалов временных шагов, включая последний временной шаг. Кроме того интенсивность кластеризации высоких значений в каждом временном шаге с течением времени возрастает, одновременно с ростом статистической значимости.

Постоянная горячая точка

Постоянная горячая точка

Местоположение, являющееся статистически значимой горячей точкой для 90% интервалов временных шагов, в котором не обнаруживается трендов, свидетельствующих о возрастании или убывании кластеризации с течением времени.

Убывающая горячая точка

Убывающая горячая точка

Местоположение, являющееся статистически значимой горячей точкой для 90% интервалов временных шагов, включая последний временной шаг. Кроме того интенсивность кластеризации в каждом временном шаге с течением времени убывает, одновременно со снижением статистической значимости.

Спорадическая горячая точка

Спорадическая горячая точка

Местоположение, в котором горячая точка то появляется, то исчезает. Менее 90% всех интервалов временных шагов являются статистически значимыми горячими точками и ни один из интервалов не является статистически значимой холодной точкой.

Колеблющаяся горячая точка

Колеблющаяся горячая точка

Статистически значимая горячая точка в последнем временном шаге, которая в предыдущем временном шаге регистрировалась как статистически значимая холодая точка. Статистически значимыми горячими точками являются менее 90% интервалов временных шагов.

Историческая горячая точка

Историческая горячая точка

В последнем временном периоде не является горячей точкой, но ранее, не менее чем в 90% интервалов временных шагов являлось статистически значимой горячей точкой.

Новая холодная точка

Новая холодная точка

Местоположение, являющееся статистически значимой холодной точкой в последнем временном шаге, которое ранее не являлось статистически значимой холодной точкой.

Последовательная холодная точка

Последовательная холодная точка

Местоположение, характеризующееся одной непрерывной серией бинов, которые являются статистически значимыми холодными точками в последних интервалах временных шагов. Это местоположение не являлось статистически значимой холодной точкой до возникновения закономерности в последних временных шагах, кроме того в этом местоположении менее 90% всех бинов являются статистически значимыми холодными точками.

Усиливающаяся холодная точка

Возрастающая холодная точка

Местоположение, являющееся статистически значимой холодной точкой для 90% интервалов временных шагов, включая последний временной шаг. Кроме того интенсивность кластеризации низких значений в каждом временном шаге с течением времени возрастает, одновременно с ростом статистической значимости.

Постоянная холодная точка

Постоянная холодная точка

Местоположение, являющееся статистически значимой холодной точкой для 90% интервалов временных шагов, в котором не обнаруживается трендов, свидетельствующих о возрастании или убывании кластеризации с течением времени.

Убывающая холодная точка

Убывающая холодная точка

Местоположение, являющееся статистически значимой холодной точкой для 90% интервалов временных шагов, включая последний временной шаг. Кроме того интенсивность кластеризации низких значений в каждом временном шаге с течением времени убывает, одновременно со снижением статистической значимости.

Спорадическая холодная точка

Спорадическая холодная точка

Местоположение, в котором холодная точка то появляется, то исчезает. Менее 90% всех интервалов временных шагов являются статистически значимыми холодными точками и ни один из интервалов не является статистически значимой горячей точкой.

Колеблющаяся холодная точка

Колеблющаяся холодная точка

Статистически значимая холодная точка в последнем временном шаге, которая в предыдущем временном шаге регистрировалась как статистически значимая горячая точка. Статистически значимыми холодными точками являются менее 90% интервалов временных шагов.

Историческая холодная точка

Историческая холодная точка

В последнем временном периоде не является холодной точкой, но ранее, не менее чем в 90% интервалов временных шагов являлось статистически значимой холодной точкой.

Выходные данные инструмента

Выходные данные, получаемые в результате работы инструмента. Описанные выше категории более наглядно можно увидеть в 2D-картах. Дополнительно сообщения, в которых суммируются результаты анализа, отображаются в нижней части панели Геообработка во время выполнения этого инструмента. Для просмотра этих сообщений наведите курсор на индикатор хода выполнения, щелкните Всплывающее окно или откройте раздел сообщений на панели Геообработка. Вы можете получить доступ к сообщениям для выполненного ранее инструмента из панели История геообработки.

Пример сообщения инструмента Анализ возникновения горячих точек

И в заключение инструмент Анализ возникновения горячих точек добавит некоторые новые переменные ко входному Кубу Пространство-Время. Если эти переменные уже существуют (возможно вы запускали Анализ возникновения горячих точек несколько раз), они будут перезаписаны, то есть куб всегда содержит только самые свежие результаты анализа.

Вы можете визуализировать эти переменные с помощью ArcGIS Pro. См. Визуализация куба Пространство-Время для дополнительной информации.

Окрестность по умолчанию

Чтобы определить, является ли бин в определенном месте и времени, статистически значимой горячей или холодной точкой, каждый бин рассматривается в контексте окружающих его бинов как в пространстве, так и во времени. Хотя бин с высоким значением представляет интерес, если в окружающих его бинах не регистрируется высокие значения, он не будет являться статистически значимой горячей точкой. По умолчанию в этом инструменте используется Фиксированное расстояние для определения пространственных отношений между бинами. Параметры Расстояние окрестности и Временной шаг окрестности определяют экстент окрестности для бина (контекст, на основании которого бин анализируется). Предположим, размерность бина составляет 400 метров на 400 метров, с временным шагом в 1 день. Если вы установите для Расстояния окрестности 801 метр и для Временного шага окрестности значение 2, пространство, определяющее окрестность, будет составлять два бина по горизонтали и по вертикали и один бин по диагонали, как показано на рисунке:

Пример пространства, определяющего окрестность бина

Кроме того, окрестность определяется также и во времени. Все бины в одном местоположении, как целевой, так и его соседи во времени (как показано выше), соответствующие двум предшествующим временным периодам, будут включены в окрестность анализа – в этом примере – 3 дня. Обратите внимание, что во временную окрестность включаются только предшествующие временные шаги и Временной шаг окрестности, установленный на 2 в реальности охватывает 3 временных шага.

Если вы не указываете значение для параметра Расстояние окрестности, оно будет рассчитано по умолчанию. Формула основана на вычислении радиуса поиска по умолчанию для инструмента Плотность ядер. Если вы не указываете значение для параметра Временной шаг окрестности, значение по умолчанию устанавливается на 1.

Есть несколько дополнительных опций для определения окрестности с помощью параметра Определение пространственных взаимоотношений. Любая опция подразумевает, что инструмент сначала находит пространственных соседей, а затем определяются бины, расположенные в том же местоположении, но в пределах N предшествующих временных шагов, где N – Временной шаг окрестности, указанный во входных параметрах.

Выбор параметра Определение пространственных взаимоотношений должен отражать внутренние отношения между пространственными объектами, которые вы анализируете. Чем более точно вы сможете смоделировать взаимодействие пространственных объектов в пространстве, тем более точные результаты вы получите. Рекомендации см. в разделе Выбор Концептуализации пространственных отношений: рекомендации.