Вычислить плотность (GeoAnalytics)

Краткая информация

Вычисляет величину на единицу площади по точечным объектам, попадающим в окрестность вокруг каждой ячейки.

Более подробно о работе пошагового временного анализа

Иллюстрация

Вычислить плотность

Использование

  • Инструменту Вычислить плотность необходимы отдельные входные точечные объекты.

  • Плотность может быть дополнительно вычислена с помощью одного или нескольких полей чисел. Поле чисел – это числовое поле, определяющее число событий в каждом местоположении. Объекты, такие как города или автомагистрали, могут использовать поле чисел при вычислении плотности населения или полос трафика, соответственно. Если вы указали поле чисел, то плотность может быть вычислена для поля чисел в дополнение к плотности точек.

  • Входные точки агрегируются для анализа в бины. Вы должны указать размер бина, чтобы агрегировать туда данные. По умолчанию, выходные данные даются в километрах.

  • Входные точки агрегируются в бины указанного размера и формы (шестиугольник или квадрат). Если агрегация выполняется по гексагональной сетке, размером бина d является высота каждого шестиугольника, а ширина полученного шестиугольника будет равна 2 высотам, делённым на квадратный корень из 3. Если агрегирование выполняется в квадраты, размером бина d будет высота квадрата, которая равна ширине.

    Шестиугольные и квадратные бины

  • Вы должны указать размер соседства, которое больше, чем размер бина. Размер соседства используется для того, чтобы найти входные объекты в пределах того же соседства, что и объект (бин) интереса.

  • Более высокие значения размера окрестности приводят к построению более генерализованной плотности. Более низкие значения производят выходные данные, показывающие большее количество деталей.

  • При вычислении плотности учитываются только те точки, которые попадают в заданную область соседства. Если в окрестность определенной ячейки точки не попадают, этой ячейке значение не присваивается.

  • Есть две опции весов для вычисления плотности: опция Универсально суммирует все значения в пределах соседства и делит их на площадь. Опция Ядро взвешивает значения в соседстве по расстоянию от объекта интереса и применяет функцию кернела, чтобы подогнать к сглаживанию поверхности для каждой точки.

  • Возвращены будут лишь области в пределах соседства бина, содержащие точки.

  • Если масштабный коэффициент единиц измерения площади мал относительно расстояний между точками, то выходные значения могут также быть очень маленькими. Чтобы получить более высокие значения, выберите коэффициент масштаба для единиц площади для более крупных единиц измерения (например, Квадратные километры, а не Квадратные метры).

  • Для инструмента Вычислить плотность необходимо, чтобы полигональный слой был в системе координат проекции. Если данные не спроецированы, и вы не установили систему координат проекции, анализ будет выполняться в равноплощадной цилиндрической проекции (WKID 54034).

  • Значения плотности всегда будут значениями с плавающей точкой.

  • Вычислить плотность позволяет выполнять анализ, используя временные шаги. Каждый временной шаг анализируется независимо от объектов вне этого шага. Чтобы использовать временной шаг, входные данные должны содержать информацию о времени и представлять момент времени. Когда применяются временные шаги, выходными объектами выступают интервалы времени, представленные полями.

  • Когда входные объекты анализируются с применением временных шагов, каждый шаг анализируется независимо от наличия объектов вне этого шага.

  • Для параметра Базовый временной шаг может быть указана дата и время или только дата; только значение времени не может быть указано.

  • В выходные объекты будут добавлены следующие поля:

    Имя поляОписание

    density

    Плотность заданного полигона. Возвращается в виде заданного коэффициента масштабирования.

    density_<fieldname>

    Плотность, взвешенная по заданному полю. Возвращается только при задании одного или нескольких полей.

    start_datetime

    При задании временного шага, выходные полигоны будут содержать временной интервал. Это поле представляет время начала.

    end_datetime

    При задании временного шага, выходные полигоны будут содержать временной интервал. Это поле представляет время окончания.

  • Вы можете повысить производительность инструмента Вычислить плотность, используя следующие советы:

    • Задайте параметр среды экстента, чтобы анализировать только данные области интереса.
    • Более крупные бины повышают производительность, по сравнению с более мелкими. Если вы не уверены относительно начального размера, выберите более крупный бин.
    • Так же, как с бинами, более крупные временные интервалы повышают производительность, по сравнению с более мелкими.
    • Уменьшите отношение размера окрестности к размеру бина. Размер окрестности в три раза больше размера бина имеет большую производительность, чем окрестность, превышающая размер бина в 10 раз.
    • Используйте локальные данные там, где выполняется анализ.

  • 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

  • Аналогичный анализ можно выполнить следующим образом:

Параметры

ПодписьОписаниеТип данных
Входной слой

Точки, которые будут использоваться для вычисления плотности.

Feature Set
Выходное имя

Имя выходного сервиса пространственных объектов.

String
Тип бина

Задает форму бина, используемого в анализе.

  • Квадрат —Бин может быть квадратным. Это значение по умолчанию.
  • Шестиугольник —Бин может быть шестиугольным.
String
Размер бина

Размер бинов, используемых для агрегирования входных объектов. При генерации квадратных бинов, заданное число и единицы измерения определяют размеры квадрата. Для шестиугольных бинов, число и единицы измерения определяют расстояние между параллельными сторонами.

Linear Unit
Вес

Указывает веса, которые будут применяться для функции плотности.

  • Универсальный —Вычисление магнитуды для каждой области, в которой каждый бин имеет равный вес. Используется по умолчанию.
  • Ядро —Вычисление величины на единицу площади с примененным алгоритмом сглаживания (с помощью ядер), который присваивает ближайшим к точкам бинам больший вес.
String
Размер окрестности

Радиус поиска, применяемый для расчета плотности.

Linear Unit
Поля
(Дополнительный)

Одно или более полей, указывающих значения распределения для каждого объекта. Поле распределения содержит значения количества или подсчета, которые должны быть распределены по ландшафту для построения непрерывной поверхности.

Значения в поле распределения должны быть числовыми. По умолчанию всегда будет вычислена плотность количества входных точек.

Field
Масштабный коэффициент единиц измерения площади
(Дополнительный)

Задает единицы площади значений выходной плотности. По умолчанию единицы измерения основываются на единицах выходной пространственной привязки.

  • Акры —Площадь в акрах
  • Гектары —Площадь в гектарах
  • Квадратные мили —Площадь в квадратных милях
  • Квадратные километры —Площадь в квадратных километрах
  • Квадратные метры —Площадь в квадратных метрах
  • Квадратные футы —Площадь в квадратных футах
  • Квадратные ярды —Площадь в квадратных ярдах
String
Интервал временного шага
(Дополнительный)

Значение длительности временного шага. Этот параметр доступен только если у входных точек активировано время и представлено определённое время.

Временные шаги могут применяться, только если во входных данных используется время.

Time Unit
Повтор временного шага
(Дополнительный)

Значение, задающее частоту интервалов временного шага. Этот параметр доступен только если у входных точек активировано время и представлено определённое время.

Time Unit
Базовый временной шаг
(Дополнительный)

Дата, задающая базовое время, по которому выравниваются временные шаги. По умолчанию это 1 января 1970, 00:00 часов. Этот параметр доступен только если у входных точек активировано время и представлено определённое время.

Date
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 данных —Результаты будут храниться в хранилище больших пространственно-временных данных. Это значение по умолчанию.
  • Реляционное хранилище данных —Результаты будут храниться в хранилище реляционных данных.
String

Производные выходные данные

ПодписьОписаниеТип данных
Выходной класс пространственных объектов

Количество на единицу площади (плотность) точечных объектов, попадающих в окрестность вокруг каждой ячейки.

Набор объектов

arcpy.geoanalytics.CalculateDensity(input_layer, output_name, bin_type, bin_size, weight, neighborhood_size, {fields}, {area_unit_scale_factor}, {time_step_interval}, {time_step_repeat}, {time_step_reference}, {data_store})
ИмяОписаниеТип данных
input_layer

Точки, которые будут использоваться для вычисления плотности.

Feature Set
output_name

Имя выходного сервиса пространственных объектов.

String
bin_type

Задает форму бина, используемого в анализе.

  • SQUAREБин может быть квадратным. Это значение по умолчанию.
  • HEXAGONБин может быть шестиугольным.
String
bin_size

Размер бинов, используемых для агрегирования входных объектов. При генерации квадратных бинов, заданное число и единицы измерения определяют размеры квадрата. Для шестиугольных бинов, число и единицы измерения определяют расстояние между параллельными сторонами.

Linear Unit
weight

Указывает веса, которые будут применяться для функции плотности.

  • UNIFORMВычисление магнитуды для каждой области, в которой каждый бин имеет равный вес. Используется по умолчанию.
  • KERNELВычисление величины на единицу площади с примененным алгоритмом сглаживания (с помощью ядер), который присваивает ближайшим к точкам бинам больший вес.
String
neighborhood_size

Радиус поиска, применяемый для расчета плотности.

Linear Unit
fields
[fields,...]
(Дополнительный)

Одно или более полей, указывающих значения распределения для каждого объекта. Поле распределения содержит значения количества или подсчета, которые должны быть распределены по ландшафту для построения непрерывной поверхности.

Значения в поле распределения должны быть числовыми. По умолчанию всегда будет вычислена плотность количества входных точек.

Field
area_unit_scale_factor
(Дополнительный)

Задает единицы площади значений выходной плотности. По умолчанию единицы измерения основываются на единицах выходной пространственной привязки.

  • ACRESПлощадь в акрах
  • HECTARESПлощадь в гектарах
  • SQUARE_MILESПлощадь в квадратных милях
  • SQUARE_KILOMETERSПлощадь в квадратных километрах
  • SQUARE_METERSПлощадь в квадратных метрах
  • SQUARE_FEETПлощадь в квадратных футах
  • SQUARE_YARDSПлощадь в квадратных ярдах
String
time_step_interval
(Дополнительный)

Значение длительности временного шага. Этот параметр доступен только если у входных точек активировано время и представлено определённое время.

Временные шаги могут применяться, только если во входных данных используется время.

Time Unit
time_step_repeat
(Дополнительный)

Значение, задающее частоту интервалов временного шага. Этот параметр доступен только если у входных точек активировано время и представлено определённое время.

Time Unit
time_step_reference
(Дополнительный)

Дата, задающая базовое время, по которому выравниваются временные шаги. По умолчанию это 1 января 1970, 00:00 часов. Этот параметр доступен только если у входных точек активировано время и представлено определённое время.

Date
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
output

Количество на единицу площади (плотность) точечных объектов, попадающих в окрестность вокруг каждой ячейки.

Набор объектов

Пример кода

CalculateDensity (окно Python)

В следующем скрипте окна Python показано, как используется инструмент CalculateDensity.

#-------------------------------------------------------------------------------
# Name: Calculate Density.py
# Description: Calculate density using the count of points as well as the severity 
# value of outbreaks by week.
# Requirements: ArcGIS GeoAnalytics Server
# Import system modules
import arcpy
# Set local variables
# This example used a big data file share name "HealthInfo" with dataset 
# "Outbreaks" registered on a GeoAnalytics server
inFeatures = "https://MyGeoAnalyticsMachine.domain.com/geoanalytics/rest/services/DataStoreCatalogs/bigDataFileShares_HealthInfo/BigDataCatalogServer/Outbreaks"
# By default, the count of points will be used in addition to any other fields 
# that are specified
fields = "Severity"
# Set the size of bins and neighborhood and the time step size
binSize = "1 Kilometers"
neighborhoodSize = "2 Kilometers"
timeStepInterval = "1 Weeks"
# Specify output info
outFS = "OutbreakDenisty"
dataStore = "SPATIOTEMPORAL_DATA_STORE"
# Execute Calculate Density
arcpy.geoanalytics.CalculateDensity(inFeatures, outFS, 'HEXAGON', binSize, 
                                    'UNIFORM', neighborhoodSize, fields, 
                                    'SQUARE_KILOMETERS', timeStepInterval, None, 
                                    None, dataStore)

Параметры среды

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