可视化时态数据—ArcGIS Pro

概览

可视化时态数据概览视频

视频长度：4:50。
此视频是使用 ArcGIS Pro 2.3 创建的。

地理数据通常具有重要的时态分量。时态数据，即有关不同时间点要素和属性的信息，可用于探索各种各样的现象，例如犯罪趋势、入侵物种的传播和交通事故模式。

在本教程中，您将可视化过去二十年新西兰国际旅游业的发展变化，这些变化对该国的商业产生了重大影响。您还可以选择将您的可视化导出为视频文件，将其共享到社交媒体平台。

预计时间：40分钟（如果包括可选部分则为 50 分钟）
软件要求：ArcGIS Pro

打开工程

旅游业是新西兰经济中不可或缺且发展迅猛的一部分。目前占该国 GDP 的 6％以上，名副其实的经济支柱。充分了解游客的来源、参观目的地和滞留时间有利于规划者选择正确的酒店位置、旅游公司及其他服务。

在本教程中，您将针对新西兰的中国旅游市场的发展变化进行可视化。近来，中国已成为新西兰第二大旅游市场，预计将在几年内超过澳大利亚，成为最大的游客收入来源。您将使用新西兰 20 年间的国际游客调查数据来绘制这一增长。

启动 ArcGIS Pro 并根据需要进行登录。
在起始页的最近工程下方，单击打开其他工程。
注：
如果已打开一个工程，请单击功能区上的工程选项卡。在左侧的菜单项列表中，单击打开。在打开页面上单击门户，然后单击页面底部的打开其他工程。
在打开工程对话框的门户下，单击 ArcGIS Online 。
注：
如果您看到列出的是 ArcGIS Enterprise ，则必须将活动门户设置为 ArcGIS Online 或从浏览器下载教程数据。了解有关如何访问快速入门教程的详细信息。
在对话框顶部的搜索框中，输入 Visualize temporal data tutorial，然后按 Enter 键。
在搜索结果列表中，单击 Visualize temporal data 以选择工程包。
注：
如果该名称下不只有一个工程包，请查看所有者列。选择所有者名称为 ArcGISProTutorials 的项目。如果没有返回任何搜索结果，请参阅访问快速入门教程。
单击确定。
工程随即打开，其中显示新西兰区域当局边界地图。区域当局是新西兰的第二级地方政府，仅次于区域议会。它们可以代表城市或本地行政区。
默认情况下，工程包将解压缩至 <User Documents>\ArcGIS\Packages 文件夹。可在共享和下载选项中更改默认位置。

将 Excel 工作表添加到工程中

在附加到工程包的 Excel 文件中有中国旅游数据。您将把该文件中的一个工作表作为表格添加到工程中。

单击功能区上的视图选项卡。在窗口组中，单击重置窗格，然后单击重置窗格以进行地理处理。
此操作可确保内容、目录和地理处理窗格处于开放状态，而其他窗格处于关闭状态。
单击功能区上的地图选项卡。在图层组中，单击添加数据。
在浏览对话框中的工程下，单击文件夹以选择与工程关联的文件夹。
在右侧的窗口中，浏览至 Visualize_temporal_data > common data > userdata。双击 ChineseVisitorsByTA.xlsx，然后单击 ’Percent Chinese Tourism by TA$’ 工作表将其选中。
注：
如果您收到错误消息，指示未安装所需的 Microsoft 驱动程序，请参阅在 ArcGIS Pro 中使用 Microsoft Excel 文件以获取详细信息和驱动程序链接。安装驱动程序后，单击浏览对话框中的刷新按钮以显示工作表。
单击确定。
Excel 工作表随即作为表格添加到 ArcGIS Pro，并显示在内容窗格中。
在内容窗格的独立表下，右键单击 'Percent Chinese Tourism by TA$'，然后单击打开。
表中的每一列将列出一个不同的区域当局。每一行将列出 1997 年与 2017 年之间的一个年份。单元格中的值代表中国游客占全部国际游客的百分比。空值表示数据缺失或不足，而不是表示零值。
注：
Excel 文件 (.xlsx) 默认存储在 <user documents>\ArcGIS\Packages\Visualize_temporal_data\commondata\userdata 文件夹中。Excel 文件中的元数据工作表包含源数据（已修改）和详细信息的链接。此工作所基于的/包含的新西兰统计局数据由新西兰统计局授权，可在知识共享署名 4.0 国际许可下重复使用。
在快速访问工具条上，单击保存保存工程。

转置表字段

在 ‘Percent Chinese Tourism By TA$’ 表中，时间单位（年）为行，地理单位（地方当局）为列。而在其他表中，您可能会发现行是地理单位，列是时态单位。无论哪种情况，如果将唯一时空值存储为单列中的单独行，则 ArcGIS 中的时态数据都可以获得最佳效果。

此表中有 21 行（表示年份）和 64 列（表示地区）。您需要创建一个表，并使用该表中的一行来存储 1,344 (21 x 64) 种年份和地区的唯一组合。您将使用转置字段工具将数据转换为此格式。

在地理处理窗格的搜索框中输入转置字段。
在您输入的时候，系统将返回搜索结果。第一个结果应为转置字段工具。
在搜索结果列表中，单击转置字段以打开工具。
对于输入表，请单击下拉箭头，然后单击 'Percent Chinese Tourism By TA$'。
在要转置的字段下的字段旁边，单击添加多项按钮。
在下拉列表的底部，单击切换所有复选框按钮以选择所有字段。滚动至列表底部，并取消选中 Year。
在下拉列表的底部，单击添加。
这些字段将成为输出表中的行。
滚动至地理处理窗格底部。对于输出表，删除整个路径，然后输入 ChineseTourismTransposed。
将自动恢复工程地理数据库的路径。
对于转置的字段，输入 TerritorialAuthority。
对于值字段，输入 ChinesePercentageOfTotal。
注：
Transposed 字段是输出表中的一个新字段，用于存储地方当局的名称。Value 字段也是一个新字段，用于存储中国旅游百分比值。可以针对这些字段使用任何名称。
单击属性字段下拉箭头（而并非添加多项按钮），然后单击 Year。
单击运行。
新表将添加到内容窗格中。请确认该表已保存到工程地理数据库。
在目录窗格中，展开数据库，然后展开 visualize_temporal_data 地理数据库。
工程地理数据库中包含三个项目：您创建的表以及作为地图图层源数据集的两个要素类。
提示：
如果您没有看到表，请右键单击工程地理数据库，然后单击刷新。
关闭 ‘Percent Chinese Tourism by TA$’ 表。
在内容窗格的独立表下，右键单击 ChineseTourismTransposed 并单击打开。
滚动表。
输出是您需要的内容：年份和地区的每个唯一组合的单独行。但是，并非所有字段的数据类型都正确。
将鼠标悬停在 ChinesePercentageOfTotal 字段标题上。
虽然字段值表示的是百分比，但是字段数据类型为“文本”。您需要可显示小数点的数值字段。由于您无法更改字段的数据类型，因此您可以添加一个新字段，并在其中填充相同的值。
注：
在 ArcGIS Pro 处理 Excel 表时，包含混合数据类型（包括数字和空值的组合）值的字段将会输出为文本字段。有关详细信息，请参阅在 ArcGIS Pro 中使用 Microsoft Excel 文件。
将鼠标悬停在 Year 字段标题上。
此字段的数据类型为双精度型，该数值类型支持具有高精度十进制值的数值。尽管将时间值存储为数字（或文本，就此而言）时也能显示时态数据，但最好的做法还是将其存储在日期字段中。您将运行相应的工具，将年份值转换为日期。
了解有关 ArcGIS 字段数据类型的详细信息。

添加字段并计算其值

您需要将数值字段添加到表中，然后计算当前存储为文本的旅游百分比值并填入该字段。

如有必要，在内容窗格中，单击 ChineseTourismTransposed 表以将其选中。
在功能区的表格下，单击视图选项卡。（单击高亮显示的上下文选项卡，而非核心视图选项卡。）
在字段组中单击添加。
表的字段视图随即打开。可使用“字段”视图来处理表属性。在“字段”视图中，ChineseTourismTransposed 表中的每个字段显示为一行。每个表属性显示为一列。在“字段”视图的最后一行，添加了一个名为 Field 的新字段。
在“字段”视图最后一行的“字段名称”列中，双击名称 Field 以使其处于可编辑状态。将字段名称更改为 ChinesePercentage 并按 Enter 键。
在同一行的“数据类型”列中，双击默认值 Long。在数据类型的下拉列表中，单击浮点型。
与双精度型类似，浮点型数据类型支持小数位，但所需的存储空间更少。
在功能区字段选项卡的更改组中，单击保存。
这将保存对表属性所做的更改。
关闭字段：ChineseTourismTransposed 视图。
新字段显示在 ChineseTourismTransposed 表中，且值为 <空>。接下来，您需要计算该字段的值。
提示：
如果您看不到表中的新字段，请单击表格视图底部的刷新表格按钮。
在表中，右键单击 ChinesePercentage 字段的列标题，然后单击计算字段。
计算字段窗口随即显示。输入表、字段名称和表达式类型参数已正确设置。
注：
为了方便起见，某些地理处理工具会在浮动窗口中打开。这些工具也可以在地理处理窗格中打开。
在字段列表中，双击 ChinesePercentageOfTotal。
字段名称将添加到字段列表下方的表达式框中。完整的字段计算为 ChinesePercentage = !ChinesePercentageOfTotal!。（感叹号是因为使用了 Python 语法。）
工具运行时，ChinesePercentage 字段的值将与 ChinesePercentageOfTotal 相同，但是该值为数字而非文本。
单击确定。
ChinesePercentage 字段中将填充具有六个小数位的数值。
单击 ChinesePercentageOfTotal 字段（文本字段）的列标题以将其选中。右键单击所选标题，然后单击删除。
在出现删除字段提示时，请确认要删除的字段是否正确。单击是。
单击保存保存工程。

将时间值转换为日期格式

建议将时间值放在日期字段中。尽管此操作对于本教程来说并非必需，但是一些高级分析操作会有此要求。

在地理处理窗格中，单击后退按钮。
在搜索框中输入转换时间字段。
打开转换时间字段工具。（该工具应该为第一个搜索结果。）
将输入表设置为 ChineseTourismTransposed。
将输入时间字段设置为年。
对于输入时间格式，单击设置格式按钮。单击日期格式下拉箭头，然后单击 yyyy。请忽略区域设置。
接受输出时间字段的 Year_Converted，然后确认输出时间类型参数是否设置为日期。
单击运行。
新字段随即添加到表中，并填充日期。
删除 Year 字段。
单击保存保存工程。

将表连接到图层

要创建时态显示，需要将 ChineseTourismTransposed 独立表连接到地图中的 Territorial Authorities 图层。通过连接可以将表暂时连接在一起，这样就可以对其中一个表（通常是独立表）的属性进行查询或符号化，如同该表从属于另一个表（通常是图层属性表）一样。

进行连接需要两个表具有公共属性。在本案例中，Territorial Authorities 图层属性表和 ChineseTourismTransposed 表都有一个包含地区名称的字段。

在 Territorial Authorities 表（目标表）中有 68 个记录，且在 ChineseTourismTransposed 表（连接表）中有 1,344 个记录。目标表中的一个记录将匹配连接表中的多个记录（具有相同地区名称的记录会匹配在一起），因此这种连接称为一对多连接。了解有关连接的详细信息。

在内容窗格中，右键单击 Territorial Authorities 图层，然后单击属性表。
每个地区都有一条对应的记录。请注意 Name 字段中的值在单词之间是下划线而不是空格。
激活 ChineseTourismTransposed 表。
TerritorialAuthority 字段中的名称也是用下划线分隔的。两个表中公共字段的名称（或别名）不必相同。但是，字段值的格式必须相同。
关闭 ChineseTourismTransposed 表。
在内容窗格中，右键单击 Territorial Authorities 图层，指向连接和关联，然后单击添加连接。
添加连接窗口随即显示。
在添加连接窗口中，设置参数如下：
- 对于输入表，接受 Territorial Authorities。
- 对于输入连接字段，选择 Name。
- 对于连接表，选择 ChineseTourismTransposed。
- 对于连接表字段，根据需要选择 TerritorialAuthority。
“输入连接字段”参数上的警告指示未对连接字段建立索引。如果存在大量记录，则属性索引可提高性能。在此情况下，不需要索引。
单击确定。
工具运行结束后，Territorial Authorities 属性表将会更新。ChineseTourismTransposed 表中的属性已追加到表中。
注：
连接表具有 1,348 条记录。图层属性表中有原始 68 条记录中有四条记录在 ChineseTourismTransposed 表中没有匹配的记录。（回想一下 64 个区域当局在原始 Excel 工作表中的表示。）对于这四条不匹配的记录，系统会向连接字段分配空值。
滚动表。
一些属性是不需要的。不必删除它们，可以将其隐藏。
在属性表中，右键单击任意列标题，然后单击字段以打开表的字段视图。
在可见列中，取消选中列标题的复选框，可关闭表中所有字段的可见性。
选中以下字段旁边的可见复选框可使其可见：
- TA2015_NAME（别名为 Name）
- ChineseTourismTransposed.ChinesePercentage（别名为 ChinesePercentage）
- ChineseTourismTransposed.Year_Converted（别名为 Year_Converted）
注：
前缀 ChineseTourismTransposed. 表示这些字段来自连接表。连接仅适用于地图图层，不适用于其源要素类。您可以将图层导出至新要素类，从而使连接永久化。
在功能区字段选项卡的更改组中，单击保存。
关闭字段：Territorial Authorities 视图。
Territorial Authorities 表显示三个字段：Name、ChinesePercentage 和 Year_Converted。
提示：
如有必要，请单击位于表格视图底部的刷新表按扭。
关闭表。
单击保存保存工程。

符号化区域当局

在地图上，可按照唯一值对地区进行符号化。您可以切换至分级配色方案，通过色调的深浅表示中国游客所占百分比的大小。

在内容窗格中，右键单击 Territorial Authorities 图层，然后单击符号系统。
将打开符号系统窗格。
在主符号系统下方单击下拉箭头，然后单击分级色彩。
要符号化的字段将自动设置到 ChinesePercentage（唯一可用的数值字段）。
单击配色方案下拉箭头。在配色方案列表下，选中显示名称复选框。
滚动配色方案列表。在靠近底部的地方，单击黄-橙-红（5 类）以将其选中。
默认情况下，会将数据分组为五类。分类间隔可反映数据中值的聚类情况（自然间断点），但是对于地图读者来说不够直观。您可以更改分类间隔的值。
在符号系统窗格下半部分的类选项卡上，编辑高值和标注列，如下表所示。单击两次，使单元格处于可编辑状态。要提交编辑，请按 Tab 键或 Enter 键，或者单击其他单元格。
上限值标注
2
小于 2%
5
2% - 5%
10
5% - 10%
20
10% - 20%
保持不变
大于 20%
您的符号系统窗格应如下所示：
在地图上，Territorial Authorities 图层反映了新的配色方案。颜色看起来很微弱，因为对原始符号系统应用了透明度。
在内容窗格中，确保已选中 Territorial Authorities 图层。在功能区的要素图层下，单击外观选项卡。在效果组中，将透明度滑块移动至 0%。
在内容窗格中，关闭 Cities 图层。
现在，地图上的每个要素只有一个值进行了符号化。要查看数据的逐年变化，您需要在图层上启用时间。
单击保存保存工程。

上限值	标注
2	小于 2%
5	2% - 5%
10	5% - 10%
20	10% - 20%
保持不变	大于 20%

启用时间并可视化数据

时态数据的显示是使用与视频播放器类似的时间滑块进行控制的。功能区上的时间上下文选项卡可提供更多用于显示数据的设置。当您启动图层的时间属性时，时间滑块和功能区选项卡将可用。

在内容窗格中，右键单击 Territorial Authorities 图层，然后单击属性。
在图层属性对话框左侧的选项卡中单击时间。
在时间属性中，单击图层时间下拉箭头，然后单击每个要素具有单个时间字段。
时间字段自动设置为 Year_Converted，时间范围设置为数据范围。
单击确定。
时间滑块显示在地图视图的顶部。
将鼠标悬停在时间滑块上可查看其控件。
在时间滑块的左侧，单击禁用时间按钮可将其切换为启用时间按钮。
时间跨度将折叠到范围中的第一个值。1997 年，中国游客在到新西兰任意地区旅游的国际游客中占比不超过 2%。这一年的许多地区均为空值，也就是您看到灰色背景图层符号的地方。
您可以配置时间滑块以回放间隔一年的数据。
在功能区的地图上下文选项卡下方，单击时间选项卡。在捕捉组中，选中时间捕捉复选框。在复选框下方，单击时间捕捉间隔下拉箭头，然后单击年。
此设置对应数据的分辨率，其捕获间隔为每年。
在当前时间组中，将跨度设置更改为 0，然后按 Enter 键。
这样可以确保每次只显示一年的数据量。要了解有关配置时间的详细信息，请参阅配置时间滑块设置。
在回放组中，单击播放所有步骤按钮。
地图将播放全部数据，并显示每年中国游客的百分比。在回放的最后几年，有一个显著的增长 - 尤其是在南岛。
提示：
您也可以单击时间滑块上的播放所有步骤按钮来播放数据。
在回放组中，使用调整回放速度滑块降低播放速度。再次播放数据。
单击保存保存工程。

创建动画并导出视频（可选）

在本节中，您将创建回放动画并将其导出为视频文件。这样，您就可以和无法访问 ArcGIS Pro 的其他人（例如旅游行业的企业所有者和利益相关者）共享工作成果。

动画由关键帧（类似于站点或航路点）及关键帧之间的过渡组成。现在您已经配置了 Territorial Authorities 图层的时间属性，可以将时间滑块步长（每年一个步长）导入动画中。每个时间步都将变成一个关键帧。

有关动画的详细信息，请参阅动画基础知识。

单击功能区上的视图选项卡。在动画组中单击添加。
随即为当前地图创建动画。空白的动画时间轴窗格显示在地图视图下。在功能区上，动画上下文选项卡随即出现在地图下方。
在为动画创建关键帧之前，您需要确保已缩放至正确的地图范围。
在内容窗格中，右键单击 Territorial Authorities 图层，然后单击缩放至图层。
如有必要，请在功能区的地图上下文选项卡下方，单击动画选项卡。在创建组中，单击导入下拉箭头，然后单击时间滑块步长。
动画时间轴窗格将填充 22 个关键帧。第一个关键帧表示零秒 (00:00.000) 处的动画。后续的每个关键帧对应一年的数据。（关键帧中的缩略图可能需要一些时间才能显示。）
在动画选项卡的回放组中，持续时间设置为一分三秒 (01:03.000)。共有 21 张幻灯片过渡，这意味着每张幻灯片只能显示三秒钟。由于没有照相机移动（与地图相关的视点不会改变），因此关键帧之间不需要很多时间。您将缩短视频的持续时间，使其在视觉上更加高效。
在动画选项卡的回放组中，将持续时间值替换为 00:21，然后按 Enter 键。
动画时间轴窗格中的时间戳也相应地进行了调整。现在每个过渡耗时一秒。
如果动画能够显示数据表示的是哪一年，则将更有帮助。您可以添加动态文本以显示此信息。动态文本显示的信息将在回放过程中进行更新。
在动画时间轴窗格的关键帧图库下，单击第一个关键帧以将其选中。滚动到图库末尾，按住 Shift 键，单击最后一个关键帧。
您在下一步中添加的动态文本将应用于所有选定关键帧，换言之，即应用于整个动画。
在动画选项卡的叠加组中，展开叠加库。
注：
根据 ArcGIS Pro 窗口大小的不同，您可能会看到添加叠加按钮而非库项目。单击该按钮以显示库。
在叠加库中的动态文本下，单击地图时间。
一个具有动态文本表达式的框在地图视图上显示为叠加。
在动态文本框中，将默认两行表达式替换为 <dyn type="animation" property="startTime" format="yyyy"/>。
表达式将创建单个时间标注（而非开始时间和结束时间），并对其进行格式化以显示年份（而非完整日期）。
在地图视图叠加上，单击关闭以提交编辑内容。
您将放大动态文本。然后您将预览动画。
在动画选项卡的叠加组中，将字体大小更改为 48。
提示：
用于格式化和符号化叠加的选项位于动画属性窗格的叠加选项卡上。可通过标题和其他叠加进一步增强此动画。了解有关添加动画叠加和编辑动画叠加的详细信息。
在回放组中，单击播放按钮。（请勿单击时间滑块上的播放按钮 - 您已对动画所做的更改不会在时间滑块回放中反映。）
您已准备好将动画导出为视频文件。
在动画选项卡的导出组中，单击动画。
随即打开导出动画窗格。默认设置为输出针对 YouTube 配置的 .mp4 媒体格式的视频。您可以根据需要尝试其他电影导出预设和设置。
在导出动画窗格的文件名框中，将默认文件名 (New Zealand) 更改为 Chinese Tourism NZ 1997 to 2017。
或者，单击浏览按钮并浏览至另一个文件夹以保存视频。
单击导出。
导出需要花费一些时间。您可以在窗格底部追踪进度。导出过程结束后，窗格左下角将显示播放视频链接。
单击播放视频。
单击保存保存工程。