在 ArcGIS Pro 中,时态图可用作时间序列中影像数据的基本分析工具。利用时态图可视化随时间的变化,可以同时显示趋势,并与变量、波段或其他维度值进行比较。
借助时态图图表中的功能,您可以执行趋势分析、深入了解给定位置的多维栅格数据,并以折线图的形式绘制随时间变化的值。时态图图表采用交互式设计,选择时态图上的一个点可将地图显示无缝切换到提取点值的时间片,因此可以更加方便地导航数据。时态图图表可用于涉及栅格数据时间序列分析的各种科学应用,并且结果的图形输出可直接用作战略管理和决策制定的输入。
要创建图表,请在内容窗格中右键单击要分析的图层,指向创建图表,然后单击时态图以打开图表属性窗格。
定义时态图图表参数设置
要为图表定义参数设置,请在图表属性窗格顶部单击数据选项卡。
定义要在时态图上绘制的点要素
可以使用图表属性窗格顶部的绘制工具在地图视图中的镶嵌数据集、多维栅格图层或 netCDF 栅格图层上绘制点要素。随即将这些点要素添加到图表属性窗格上的要素表中。在要素表中,可以选择或取消选择点要素、移除不需要的点要素,以及编辑每个点的符号和标注。基于要素表中的选择内容,一旦定义时间序列后,将创建每个位置的时态图,并在同一对话框中显示这些时态图。
时间
时态图的 x 轴将以连续时间间隔显示时间。可以通过时间框来选择所选图层的时间参数名称。这些时间名称来自图层属性表中的常规时间字段或者时间维度(如果图层是根据多维数据集创建的)。如果数据具有多个时间字段或时间维度,则所有时间名称将显示在时间框中。
时间间隔大小和时间聚合
时间间隔大小参数用于定义 x 轴上的时间间隔。如果时态数据以均匀间隔排列,则默认使用数据的原始时间间隔。例如,通常以每小时、每天或每月时间间隔存档根据数值模型生成的天气数据。因此,无需时间聚合即可显示数据,并且时态图将显示原始像素值(不含值聚合)。
如果时态数据以不均匀间隔排列,则将沿 x 轴将其分组到时间间隔中。默认间隔大小根据数据集的时态范围进行选择,并可通过时间间隔大小参数进行手动更改。如果指定新的时间间隔大小值,则时间聚合参数将自动更改为平均值。可以手动将时间聚合更改为计数、平均值、中值或总和。
还可以使用时间间隔大小和时间聚合对数据执行统计分析。例如,可以将每小时的数据聚合到每日、每月或每年时间间隔,并以不同的时间比例来可视化趋势。可以基于落在新时间间隔范围内的值以及时间聚合参数来计算时态图上显示的值。
时间间隔对齐
时间间隔可与第一个数据点或最后一个数据点对齐。
如果与第一个数据点对齐,则从最早的日期开始向后进行分组。
如果与最后一个数据点对齐,则从最近的日期开始向前进行分组。
从最后一个数据点开始分组的方式需经过慎重考虑,原因是最后创建的条柱可能部分为空,从而产生一种假象:这段时间内值或计数出现下降,而真实情况是,数据采集在该条柱的跨度内开始或结束。要避免分组偏差,请选中修剪不完整的时间间隔选项。由此将在可视化过程中移除部分填充的条柱。
时间序列
创建时态图图表时,将提供以下三个选项以支持时间序列中所有类型的影像数据:
- 一个或多个变量 - 如果时态数据位于单波段中,请使用此选项。由此可以比较镶嵌数据集、多维栅格图层、netCDF 栅格图层或影像服务中多个变量的趋势。将针对所选位置处的每个变量显示图形。
- 多波段单变量 - 此选项适用于多波段中的时态数据;您可以比较不同位置上不同波段的时间变化。可以指定要在时态图上绘制的波段名称,每个波段都使用其自己的图形。添加全部和全部移除按钮可分别用于同时添加或移除时态图上的所有波段图。
- 多维单变量 - 此选项特别适用于包含时间维度和其他维度的多维数据。支持的多维图层类型为多维镶嵌数据集、多维栅格图层、netCDF 栅格图层和多维影像服务。可以基于其他维度中的特定值(例如相应时间值处的深度)来创建时态图。例如,土壤湿度数据通常包括时间维度和地表以下的垂直维度,由此在地表以下 0.1、0.2 和 0.3 米处生成时态图。可以使用添加全部或全部移除按钮分别添加或移除时态图上其他维度中的所有值。
轴
以下参数可以定义轴:
- Y 轴边界 - 默认的最小和最大 y 轴边界是根据 y 轴上表示的数据值的范围设置的。通过输入新的 y 轴边界值,可以对这些值进行自定义。单击重置图标,y 轴边界将会恢复为默认值。
- Y 轴上的标准化值 - 如果选择了多个变量,并且其值的范围很大,请选中轴类别中有关 Y 轴选项的标准化值以包括相同比例的所有变量,从而在同一图表中可视化多个分布。例如,您可能希望同时可视化每天几英寸以内的降雨量以及每天的平均温度(华氏度),例如 60 - 90 华氏度。y 轴值的标准化涉及 Z 变换,即从每个值中减去所有值的平均值然后除以所有值的标准差。
数字和时间格式设置
可以设置图表上数字和时间的显示格式:
- 数字格式 - 可以通过指定数字格式类别或定义自定义格式字符串来设置轴显示数值的格式。
- 时间格式 - 可以设置要显示在 x 轴上的日期和时间格式。
标注图表
单击图表属性窗格顶部的常规选项卡。为图表和图例指定标题,并标注 x 轴和 y 轴。您可以为时态图图表添加详细说明。
示例
可按照如下所示步骤创建时态图以可视化 2008 年至 2016 年两个位置处的土壤湿度趋势:
- 可以根据包含土壤湿度变量的多维镶嵌数据集创建镶嵌图层。
- 在地图上创建两个点要素,然后将标注更改为位置 1 和位置 2。
- 将时间设置为标准时间。
- 将时间间隔大小设置为 1 个月。
- 将时间聚合设置为无。
- 将时间序列设置为一个或多个变量。
- 在时间序列表中选择土壤湿度以创建时态图图表。