Créer un cube spatio-temporel (Outils de serveur GeoAnalytics)

Résumé

Synthétise un ensemble de points dans une structure de données netCDF en les agrégeant dans des groupes spatio-temporels. Au sein de chaque groupe, les points sont comptabilisés et les attributs spécifiés sont agrégés. Pour tous les emplacements des groupes, l’évolution de la comptabilisation, ainsi que les valeurs de champ de récapitulation, sont évaluées.

Héritage :

L’extension ArcGIS GeoAnalytics Server devient obsolète dans ArcGIS Enterprise. La version finale de GeoAnalytics‏ Server a été incluse avec ArcGIS Enterprise 11.3. Cet outil de géotraitement est accessible via ArcGIS Enterprise 11.3 et versions antérieures.

Illustration

Create Space Time Cube tool illustration

Utilisation

Cet outil agrège la valeur du paramètre Point Layer (Couche ponctuelle) dans des groupes spatio-temporels. Les groupes spatio-temporels peuvent être considérés comme un cube tridimensionnel dont les dimensions x et y représentent l’espace et la dimension t représente le temps.
Chaque groupe présente une position fixe dans l’espace (x,y) et dans le temps (t). Les bins couvrant la même surface (x, y) partagent le même ID d’emplacement. Les bins englobant la même durée partagent le même ID d’intervalle temporel. Puisque le cube est toujours rectangulaire, même si les données ponctuelles ne le sont pas, certains emplacements présenteront un nombre de points nul pour tous les pas de temps. Pour de nombreuses analyses, seuls les emplacements comportant des données, avec au moins un nombre de points supérieur à zéro pour au moins un intervalle temporel, seront inclus dans l’analyse.
Chaque groupe dans le cube spatio-temporel présente des valeurs de champ LOCATION_ID, time_step_ID et COUNT, ainsi que des valeurs pour tous les champs dans la valeur du paramètre Summary Fields (Champs de récapitulation) qui ont été agrégés lors de la création du cube. Les groupes associés à la même localisation physique partagent le même ID de localisation et constituent ensemble une série chronologique. Les groupes associés au même intervalle temporel partagent le même ID d’intervalle temporel et constituent ensemble une tranche temporelle. La valeur numérique de chaque bin représente le nombre de points présents à l’emplacement associé de l’intervalle temporel associé.
La valeur du paramètre Point Layer (Couche ponctuelle) doit consister en points, tels que des délits ou des incendies, des cas de maladies, des données de ventes clients ou des accidents de la circulation. Chaque point doit être associé à une date. Cet outil requiert un minimum de 60 points et divers horodatages. L’outil échoue si les paramètres spécifiés génèrent un cube comportant plus de 2 milliards de groupes.
Cet outil requiert des données projetées pour mesurer précisément les distances.
La sortie produite par cet outil est une représentation netCDF des points en entrée. Le cube spatio-temporel résultant sera directement téléchargé sur la machine sur laquelle vous exécutez l’analyse. L’emplacement sera spécifié dans les messages de l’outil.
Il n’est pas rare pour un jeu de données que sa distribution temporelle soit espacée régulièrement. Par exemple, vous pouvez avoir des données annuelles qui tombent toutes le 1er janvier de chaque année et des données mensuelles toutes horodatées le premier de chaque mois. Ce type de données est souvent désigné sous le nom de données de panel. Avec les données de panel, les calculs de déformation temporelle afficheront souvent des pourcentages élevés. Cela est normal car chaque groupe couvre une seule unité de temps en particulier dans l’intervalle donné. Par exemple, si vous avez choisi une année comme valeur du paramètre Time Interval (Intervalle temporel) et que les données tombent le 1er janvier de chaque année, chaque groupe ne couvre qu’un jour de l’année. Ceci est parfaitement acceptable, car cela s’applique à chaque groupe. La déformation temporelle pose problème lorsqu’elle est uniquement présente pour certains groupes en raison des paramètres de création des groupes au lieu d’une distribution réelle des données. Il est important d’évaluer la déformation temporelle en termes de couverture attendue dans chaque groupe en fonction de la distribution des données.
La déformation temporelle dans le rapport en sortie est calculée en tant que pourcentage de la période temporelle qui ne comporte aucune donnée. Par exemple, un groupe vide aurait une déformation temporelle de 100 pour cent. Un groupe associé à une période d’un mois et une valeur de paramètre Time Interval Alignment (Alignement d’intervalle temporel) de fin qui ne comporte des données que pour les deux dernières semaines du premier intervalle temporel aura une déformation temporelle de 50 pour cent dans le premier intervalle temporel. Un groupe associé à une période d’un mois et une valeur de paramètre Time Interval Alignment (Alignement d’intervalle temporel) de début qui ne comporte des données que pour les deux premières semaines du dernier intervalle temporel aura une déformation temporelle de 50 pour cent dans le dernier intervalle temporel.
Une fois le cube spatio-temporel créé, l’étendue spatiale du cube ne peut jamais être étendue.
La valeur du paramètre Reference Time (Référence temporelle) peut être une valeur de date et d’heure, ou une valeur de date, mais pas une valeur d’heure.
Utilisez une valeur de paramètre Distance Interval (Intervalle de distance) ayant un sens pour l’analyse. Trouvez l’équilibre entre un intervalle de distance si large que les modèles sous-jacents dans les données ponctuelles sont perdus, et un intervalle de distance si petit que le cube est rempli par la valeur zéro.
L’analyse de tendance réalisée sur les données de total agrégées et les valeurs de champ de récapitulation repose sur la statistique de Mann-Kendall.
Cet outil permet d’exécuter les opérations statistiques suivantes pour l’agrégation des attributs : somme, moyenne, minimum, maximum et écart type.
Le paramètre Summary Fields (Champs de récapitulation) comprend les options suivatnes pour remplir les groupes vides :
- Spatial Neighbors (Voisins spatiaux) : une contiguïté de type "Queens Case" (contiguïté basée sur les tronçons et les angles) du 2^e ordre est utilisée (inclut les voisins et les voisins des voisins). Un minimum de quatre voisins spatiaux est nécessaire pour remplir un groupe vide.
- Space Time Neighbors (Voisins spatio-temporels) : une contiguïté de type "Queens Case" (contiguïté basée sur les tronçons et les angles) du 2^e ordre est utilisée (inclut les voisins et les voisins des voisins). En outre, des voisins temporels sont utilisés pour chacun des groupes identifiés comme étant des voisins spatiaux en se déplaçant vers l’avant et l’arrière de 2 intervalles temporels. Un minimum de 13 voisins spatio-temporels est nécessaire pour remplir un groupe vide.
- Temporal Trend (Tendance temporelle) : les groupes des deux premières et des deux dernières périodes temporelles à une localisation donnée doivent comporter des valeurs afin d’interpoler les valeurs à d’autres périodes temporelles pour cette localisation.
- Zeros (Zéros) : les groupes vides sont remplis avec des zéros.
Les valeurs nulles présentes dans les enregistrements des champs de récapitulation entraînent l’exclusion de ces entités de l’analyse. Si le fait de disposer du total des points dans chaque groupe fait partie de votre stratégie d’analyse, vous pouvez créer des cubes distincts, un pour le total (sans valeur pour le paramètre Summary Fields (Champs de récapitulation)) et un pour la valeur du paramètre Summary Fields (Champs de récapitulation). Si l’ensemble de valeurs Null est différent pour chaque champ de récapitulation, envisagez de créer un cube distinct pour chaque champ de récapitulation.
Cet outil de géotraitement est optimisé par ArcGIS GeoAnalytics Server. L’analyse est réalisée dans GeoAnalytics Server et les résultats sont stockés dans votre contenu dans ArcGIS Enterprise.
Lorsque vous exécutez des outils GeoAnalytics Server, l’analyse est effectuée dans GeoAnalytics Server. Pour des performances optimales, GeoAnalytics Server doit pouvoir accéder aux données via les couches d’entités hébergées sur votre portail ArcGIS Enterprise ou les partages de fichiers Big Data. Les données qui ne se trouvent pas localement dans GeoAnalytics Server sont transférées dans GeoAnalytics Server avant l’analyse. Autrement dit, l’exécution d’un outil prendra plus de temps et, dans certains cas, le transfert des données depuis ArcGIS Pro vers GeoAnalytics Server peut échouer. Le seuil d’échec dépend aussi bien des débits du réseau que de la taille et de la complexité des données. Il est recommandé de toujours partager les données ou de créer un partage de fichiers Big Data.

En savoir plus sur le partage de données sur votre portail

En savoir plus sur la création d’un partage de fichiers big data via Server Manager

Une analyse similaire peut également être réalisée en utilisant les éléments suivants :
- L’outil Create Space Time Cube By Aggregating Points (Créer un cube spatio-temporel en agrégeant des points) dans la boîte à outils Exploration des modèles spatio-temporels.

Etiqueter	Explication	Type de données
Couche ponctuelle	Classe d’entités points en entrée à agréger en groupes spatio-temporels.	Feature Set
Nom en sortie	Cube de données netCDF en sortie qui sera créé pour contenir les totaux et les récapitulations des données de points des entités en entrée.	String
Intervalle de distance	Taille des groupes utilisés pour agréger la valeur du paramètre Point Layer (Couche ponctuelle). Tous les points ayant les mêmes valeurs de paramètre Distance Interval (Intervalle de distance) et Time Interval (Intervalle temporel) seront agrégés. Distance qui détermine la taille du groupe.	Linear Unit
Intervalle temporel	Nombre de secondes, minutes, heures, jours, semaines ou années qui représenteront un intervalle temporel. Tous les points avec les mêmes valeurs de paramètre Time Interval (Intervalle temporel) et Distance Interval (Intervalle de distance) seront agrégés. Voici un exemple d’entrées valides pour ce paramètre : 1 semaine, 13 jours ou 1 mois.	Time Unit
Alignement de l’intervalle temporel (Facultatif)	Définit le mode d’agrégation en fonction de la valeur du paramètre Time Interval (Intervalle temporel). Heure de fin—Les intervalles temporels sont alignés sur le dernier événement temporel et agrégés en arrière dans le temps. Heure de début—Les intervalles temporels sont alignés sur le premier événement temporel et agrégés en avant dans le temps. Référence temporelle—Les pas de temps s’alignent sur une date ou une heure spécifiée. Si la valeur d’horodatage de tous les points des entités en entrée est supérieure à la référence temporelle que vous avez spécifiée (ou si elle correspond exactement à l’heure de début des entités en entrée), l’intervalle temporel commence par cette référence temporelle et procède à une agrégation dans le futur (comme avec l’alignement Heure de début). Si la valeur d’horodatage de tous les points des entités en entrée est inférieure à la référence temporelle spécifiée (ou si elle correspond exactement à l’heure de fin des entités en entrée), l’intervalle temporel termine par cette référence temporelle et procède à une agrégation dans le passé (comme avec l’alignement Heure de fin). Si la référence temporelle spécifiée se trouve au milieu de l’étendue temporelle de vos données, un intervalle temporel est créé qui se termine par la référence temporelle que vous indiquez (comme avec l’alignement Heure de fin). Des intervalles supplémentaires seront créés avant et après la référence temporelle jusqu’à ce que l’étendue temporelle complète des données soit couverte.	String
Référence temporelle (Facultatif)	Date/heure qui sera utilisée pour aligner les intervalles temporels. Par exemple, pour grouper les données chaque semaine, de lundi à dimanche, définissez une référence temporelle de dimanche à minuit pour vous assurer que les groupes sont défaits entre dimanche et lundi à minuit.	Date
Champs de récapitulation (Facultatif)	Champ numérique contenant les valeurs attributaires qui permettent de calculer les statistiques indiquées lors de l’agrégation dans un cube spatio-temporel. Vous pouvez spécifier plusieurs combinaisons de statistiques et de champs. Les valeurs nulles sont exclues de tous les calculs statistiques. Colonnes de la table de valeurs : Le champ—Champs dans lesquels les statistiques vont être calculées. Statistiques—Statistiques qui seront calculées sur les champs spécifiés. Somme—Ajoute la valeur totale du champ spécifié au sein de chaque groupe. Moyenne—Calcule la moyenne du champ spécifié au sein de chaque groupe. Minimum—Recherche la valeur la plus faible parmi tous les enregistrements du champ spécifié au sein de chaque groupe. Maximum—Recherche la valeur la plus élevée parmi tous les enregistrements du champ spécifié au sein de chaque groupe. Écart type—Recherche l’écart type des valeurs dans le champ spécifié au sein de chaque groupe. Remplir les groupes vides avec—Types de remplissage disponibles. Zéros—Remplit les groupes vides avec des zéros. Voisins spatiaux—Remplit les groupes vides avec la valeur moyenne des voisins spatiaux. Voisins spatio-temporels—Remplit les groupes vides avec la valeur moyenne des voisins spatio-temporels. Tendance temporelle—Remplit les groupes vides à l’aide d’un algorithme de spline univariée interpolée.	Value Table

Sortie dérivée

Etiqueter	Explication	Type de données
Fichier en sortie	Cube spatio-temporel agrégé.	File

arcpy.geoanalytics.CreateSpaceTimeCube(point_layer, output_name, distance_interval, time_step_interval, {time_step_interval_alignment}, {reference_time}, {summary_fields})

Nom	Explication	Type de données
point_layer	Classe d’entités points en entrée à agréger en groupes spatio-temporels.	Feature Set
output_name	Cube de données netCDF en sortie qui sera créé pour contenir les totaux et les récapitulations des données de points des entités en entrée.	String
distance_interval	Distance qui détermine la taille du groupe. Taille des groupes utilisés pour agréger la valeur du paramètre `point_layer`. Tous les points qui se trouvent au sein des mêmes valeurs de paramètre `distance_interval` et `time_step_interval` sont agrégés.	Linear Unit
time_step_interval	Nombre de secondes, minutes, heures, jours, semaines ou années qui représenteront un intervalle temporel. Tous les points avec les mêmes valeurs de paramètre `time_step_interval` et `distance_interval` sont agrégés. Voici un exemple d’entrées valides pour ce paramètre : 1 semaine, 13 jours ou 1 mois.	Time Unit
time_step_interval_alignment (Facultatif)	Définit le mode d’agrégation en fonction de la valeur du paramètre `time_step_interval`. `END_TIME`—Les intervalles temporels sont alignés sur le dernier événement temporel et agrégés en arrière dans le temps. `START_TIME`—Les intervalles temporels sont alignés sur le premier événement temporel et agrégés en avant dans le temps. `REFERENCE_TIME`—Les pas de temps s’alignent sur une date ou une heure spécifiée. Si la valeur d’horodatage de tous les points des entités en entrée est supérieure à la référence temporelle que vous avez spécifiée (ou si elle correspond exactement à l’heure de début des entités en entrée), l’intervalle temporel commence par cette référence temporelle et procède à une agrégation dans le futur (comme avec l’alignement Heure de début). Si la valeur d’horodatage de tous les points des entités en entrée est inférieure à la référence temporelle spécifiée (ou si elle correspond exactement à l’heure de fin des entités en entrée), l’intervalle temporel termine par cette référence temporelle et procède à une agrégation dans le passé (comme avec l’alignement Heure de fin). Si la référence temporelle spécifiée se trouve au milieu de l’étendue temporelle de vos données, un intervalle temporel est créé qui se termine par la référence temporelle que vous indiquez (comme avec l’alignement Heure de fin). Des intervalles supplémentaires seront créés avant et après la référence temporelle jusqu’à ce que l’étendue temporelle complète des données soit couverte.	String
reference_time (Facultatif)	Date/heure qui sera utilisée pour aligner les intervalles temporels. Par exemple, pour grouper les données chaque semaine, de lundi à dimanche, définissez une référence temporelle de dimanche à minuit pour vous assurer que les groupes sont défaits entre dimanche et lundi à minuit.	Date
summary_fields [summary_fields,...] (Facultatif)	Champ numérique contenant les valeurs attributaires qui permettent de calculer les statistiques indiquées lors de l’agrégation dans un cube spatio-temporel. Vous pouvez spécifier plusieurs combinaisons de statistiques et de champs. Les valeurs nulles sont exclues de tous les calculs statistiques. Colonnes de la table de valeurs : `Field`—Champs dans lesquels les statistiques vont être calculées. `Statistics`—Statistiques qui seront calculées sur les champs spécifiés. `SUM`—Ajoute la valeur totale du champ spécifié au sein de chaque groupe. `MEAN`—Calcule la moyenne du champ spécifié au sein de chaque groupe. `MIN`—Recherche la valeur la plus faible parmi tous les enregistrements du champ spécifié au sein de chaque groupe. `MAX`—Recherche la valeur la plus élevée parmi tous les enregistrements du champ spécifié au sein de chaque groupe. `STDDEV`—Recherche l’écart type des valeurs dans le champ spécifié au sein de chaque groupe. `Fill Empty Bins With`—Types de remplissage disponibles. `ZEROS`—Remplit les groupes vides avec des zéros. `SPATIAL_NEIGHBORS`—Remplit les groupes vides avec la valeur moyenne des voisins spatiaux. `SPACE_TIME_NEIGHBORS`—Remplit les groupes vides avec la valeur moyenne des voisins spatio-temporels. `TEMPORAL_TREND`—Remplit les groupes vides à l’aide d’un algorithme de spline univariée interpolée.	Value Table

Sortie dérivée

Nom	Explication	Type de données
output	Cube spatio-temporel agrégé.	File

Exemple de code

CreateSpaceTimeCube (script autonome)

Le script Python ci-dessous illustre l’utilisation de la fonction CreateSpaceTimeCube.

# Name: CreateSpaceTimeCube.py
# Description: Create a cube representing the counts of Crimes

# Requirements: ArcGIS GeoAnalytics Server

# Import system modules
import arcpy

# Set local variables
inFeatures = "https://MyGeoAnalyticsMachine.domain.com/geoanalytics/rest/services/DataStoreCatalogs/bigDataFileShares_Crimes/BigDataCatalogServer/Chicago"
outCube = "CrimeCube.nc"

# Run Create Space Time Cube
arcpy.geoanalytics.CreateSpaceTimeCube(inFeatures, outCube, "1 Kilometers",
                                       "1 Weeks", "START_TIME")

Environnements

Système de coordonnées en sortie, Etendue, Espace de travail courant

Cas particuliers

Système de coordonnées en sortie: Système de coordonnées qui sera utilisé pour l’analyse. L’analyse sera réalisée dans le système de coordonnées en entrée, à moins que ce paramètre en spécifie un autre. Pour les outils GeoAnalytics, les résultats finaux sont stockés dans le stockage des données spatio-temporelles dans WGS84.

Informations de licence

Basic: Requiert ArcGIS GeoAnalytics Server
Standard: Requiert ArcGIS GeoAnalytics Server
Advanced: Requiert ArcGIS GeoAnalytics Server

Créer un cube spatio-temporel (Outils de serveur GeoAnalytics)

Résumé

Héritage :

Illustration

Utilisation

Paramètres

Sortie dérivée

Environnements

Cas particuliers

Informations de licence

Rubriques connexes