Создать куб пространство-время из многомерного растрового слоя (Инструменты пространственно-временных закономерностей)

Краткая информация

Создает куб пространство-время из многомерного растрового слоя и структурирует данные в пространственно-временные бины для эффективного пространственно-временного анализа и визуализации.

Более подробно о добавлении и визуализации многомерных растровых слоев на картах в ArcGIS Pro

Более подробно о создании кубов пространство-время

Иллюстрация

Использование

Значение параметра Выходной куб пространство-время может быть проанализировано на наличие закономерностей в пространстве и во времени с помощью инструментов набора Углубленный анализ пространственно-временных закономерностей, включая Анализ возникновения горячих точек, Анализ локальных выбросов и Кластеризация временных рядов.
Значение Выходной куб пространство-время будет создано с использованием пространственного и временного разрешения значения параметра Входной многомерный растровый слой. Каждый пространственно-временной бин в выходном кубе будет ссылаться на одну ячейку растра для одного временного интервала входного слоя. У бинов, занимающих одно и то же местоположение, будут один и тот же атрибут Location ID, а у бинов, занимающих один и тот же интервал времени - один и тот же атрибут Time Step ID.
Этот инструмент аналогичен инструментам Создать куб пространство-время из указанных местоположений и Создать куб пространство-время по агрегации точек, за исключением того, что в этом инструменте не используется пространственная или временная агрегация для преобразования. Расположение пространственно-временного куба совпадает с расположением отдельных ячеек растра, а временные интервалы куба совпадают с временными интервалами растра.
Каждое местоположение будет проанализировано на предмет временных трендов с применением статистики Манна-Кендалла. Эта информация, наряду с другими свойствами куба пространство-время записывается как сообщение геообработки в нижней части панели Геообработка во время работы инструмента. Вы также можете получить доступ к сообщениям при помощи Истории геообработки, остановив курсор мыши над индикатором выполнения и щелкнув на всплывающей кнопке , либо развернув раздел сообщений на панели Геообработка.
Вы можете визуализировать куб пространство-время с помощью инструмента Создать слой куба пространство-время и других инструментов из группы Визуализация куба пространство-время.
Для этого инструмента необходимо, чтобы Входной многомерный растровый слой был спроецирован для точного измерения расстояний. Если он находится в географической системе координат с координатами широты и долготы, и параметр среды Выходная система координат не задан, растровый слой будет проецироваться в проекцию WGS 1984 World Equidistant Cylindrical (WKID 4087).
У Входного многомерного растрового слоя должно быть не менее 10 временных интервалов, которые будут использоваться в этом инструменте.
Кубы пространство-время могут хранить не более двух миллиардов бинов. Если число ячеек растра, умноженное на число временных интервалов, превышает два миллиарда, работа инструмента завершится ошибкой.
Любая ячейка растра, имеющая значение NoData для всех временных интервалов, будет исключена из выходных данных и не будет включена в пространственно-временной бин.
Если многомерный растр хранится в формате Cloud Raster Format (файл *.crf), вы можете выбрать или указать путь к файлу набора растровых данных для параметра Входной многомерный растровый слой без создания многомерного растрового слоя. Если растр многовариантный, все переменные будут использованы инструментом.
При заполнении пустых бинов пространственными соседями инструмент оценивает их на основе 8 ближайших соседей. Для заполнения пустого бина с помощью этой опции требуется, чтобы как минимум 4 бина в окрестности содержали значения.
При заполнении пустых бинов пространственно-временными соседями инструмент оценивает их на основе 8 ближайших соседей. Дополнительно, для каждого из этих бинов в качестве пространственных используются временные окрестности, что достигается переходом вперед и назад на один интервал. Для заполнения пустого бина с помощью этой опции требуется минимум 13 пространственно-временных соседей.
При заполнении пустых бинов с временным трендом, первые два и последние два временных периода в данном местоположении должны содержать значения в бинах для интерполяции значений в других временных периодах этого местоположения.
Метод заполнения Временной тренд использует метод одномерного интерполированного сплина из пакета интерполяции SciPy.
Если значения StdTime входного многомерного растрового слоя содержат миллисекунды, метка времени каждого бина пространство-время будет содержать только секунды, а миллисекунды будут отброшены.

Подпись	Объяснение	Тип данных
Входной многомерный растровый слой	Входной многомерный растровый слой, который будет преобразован в куб пространство-время.	Raster Layer
Выходной куб пространство-время	Выходной куб данных netCDF, который будет создан.	File
Метод заполнения пустых бинов	Задает способ заполнения отсутствующих значений в выходном кубе пространство-время. У каждого пространственно-временного бина в выходных данных должно быть значение, поэтому необходимо выбрать способ заполнения значений ячеек растра со значениями NoData. Нули–Пустые бины будут заполнены нулями. Используется по умолчанию. Пространственная окрестность–Пустые бины будут заполнены средним значением пространственных соседей. Окрестность пространства-времени–Пустые бины будут заполнены средним значением пространственно-временных соседей. Временной тренд–Пустые бины будут заполнены с помощью алгоритма интерполированного одномерного сплайна.	String

arcpy.stpm.CreateSpaceTimeCubeMDRasterLayer(in_md_raster, output_cube, fill_empty_bins)

Имя	Объяснение	Тип данных
in_md_raster	Входной многомерный растровый слой, который будет преобразован в куб пространство-время.	Raster Layer
output_cube	Выходной куб данных netCDF, который будет создан.	File
fill_empty_bins	Задает способ заполнения отсутствующих значений в выходном кубе пространство-время. У каждого пространственно-временного бина в выходных данных должно быть значение, поэтому необходимо выбрать способ заполнения значений ячеек растра со значениями NoData. `ZEROS`–Пустые бины будут заполнены нулями. Используется по умолчанию. `SPATIAL_NEIGHBORS`–Пустые бины будут заполнены средним значением пространственных соседей. `SPACE_TIME_NEIGHBORS`–Пустые бины будут заполнены средним значением пространственно-временных соседей. `TEMPORAL_TREND`–Пустые бины будут заполнены с помощью алгоритма интерполированного одномерного сплайна.	String

Пример кода

CreateSpaceTimeCubeMDRasterLayer, пример 1 (окно Python)

Следующий скрипт окна Python демонстрирует использование функции CreateSpaceTimeCubeMDRasterLayer.

import arcpy
arcpy.env.workspace = r"C:\STPM\CSTCMDRL"
arcpy.stpm.CreateSpaceTimeCubeMDRasterLayer(r"Crime_Density",
                  r"Chicago_STCube.nc", "SPACE_TIME_NEIGHBORS")

CreateSpaceTimeCubeMDRasterLayer, пример 2 (автономный скрипт)

Следующий автономный скрипт Python демонстрирует, как использовать функцию CreateSpaceTimeCubeMDRasterLayer.

# Convert a multidimensional raster layer to a space-time cube
# Fill in missing values using space-time neighbors
# Run Emerging Hot Spot Analysis on the data
# Visualize the results in 3d

# Import system modules
import arcpy

# Set overwriteOutput property to overwrite existing output by default
arcpy.env.overwriteOutput = True

# Local variables ...
arcpy.env.workspace = r"C:\STPM\CSTCMDRL"

try:

    # Create a space-time cube from the multidimensional raster layer
    arcpy.stpm.CreateSpaceTimeCubeMDRasterLayer(r"Precipitation_MDRLayer",
                                       r"SierraNevada_Precipitation.nc",
                                       "SPACE_TIME_NEIGHBORS")

    # Run an emerging hot spot analysis on the space-time cube
    # using contiguity edges and corners so that neighbors are defined
    # by all bordering bins in space and time.
    arcpy.stpm.EmergingHotSpotAnalysis(r"SierraNevada_Precipitation.nc",
                                       "PRECIPITATION_SPACE_TIME_NEIGHBORS",
                                       "SierraNevada_Precipitation_EmergingHotSpot",
                                       "", 1, "", "CONTIGUITY_EDGES_CORNERS")

    # Use Visualize Cube in 3d to see the hot spot results for each time slice
    arcpy.stpm.VisualizeSpaceTimeCube3D(r"SierraNevada_Precipitation.nc",
                                        "PRECIPITATION_SPACE_TIME_NEIGHBORS",
                                        "HOT_AND_COLD_SPOT_RESULTS",
                                        "SierraNevada_Precipitation_Visualize3d")

except arcpy.ExecuteError:
    # If any error occurred while running the tool, print the messages
    print(arcpy.GetMessages())

Параметры среды

Экстент, Выходная система координат, Коэффициент параллельной обработки

Информация о лицензировании

Basic: Да
Standard: Да
Advanced: Да