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创建时空立方体 (GeoAnalytics Server 工具)

汇总

通过将一组点聚合到时空立方图格的方法将其汇总到 netCDF 数据结构中。 在每个立方图格内计算点计数并聚合指定属性。 对于所有立方图格位置，评估计数趋势和汇总字段值。

旧版本：

即将在 ArcGIS Enterprise 中弃用 ArcGIS GeoAnalytics Server 扩展模块。 GeoAnalytics Server 的最终版本已随 ArcGIS Enterprise 11.3 一同发布。 可通过 ArcGIS Enterprise 11.3 及较早版本获取此地理处理工具。

插图

Create Space Time Cube tool illustration

用法

  • 此工具可将 点图层参数值聚合到时空立方图格中。 时空立方图格可被视为一个三维立方体，其中 x 和 y 维度表示空间，t 维度表示时间。

    Space-time bins in a three-dimensional cube

  • 每个立方图格在空间 (x,y) 和时间 (t) 中都有固定位置。 覆盖同一个 (x, y) 区域的立方图格共用同一个位置 ID。 包含相同持续时间的立方图格共用相同的时间步长 ID。 由于即使点数据并非矩形，立方体始终为矩形，因此某些位置的所有时间步长的点计数也将为零。 对于许多分析，只有带有数据的位置（至少一个时间步长的至少一个点计数大于 1）将包括在分析中。

    Locations in a space-time cube

  • 时空立方体中每个立方图格都具有 LOCATION_ID、time_step_ID 和 COUNT 字段值，以及在创建立方体时聚合的 汇总字段参数值中的任何字段的值。 与同一物理位置相关的立方图格将共享同一位置 ID，这些立方图格组合起来可表示时间序列。 与同一时间步长间隔相关的立方图格将共享同一时间步长 ID，这些立方图格组合起来可构成时间片。 每个立方图格的计数值反映在相关时间步长间隔内出现在相关位置的点的数量。

  • 点图层参数值必须为点，例如犯罪或火灾、疾病事件、客户销售数据或交通事故。 每个点都必须具有与其关联的日期。 此工具最少需要 60 个点和多个时间戳。 如果指定参数将导致立方体具有的立方图格数量超过 20 亿，则此工具将失败。

  • 此工具需要使用投影数据来准确测量距离。

  • 此工具的输出是表示输入点的 netCDF。 生成的时空立方体将会直接下载到您运行分析的机器中。 具体位置将在工具信息中指定。

  • 数据集具有等间距的时间分布是很常见的情况。 例如，您的年度数据可能全部位于每年的 1 月 1 日，或者月度数据时间戳全部是每月的第一天。 此类数据通常被称为面板数据。 使用面板数据时，时间偏差计算通常会显示很高的百分比。 这属于预期行为，因为每个立方图格仅覆盖给定的时间步长中的一个特定时间单位。 例如，如果您选择一年作为 时间间隔参数值，并且您的数据分布在每年的 1 月 1 日，则每个立方图格将仅覆盖一年中的一天。 这是可以接受的，因为其适用于每个立方图格。 由于立方图格创建参数，而不是真实数据分布，时间偏差仅表示特定立方图格时出现问题。 重要的是基于数据分布就每个立方图格的预期覆盖评估时间偏差。

  • 输出报告中的时间偏差计算的是不存在任何数据的时间跨度的百分比。 例如，空立方图格的时间偏差为 100%。 对于时间跨度为一个月、 时间间隔对齐参数值为结束时间，且第一个时间步长只有后两周具有数据的立方图格，其第一个时间步长中的时间偏差为 50%。 对于时间跨度为一个月、 时间间隔对齐参数值为开始时间，且最后一个时间步长只有前两周具有数据的立方图格，其最后一个时间步长中的时间偏差为 50%。

  • 时空立方体创建完成后，无法再对立方体的空间范围进行扩展。

  • 参考时间参数值可以是日期和时间值或日期值，但不能是时间值。

  • 请使用对分析有意义的 距离间隔参数值。 存在一个导致点数据中基础模式丢失的过大距离间隔，且存在一个立方体以零计数填充的过小距离间隔，请在这两者之间找到一个平衡点。

  • 在聚合计数数据和汇总字段值上执行的趋势分析基于 Mann-Kendall 统计。

  • 使用此工具可对属性聚合执行以下统计运算：总和、平均值、最小值、最大值和标准差。

  • 汇总字段参数包含以下几种用于填充空立方图格的选项：

  • 空间相邻要素 - 使用二阶将（其中包括相邻要素和相邻要素的相邻要素）Queens Case 邻接（基于边和角的邻接）。 填充空立方图格最少需要 4 个空间相邻要素。

  • 时空相邻要素 - 使用二阶将（其中包括相邻要素和相邻要素的相邻要素）Queens Case 邻接（基于边和角的邻接）。 此外，通过向前和向后移动 2 个时间步长将时间相邻要素用于将作为空间相邻要素的每个立方图格。 填充空立方图格最少需要 13 个时空相邻要素。

  • 时间趋势 - 给定位置的前两个时间段和后两个时间段在其条柱中必须具有值，以便对该位置的其他时间段进行插值。

  • 零 - 空条柱使用零进行填充。

  • 任何汇总字段记录中的空值都将导致从分析中排除这些要素。 如果每个立方图格中的点数均为分析策略的一部分，需要考虑创建单独的立方体，针对计数（不含 汇总字段参数值）创建一个，并针对 汇总字段参数值创建一个。 如果每个汇总字段的空值集不相同，需要考虑为每个汇总字段创建一个单独的立方体。

  • 该地理处理工具由 ArcGIS GeoAnalytics Server 提供支持。 分析将在 GeoAnalytics Server 上完成，且结果将存储在 ArcGIS Enterprise 的内容中。

  • 运行 GeoAnalytics Server 工具时，分析将在 GeoAnalytics Server 上完成。 要获得最佳性能，请通过在 ArcGIS Enterprise 门户上托管的要素图层或通过大数据文件共享，使 GeoAnalytics Server 可以访问数据。 非 GeoAnalytics Server 本地的数据，将在分析开始前移动至 GeoAnalytics Server。 这意味着运行工具需要更长时间，并且在某些情况下，从 ArcGIS Pro 到 GeoAnalytics Server 移动数据可能会失败。 失败的阈值取决于网络速度，以及数据的大小和复杂性。 建议您始终共享数据或创建大数据文件共享。

    了解有关将数据共享至您的门户的详细信息

    了解有关通过 Server Manager 创建大数据文件共享的详细信息

  • 您也可以使用以下工具完成类似分析：

参数

标注 说明 数据类型

点图层

将聚合到时空立方图格的输入点要素类。

Feature Set

输出名称

将创建输出 netCDF 数据立方体以包含输入要素点数据的计数和汇总。

String

距离间隔

立方图格的大小将用于聚合 点图层参数值。 将对位于相同 距离间隔和 时间间隔参数值范围内的所有点进行聚合。

确定立方图格大小的距离。

Linear Unit

时间间隔

表示单个时间步的秒数、分钟数、小时数、天数、周数或年数。 将对相同 时间间隔和 距离间隔参数值内的所有点进行聚合。 此参数的有效条目示例为 1 周、13 天或 1 个月。

Time Unit

时间间隔对齐

（可选）

指定如何根据 时间间隔参数值进行聚合。

  • 结束时间—时间步长将与最后一次时间事件对齐，并向后聚合时间。

  • 开始时间—时间步长将与第一次时间事件对齐，并向前聚合时间。

  • 参考时间—时间步长将与指定日期或时间对齐。 如果输入要素中的所有点具有的时间戳大于指定的参考时间（或时间戳刚好位于输入要素的开始时间），则时间步长间隔将以该参考时间为起始时间，并向前聚合时间（与使用起始时间对齐的情况相同）。 如果输入要素中的所有点具有的时间戳小于指定的参考时间（或时间戳刚好位于输入要素的结束时间），则时间步长间隔将以该参考时间为结束时间，并向后聚合时间（与使用结束时间对齐的情况相同）。 如果指定的参考时间处于数据时间范围的中间，则将以提供的参考时间结束创建时间步长间隔（与使用结束时间对齐的情况相同）；其他间隔将在参考时间前后进行创建，直到覆盖数据的完整时间范围为止。

String

参考时间

（可选）

将用于对齐时间步长间隔的日期或时间。 例如，如果要按星期从星期一至星期天对数据进行归类，请将星期天的午夜设置为参考时间，以确保立方图格在星期天和星期一之间的午夜进行划分。

Date

汇总字段

（可选）

包含将用于在聚合到时空立方体时计算指定统计数据的属性值的数值字段。 可以指定多项统计和字段组合。 空值将被排除在所有统计计算之外。

值表列：

  • 字段—将计算统计数据的字段。

  • 统计数据—将根据指定字段进行计算的统计数据。

    • 总和—添加每个立方图格中指定字段的合计值。

    • 平均值—计算每个立方图格中指定字段的平均值。

    • 最小值—查找每个立方图格中指定字段所有记录的最小值。

    • 最大值—查找每个立方图格中指定字段所有记录的最大值。

    • 标准差—查找每个立方图格中指定字段的值的标准差。

  • 用以下内容填充空条柱—可用填充类型。

    • 零—用零填充空条柱。

    • 空间相邻要素—用空间相邻要素平均值填充空条柱。

    • 时空相邻要素—用时空相邻要素平均值填充空条柱。

    • 时间趋势—使用一元样条插值算法填充空条柱。

Value Table

派生输出

标注 说明 数据类型

输出文件

聚合的时空立方体。

File

环境

输出坐标系, 范围, 当前工作空间

特殊情况

输出坐标系

将用于分析的坐标系。 除非由该参数进行指定，否则将基于输入坐标系完成分析。 对于 GeoAnalytics Tools，最终结果将存储于 WGS84 中的时空数据存储之内。

许可信息

  • 基本: 需要 ArcGIS GeoAnalytics Server
  • 标准: 需要 ArcGIS GeoAnalytics Server
  • 高级: 需要 ArcGIS GeoAnalytics Server