دالة إنشاء اتجاه

Estimates the trend for each pixel along a dimension for one or more variables in a multidimensional raster.

ملاحظات

Supported multidimensional raster datasets include Cloud Raster Format (CRF), multidimensional mosaic datasets, or multidimensional raster layers generated by netCDF, GRIB, or HDF format files.

يمكن استخدام هذه الأداة لملاءمة البيانات على طول خط اتجاه خطي أو متناسق أو خط اتجاه متعدد الحدود أو يمكن استخدامها لإجراء اكتشاف الاتجاه باستخدام اختبار "مان كيندال" (Mann-Kendall) أو "كيندال الموسمي" (Seasonal-Kendall).

يتم استخدام البيانات النقطية للاتجاه الناتج الذي تم إنشاؤها مع هذه الدالة كمدخل إلى دالة التنبؤ باستخدام الاتجاه.

يُستخدم اختبارا "مان كيندال" (Mann-Kendall) أو "كيندال الموسمي" (Seasonal-Kendall) لتحديد ما إذا كان هناك اتجاه رتيب في البيانات. وهي لا معلمية، بمعنى أنها لا تفترض توزيعًا محددًا للبيانات. لا يعتبر اختبار "مان كيندل" (Mann-Kendall) ارتباطًا متسلسلًا أو تأثيرات الموسمية. إذا كانت البيانات موسمية، يكون اختبار Seasonal-Kendall أكثر ملاءمة.

إذا تم استخدام الأداة لإجراء اختبار Mann-Kendall أو اختبار Seasonal-Kendall، يكون الناتج عبارة عن خطوط نقطية بخمس نطاقات كما يلي:

• النطاق 1 = انحدار Sen
• النطاق 2 = قيمة-p
• النطاق 3 = نقاط مان-كيندال (S)
• النطاق 4 = تنوع S
• النطاق 5 = نتيجة z

يمكن استخدام مخرجات اختبار Mann-Kendall أو Seasonal-Kendall لتحديد وحدات البكسل في سلسلتك الزمنية متعددة الأبعاد التي لها اتجاه مهم إحصائيًا. يمكنك استخدام هذه المعلومات بالاقتران مع تحليل الاتجاه الخطي أو التوافقي أو متعدد الحدود لاستخراج الاتجاهات المهمة في سلسلة الوقت الخاصة بك. يمكنك إنشاء قناع بما في ذلك وحدات بكسل مع قيم p مهمة، وتطبيق القناع على البيانات النقطية متعددة الأبعاد، واستخدام هذه البيانات النقطية متعدد الأبعاد المخفية كمدخل إلى الأداة لتنفيذ تحليل الاتجاه الخطي أو التوافقي أو متعدد الحدود.

هناك ثلاثة خيارات لخط الاتجاه لمطابقة الاتجاه مع القيم المتغيرة على امتداد البُعد: الخطي ومتعدد الحدود والمتناسق. تم وصف خيارات تركيب الاتجاه الثلاثة بمزيد من التفصيل أدناه.

بالنسبة لتحليل الاتجاه الخطي، يكون الناتج عبارة عن خطوط نقطية ثلاثية النطاقات على النحو التالي:

• النطاق 1 = الميل
• النطاق 2 = التقاطع
• النطاق 3 = خطأ مربع المتوسط الجذري (RMSE) أو الخطأ حول الخط الأكثر ملاءمة

بالنسبة إلى تحليل الاتجاه متعدد الحدود، يعتمد عدد النطاقات في الناتج على الترتيب متعدد الحدود. تنتج التركيبات متعددة الحدود من المرتبة الثانية بيانات نقطية رباعية النطاق على النحو التالي:

• النطاق 1 = Polynomial_2
• النطاق 2 = Polynomial_1
• النطاق 3 = Polynomial_0
• النطاق 4 = خطأ مربع المتوسط الجذري (RMSE)

ينتج عن التركيب متعدد الحدود من الدرجة الثالثة بيانات نقطية من خمسة نطاقات على النحو التالي:

• النطاق 1 = Polynomial_3
• النطاق 2 = Polynomial_2
• النطاق 3 = Polynomial_1
• النطاق 4 = Polynomial_0
• النطاق 5 = RMSE

بالنسبة إلى تحليل الاتجاه التوافقي، يعتمد عدد النطاقات في الناتج على التردد التوافقي. عندما يتم تعيين التردد على 1، يكون الناتج عبارة عن بيانات نقطية خماسية النطاق على النحو التالي:

• النطاق 1 = الميل
• النطاق 2 = التقاطع
• النطاق 3 = Harmonic_sin1
• النطاق 4 = Harmonic_cos1
• النطاق 5 = RMSE

عند تعيين التردد على 2، يكون الناتج عبارة عن بيانات نقطية ذات سبعة نطاقات على النحو التالي:

• النطاق 1 = الميل
• النطاق 2 = التقاطع
• النطاق 3 = Harmonic_sin1
• النطاق 4 = Harmonic_cos1
• النطاق 5 = Harmonic_sin2
• النطاق 6 = Harmonic_cos2
• النطاق 7 = خطأ مربع المتوسط الجذري (RMSE)

The Length of Cycle parameter for harmonic trend analysis is used to indicate the number and length of cycles you expect to see in your data throughout a day or year. For example, if you expect your data to go through two cycles of variation in one year, the length of cycle will be 182.5 days or 0.5 years. If you have temperature data collected every three hours, and there is one cycle of variation per day, the length of cycle is one day.

The Frequency parameter for harmonic trend analysis is used to describe the harmonic model to fit to the data. If the frequency is set to 1, a combination of linear and the first order harmonic curve will be used to fit the model. If the frequency is 2, a combination of linear, first order harmonic curve, and second order harmonic curve will be used to fit the data. If the frequency is 3, an additional third order harmonic curve will be used to model the data, and so on.

يمكن إنشاء إحصائيات جودة النموذج كمخرجات اختيارية. يمكن حساب جذر متوسط الخطأ التربيعي (RMSE) وتربيع R وقيمة p للانحدار وترميزها. يعمل على ترميز طبقة البيانات النقطية لاتجاه الإخراج باستخدام ترميز RGB وحدد الإحصائيات على أنها نطاقات حمراء وخضراء وزرقاء.

المعلمات

المعلمة	الوصف
البيانات النقطية	البيانات النقطية متعددة الأبعاد المدخلة
اسم البُعد	البُعد الذي سيتم استخراج اتجاه للمتغير أو المتغيرات المحددة على طوله في التحليل.
نوع الاتجاه	يحدد نوع الخط الذي سيُستخدم ليلائم قيم البكسل على طول أحد الأبعاد. خطي—ستتم ملاءمة قيم البكسل للمتغير على طول خط الاتجاه الخطي. هذا هو الوضع الافتراضي. توافقي—ستتم ملاءمة قيم البكسل للمتغير على طول خط الاتجاه التوافقي. متعدد الحدود—ستتم ملاءمة قيم البكسل للمتغير على طول خط الاتجاه متعدد الحدود من المرتبة الثانية. Mann-Kendall—سيتم تقييم قيم البكسل المتغيرة باستخدام اختبار اتجاه Mann-Kendall. Seasonal-Kendall—سيتم تقييم قيم البكسل المتغيرة باستخدام اختبار اتجاه Seasonal-Kendall.
التردد التوافقي	عدد التردد المستخدم في ملاءمة الاتجاه. تحدد هذه المعلمة تردد الدورات في السنة. القيمة الافتراضية هي 1، أو دورة توافقية واحدة في السنة. لا تُضمن هذه المعلمة إلا في تحليل الاتجاه للانحدار التوافقي.
طول الدورة	طول التباين الدوري للنموذج. الوحدة هي الأيام، بغض النظر عن وحدة الوقت لبيانات الإدخال. على سبيل المثال، غالبًا ما يمر اخضرار الأوراق بدورة تباين قوية واحدة في عام واحد، ولذلك تكون مدة الدورة 365.25 يومًا، حتى إذا كانت بيانات الإدخال هي الخضرة الشهرية. تحتوي بيانات درجة الحرارة لكل ساعة على دورة تباين قوية خلال يوم واحد، ولذلك تبلغ مدة الدورة يومًا واحدًا (1). يبلغ الطول الافتراضي 365.25 يومًا للبيانات التي تختلف في دورة سنوية.
وحدة الدورة	يحدد الوحدة الزمنية المراد استخدامها لطول الدورة التوافقية. الأيام—وحدة طول الدورة التوافقية هي الأيام. سنويًا—وحدة طول الدورة التوافقية هي السنوات. هذا هو الوضع الافتراضي.
ترتيب متعدد الحدود	رقم ترتيب متعدد الحدود لاستخدامه في ملاءمة الاتجاه. تحدد هذه المعلمة الترتيب متعدد الحدود. القيمة الافتراضية هي 2، أو متعددة الحدود من المرتبة الثانية. لا تُضمن هذه المعلمة إلا في تحليل الاتجاه للارتداد متعدد الحدود.
تجاهل NoData	يحدد ما إذا كان يتم تجاهل قيم NoData في التحليل. محدد—يتضمن التحليل كل وحدات البكسل الصالحة في البُعد المحدد ويتجاهل وحدات بكسل NoData. هذا هو الوضع الافتراضي. غير محدد—سينتج عن التحليل NoData إذا كانت هناك أي قيم NoData لوحدات البكسل على طول البُعد المحدد.
RMSE	تحديد ما إذا كان سيتم إنشاء خطأ مربع متوسط الجذر (RMSE) من خط ملاءمة الاتجاه. محدد--سيُحسب مربع متوسط الجذر (RMSE) ويُعرض في التفاصيل عند اكتمال الدالة. هذا هو الوضع الافتراضي. غير محدد—لن يتم حساب خطأ مربع المتوسط الجذري (RMSE).
معامل تحديد R مربع	تحديد ما إذا كان سيُحتسب إحصاء جودة الملائمة لمعامل تحديد R مربع الخاص بخط ملاءمة الاتجاه. محدد--سيُحسب معامل تحديد R مربع ويُعرض في التفاصيل عند اكتمال الدالة. غير محدد—لن يتم حساب قيمة معامل تحديد R مربع. هذا هو الوضع الافتراضي.
قيمة P لمعامل الانحدار	تحديد ما إذا كان سيُحتسب إحصاء قيمة-p لمعامل الانحدار الخاص بخط الاتجاه. محدد--سيتم احتساب القيمة P ويُعرض في التفاصيل عند اكتمال الدالة. غير محدد—لن يتم حساب قيمة P. هذا هو الوضع الافتراضي.
الفترة الموسمية	يحدد الوحدة الزمنية التي سيتم استخدامها لطول الفترة الموسمية عند إجراء اختبار Seasonal-Kendall. الأيام—وحدة طول الفترة الموسمية هي الأيام. هذا هو الوضع الافتراضي. الشهور—وحدة طول الفترة الموسمية هي الشهور.

أنواع الارتداد

يرد أدناه تفاصيل معادلة الارتداد الخاصة بكل خيار من خيارات الاتجاه.

• خطي—خط الاتجاه الخطي هو الخط المستقيم الأنسب المستخدم لتقدير العلاقات الخطية البسيطة. يسلط الاتجاه الخطي الضوء على معدل التغيير الذي يزداد أو ينخفض بمعدل ثابت. معادلة خط الاتجاه الخطي هي كما يلي:

  

  • y = القيمة المتغيرة للبكسل.
  • x = قيمة البُعد.
  • ß0 = تقاطع y.
  • ß1 = الانحدار الخطي أو معدل التغيير.

    ß1 > 0 يشير إلى اتجاه متزايد

    ß1 > 0 يشير إلى اتجاه متناقص.

• متعدد الحدود—خط الاتجاه متعدد الحدود هو خط منحنٍ مفيد للبيانات التي تتقلب. وفي هذه الحالة، تُستخدم قيمة ترتيب متعدد الحدود للإشارة إلى الحد الأقصى لعدد التقلبات التي تحدث. معادلة خط الاتجاه متعدد الحدود هي كما يلي:

  

  • y = القيمة المتغيرة للبكسل
  • x = قيمة البُعد
  • ß0, ß1, ß2, ß3, ..., ßn = معاملات ثابتة
• متناسق—خط الاتجاه التوافقي هو خط منحنٍ متكرر بشكل دوري يُستخدم بأفضل شكل لوصف البيانات التي تتبع نمطًا دوريًا مثل التغيرات في درجات الحرارة الموسمية. معادلة خط الاتجاه المتناسق هي كما يلي:

  

  • y = القيمة المتغيرة للبكسل
  • t = التاريخ بالتقويم اليولياني
  • ß0 = تقاطع y
  • ß1 = معدل التغيير
  • α, γ = معاملات التغييرات بين السنوات أو عبرها
  • ω = i
  • f = التردد التوافقي