추세 래스터 생성(Map Viewer Classic)

추세 래스터 생성 추세 래스터 생성 도구는 다차원 래스터에 있는 하나 이상의 변수에 대해 디멘전에 따라 각 픽셀의 추세를 추정합니다.

비고:

이제 Map Viewer의 최신 맵 작성 도구인 ArcGIS Online에서 이 도구가 제공됩니다. 자세한 내용은 추세 래스터 생성(Map Viewer)을 참고하세요.

Map Viewer Classic에 이 도구가 보이지 않으면 기관 관리자에게 문의하세요. 계정에 Professional 또는 Professional Plus 사용자 유형 및 영상 분석 권한이 있어야 합니다.

워크플로 다이어그램

추세 래스터 생성 워크플로

예시

  • 40년 간의 월별 해양 온도 데이터가 있는 경우 각 픽셀에 맞는 선형 추세선을 계산하여 시간이 따라 온도가 변화된 위치와 방식을 확인합니다.
  • 10년 간 수집된 일일 강수 데이터가 있는 경우 조화 추세선 옵션을 사용하고 R 제곱 적합도 통계를 조사하여 데이터에 계절 추세가 있는지 확인합니다.

사용 참고사항

이 도구는 선형, 조화, 다항식 추세선을 따라 데이터를 맞추거나 Mann-Kendall 또는 Seasonal-Kendall 테스트를 사용해 추세 감지를 수행하는 데 사용할 수 있습니다.

이 도구로 생성된 결과 추세 래스터는 추세 래스터를 사용하여 예측 도구의 입력으로 사용됩니다.

Mann-Kendall 및 Seasonal-Kendall 테스트는 데이터에 단조 추세가 있는지 여부를 확인하는 데 사용됩니다. 이러한 테스트는 비모수적인 방식이므로 특정한 데이터 분포를 가정하지 않습니다. Mann-Kendall 테스트는 연속 상관관계 또는 계절 효과를 고려하지 않습니다. 데이터가 계절별로 수행되면 Seasonal-Kendall 테스트가 더 적합합니다.

디멘전에 따라 변수 값에 추세를 맞추기 위한 세 가지 추세선 옵션(선형, 조화, 다항식)이 있습니다.

선형, 조화, 2차, 3차 다항식 추세 유형

  • 선형 - 선형 추세선은 단순한 선형 관계를 추정하는 데 사용되는 최적의 직선입니다. 선형 추세는 일정한 속도로 증가하거나 감소하는 변화율을 강조합니다. 선형 추세선의 공식은 다음과 같습니다.

선형 추세선 공식

  • 여기서 각 항목 정보는 다음과 같습니다.
    • y = 픽셀의 변수 값
    • x = 디멘전 값
    • ß0 = y 절편
    • ß1 = 선형 기울기 또는 변화율
      • ß1 > 0은 증가 추세를 나타냄
      • ß1 > 0은 감소 추세를 나타냄

  • 조화 - 조화 추세선은 주기적으로 반복되는 곡선으로, 계절별 온도 변화와 같이 주기적인 패턴을 따르는 데이터를 설명하는 데 가장 적합합니다. 조화 추세선의 공식은 다음과 같습니다.

조화 추세선 공식

  • 여기서 각 항목 정보는 다음과 같습니다.
    • y = 픽셀의 변수 값
    • t = 율리우스일
    • ß0 = y 절편
    • ß1 = 변화율
    • α, γ = 년간 변화 또는 1년 미만 변화의 계수
    • ω = 1 / i
    • f = 조화 주파수

  • 다항식 - 다항식 추세선은 곡선으로, 변동하는 데이터에 유용합니다. 이 경우, 발생하는 최대 변동 수를 나타내기 위해 다항식 차수 값이 사용됩니다. 다항식 추세선의 공식은 다음과 같습니다.

다항식 추세선 공식

  • 여기서 각 항목 정보는 다음과 같습니다.
    • y = 픽셀의 변수 값
    • x = 디멘전 값
    • ß0, ß1, ß2, ß3, ..., ßn = 상수 계수

선형, 조화, 다항식 추세 피팅을 수행하는 경우 결과는 각 슬라이스가 추세선에 대한 정보를 포함하는 다중밴드 래스터인 다차원 영상 레이어입니다. 단일 디멘전(예: 시간)이 포함된 데이터셋의 단일 변수에 대한 추세를 분석하는 경우 결과 데이터셋에는 단일 슬라이스가 포함됩니다. 다중 디멘전(예: 시간과 깊이)이 포함된 데이터셋의 단일 변수를 분석하는 경우 각 슬라이스에는 분석에 포함되지 않은 디멘전에 따라 각 디멘전 값에 대한 추세 정보가 포함됩니다.

선형 추세 분석의 경우 결과에는 3밴드 래스터가 포함되며, 여기서 각 항목 정보는 다음과 같습니다.

  • 밴드 1 = 경사
  • 밴드 2 = 절편
  • 밴드 3 = 평균제곱근 오차(RMSE) 또는 최적선 주변 오차

조화 추세 분석의 경우, 결과의 밴드 수는 조화 주파수에 따라 다릅니다. 주파수가 1로 설정된 경우 결과는 5밴드 래스터이며, 여기서 각 항목 정보는 다음과 같습니다.

  • 밴드 1 = 경사
  • 밴드 2 = 절편
  • 밴드 3 = Harmonic_sin1
  • 밴드 4 = Harmonic_cos1
  • 밴드 5 = RMSE

주파수가 2로 설정된 경우 결과는 7밴드 래스터이며, 여기서 각 항목 정보는 다음과 같습니다.

  • 밴드 1 = 경사
  • 밴드 2 = 절편
  • 밴드 3 = Harmonic_sin1
  • 밴드 4 = Harmonic_cos1
  • 밴드 5 = Harmonic_sin2
  • 밴드 6 = Harmonic_cos2
  • 밴드 7 = RMSE

다항식 추세 분석의 경우, 결과의 밴드 수는 다항식 차수에 따라 다릅니다. 2차 다항식 맞춤은 4밴드 래스터를 생성하며, 여기서 각 항목 정보는 다음과 같습니다.

  • 밴드 1 = Polynomial_2
  • 밴드 2 = Polynomial_1
  • 밴드 3 = Polynomial_0
  • 밴드 4 = RMSE

3차 다항식 맞춤은 5밴드 래스터를 생성하며, 여기서 각 항목 정보는 다음과 같습니다.

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

도구가 Mann-Kendall 테스트 또는 Seasonal-Kendall 테스트를 수행하는 데 사용되는 경우 결과는 다음과 같이 5밴드 래스터입니다.

  • 밴드 1 = Sen의 경사
  • 밴드 2 = P-Value
  • 밴드 3 = Mann-Kendall 점수
  • 밴드 4 = S Variance
  • 밴드 5 = Z-Score

Mann-Kendall 또는 Seasonal-Kendall 테스트의 결과를 사용하여 다차원 시계열에서 통계적으로 유의한 추세가 있는 픽셀을 확인할 수 있습니다. 선형, 조화, 다항식 추세 분석과 함께 이 정보를 사용해 시계열에서 유의한 추세를 추출할 수 있습니다. 유의한 p값을 가진 픽셀을 포함한 마스크를 생성해 이 마스크를 다차원 래스터에 적용하고 마스킹된 이 다자원 래스터를 선형, 조화 또는 다항식 추세 분석을 수행하기 위한 도구에 대한 입력으로 사용할 수 있습니다.

모델 적합도 통계는 선형, 조화, 다항식 추세 래스터에 대한 선택적 결과로 생성될 수 있습니다. 평균제곱근 오차(RMSE), 결정계수, 추세 경가 p값은 RGB 렌더러를 사용하고 통계를 빨간색, 녹색, 파란색 채널로 지정하여 결과 래스터에 계산 및 표시할 수 있습니다.

다차원 영상 레이어를 발행하는 방법에 대한 자세한 내용은 다차원 영상 레이어 발행을 참고하세요.

현재 맵 범위 사용을 선택한 경우 현재 맵 범위 내에 보이는 픽셀만 분석됩니다. 선택하지 않으면 전체 입력 영상 레이어가 분석됩니다.

이 도구에 대한 매개변수는 다음 테이블에 나와 있습니다.

매개변수설명
추세를 분석할 다차원 영상 레이어 선택

분석할 입력 다차원 영상 레이어입니다.

변수 추세 분석에서 따를 디멘전 선택

선택한 변수에 대한 추세가 계산되는 디멘전입니다.

추세를 분석할 변수 선택

추세 계산에 사용할 변수입니다. 변수가 지정되지 않으면 다차원 영상 레이어의 첫 번째 변수가 분석됩니다.

디멘전에 따라 변수 값을 맞출 라인 유형 선택

디멘전을 따라 픽셀값에 맞추는 데 사용할 라인 유형을 지정합니다.

  • 선형 - 변수 픽셀값이 선형 추세선에 따라 맞춰집니다. 이 옵션이 기본 설정입니다.
  • 다항식 - 변수 픽셀값이 2차 다항식 추세선에 따라 맞춰집니다.
  • 조화 - 변수 픽셀값이 조화 추세선에 따라 맞춰집니다.
  • Mann-Kendall - Mann-Kendall 추세 테스트를 사용하여 가변 픽셀 값을 평가합니다.
  • Seasonal-Kendall - Seasonal-Kendall 추세 테스트를 사용하여 가변 픽셀 값을 평가합니다.

계절 기간의 길이에 대한 시간 단위 지정

Seasonal-Kendall 테스트 수행 시 계절 기간의 길이에 사용할 시간 단위를 지정합니다.

  • - 계절 기간의 길이 단위가 일입니다. 이 옵션이 기본 설정입니다.
  • - 계절 기간의 길이 단위가 월입니다.

조화 주기의 길이 지정

모델링할 주기적 변동의 길이입니다. 예를 들어 잎사귀 녹색은 대개 1년에 한 번의 강한 변동 주기를 가지므로 주기 길이는 1년입니다. 시간별 온도 데이터는 하루 한 번의 강한 변동 주기를 가지므로 주기 길이는 1일입니다. 데이터가 1년에 두 번의 변동 주기를 갖게 될 경우 주기 길이는 0.5년 또는 182.5일입니다.

연간 주기로 달라지는 데이터의 경우 기본 길이는 1년입니다.

해당 매개변수는 추세선 유형이 조화로 설정되고 디멘전이 시간으로 설정된 경우에 필요합니다.

조화 주기 길이의 시간 단위 선택

조화 주기 길이에 사용할 시간 단위를 지정합니다.

  • - 조화 주기의 길이 단위가 일입니다.
  • - 조화 주기의 길이 단위가 년입니다. 이 옵션이 기본 설정입니다.

해당 매개변수는 추세선 유형이 조화로 설정되고 디멘전이 시간으로 설정된 경우에 필요합니다.

조화 추세 맞춤의 빈도 수 지정

조화 추세 맞춤에 사용할 빈도입니다. 이 매개변수는 1년 주기의 빈도를 지정합니다. 빈도를 1로 설정하면 선형 및 1차 조화 곡선의 조합이 모델을 맞추는 데 사용됩니다. 빈도가 2라면 데이터를 맞추는 데 선형, 1차 조화 곡선, 2차 조화 곡선의 조합이 사용됩니다.

기본값은 1입니다.

해당 매개변수는 추세선 유형이 조화로 설정되고 디멘전이 시간으로 설정된 경우에 필요합니다.

추세 맞춤의 다항식 차수 지정

다항식 추세 맞춤에 사용할 다항식 차수입니다.

기본값은 2(2차 다항식)입니다.

해당 매개변수는 추세선 유형이 다항식으로 설정되고 디멘전이 시간으로 설정된 경우에 필요합니다.

추세 래스터에 포함할 모델 통계 선택

결과에서 계산될 통계를 지정합니다.

  • RMSE

    • 선택 - RMSE가 계산되어 결과 추세 래스터의 여러 밴드 중 하나로 포함됩니다. 이 옵션이 기본 설정입니다.
    • 선택 취소 - RMSE가 계산되지 않습니다.
  • 결정계수

    • 선택 - 결정계수(R-Squared) 값이 계산되어 결과 추세 래스터의 여러 밴드 중 하나로 포함됩니다.
    • 선택 취소 - 결정계수(R-Squared) 값이 계산되지 않습니다. 이 옵션이 기본 설정입니다.
  • 경사 계수의 P-Value

    • 선택 - P-Value가 계산되어 결과 추세 래스터의 여러 밴드 중 하나로 포함됩니다.
    • 선택 취소 - P-Value가 계산되지 않습니다. 이 옵션이 기본 설정입니다.

계산 내 누락 값 무시

누락된 값을 분석에서 무시할지 여부를 지정합니다.

  • 선택 - 분석은 지정된 차원에 따라 유효한 모든 픽셀을 포함하며 NoData 픽셀을 무시합니다. 이 옵션이 기본 설정입니다.
  • 선택 취소 - 분석은 지정된 차원에 따라 NoData 픽셀값이 있는 경우 NoData를 반환합니다.

결과 레이어 이름

내 콘텐츠에 생성되고 맵에 추가되는 레이어의 이름입니다. 기본 이름은 도구 이름과 입력 레이어 이름을 기반으로 합니다. 레이어가 이미 있는 경우 다른 이름을 입력하라는 메시지가 나타납니다.

결과 저장: 드롭다운 상자를 사용하여 결과가 저장될 내 콘텐츠에서 폴더 이름을 지정할 수 있습니다. 타일 형태 및 동적 영상 레이어를 모두 생성할 권한이 있는 경우 다른 이름으로 결과 저장 드롭다운 상자를 사용하여 출력에 사용할 레이어 유형을 지정할 수도 있습니다.

팁:

분석을 실행하기 전에 크레딧 보기를 클릭하면 해당 분석에 사용될 크레딧을 확인할 수 있습니다.

환경

분석 환경 설정은 도구의 결과에 영향을 주는 추가 매개변수입니다. 도구의 분석 환경 설정은 도구 창 상단에 있는 설정 버튼 분석 환경을 클릭하여 접근할 수 있습니다.

이 도구는 다음과 같은 분석 환경을 적용합니다.

  • 결과 좌표계 - 결과 레이어의 좌표계를 지정합니다.
  • 범위 - 분석에 사용할 영역을 지정합니다.
  • 스냅 래스터 - 지정된 스냅 래스터 레이어의 셀 정렬과 일치하도록 결과의 범위를 조정합니다.
  • 셀 크기 - 결과 레이어에서 사용할 셀 크기입니다.
  • 리샘플링 방법 - 픽셀 값을 보간하는 데 사용할 방법입니다.

유사한 도구 및 래스터 함수

다차원 이상치 생성을 사용하여 시간에 따른 변수의 이상치 값을 계산합니다. 비슷한 문제를 해결하는 데 유용한 기타 도구를 사용할 수 있습니다.

Map Viewer Classic 분석 도구 및 래스터 함수

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ArcGIS Pro 분석 도구 및 래스터 함수

추세 래스터 생성 지오프로세싱 도구는 Image Analyst 도구상자에서 제공됩니다.

추세 생성은 래스터 함수로도 사용할 수 있습니다.

ArcGIS Enterprise 개발자 리소스

ArcGIS REST API에서 작업하는 경우에는 Generate Trend Raster 작업을 사용합니다.

ArcGIS API for Python에서 작업하는 경우 arcgis.raster.analytics 모듈에서 generate_trend_rasterArcGIS for Python API 웹사이트를 사용합니다.