Вычислить статистику движения (GeoAnalytics Desktop)

Краткая информация

Вычисляет статистику движения для точек в классе пространственных объектов с включенным временем.

Иллюстрация

Иллюстрация инструмента Вычислить статистику передвижения
Точки с включенным временем обогащаются данными передвижения.

Использование

  • Результатом работы инструмента Вычислить статистику передвижения является копия входных точек с новым полем для каждой вычисленной статистики.

  • Вы можете указать одно или более полей для идентификации уникальных записей, также называемых треками. Треки представлены с помощью уникальной комбинации одного или нескольких полей трека. Например, если поля flightID и Destination используются в качестве идентификаторов трека, объекты ID007, Solden, ID007 и Tokoyo попадут в два отдельных трека, поскольку содержат разные значения в поле Destination.

  • По умолчанию все поддерживаемые статистические данные будут рассчитываться для каждой входной точки, если это возможно. Кроме того, вы можете выбрать одну или несколько групп статистических данных для расчета с помощью параметра Статистика передвижений.

    Для группы Расстояния будут рассчитаны следующие поля статистики:

    • Distance- Расстояние, пройденное от предыдущего наблюдения к текущему.
    • TotDistance- Сумма расстояний, пройденных между наблюдениями в окне истории треков.
    • MinDistance- Минимальное расстояние, пройденное между наблюдениями в окне истории треков.
    • MaxDistance- Максимальное расстояние, пройденное между наблюдениями в окне истории треков.
    • AvgDistance- Среднее значение расстояния, пройденного между наблюдениями в окне истории треков.

    Для группы Скорость будут рассчитаны следующие поля статистики:

    • Speed- Скорость перемещения от предыдущего наблюдения к текущему.
    • MinSpeed- Минимальная скорость между наблюдениями в окне истории треков.
    • MaxSpeed- Максимальная скорость между наблюдениями в окне истории треков.
    • AvgSpeed- Сумма расстояний между наблюдениями в окне истории треков, деленная на сумму продолжительностей между наблюдениями в окне истории треков.

    Для группы Ускорение будут рассчитаны следующие поля статистики:

    • Acceleration- Разница между текущей скоростью и предыдущей скоростью делится на текущую продолжительность.
    • MinAcceleration- Минимальное ускорение, рассчитанное в окне истории треков.-
    • MaxAcceleration- Максимальное ускорение, рассчитанное в окне истории треков.
    • AvgAcceleration- Разница между текущей и первой скоростями в окне истории треков делится на сумму продолжительностей между наблюдениями в окне истории треков.

    Для группы Продолжительность будут рассчитаны следующие поля статистики:

    • Duration- Время, прошедшее с момента предыдущего наблюдения.
    • TotDuration- Сумма продолжительностей в окне истории треков.
    • MinDuration- Минимальная продолжительность в окне истории треков.
    • MaxDuration- Максимальная продолжительность в окне истории треков.
    • AvgDuration- Сумма продолжительностей в окне истории трека, деленная на количество длительностей, вычисленных в окне истории трека.

    Для группы Высота будут рассчитаны следующие поля статистики:

    • Elevation- Текущая высота наблюдения.
    • ElevChange- Разница между текущей высотой и предыдущей высотой.
    • TotElevChange- Сумма изменений высоты между точками в окне истории треков. Значение может быть отрицательным.
    • MinElevation- Минимальная высота в окне истории треков.
    • MaxElevation- Максимальная высота в окне истории треков.
    • AvgElevation- Сумма высот в окне истории трека, деленная на количество наблюдений в окне истории трека.

    Для группы Уклон будут рассчитаны следующие поля статистики:

    • Slope- Отношение изменения высоты к расстоянию между текущим и предыдущим наблюдениями.
    • MinSlope- Минимальный уклон в окне истории треков.
    • MaxSlope- Максимальный уклон в окне истории треков.
    • AvgSlope- Сумма уклонов в окне истории трека, деленная на количество уклонов, вычисленных в окне истории трека.

    Для группы Простой будут рассчитаны следующие поля статистики:

    • Idling- True, если расстояние между текущим наблюдением и предыдущим меньше, чем значение параметра Допуск расстояния неактивности, а продолжительность между текущим наблюдением и предыдущим больше, чем значение параметра Допуск времени неактивности. False, если одно или оба из этих условий не выполняются.
    • TotIdleTime- Сумма длительностей в окне истории треков, удовлетворяющих критериям простоя.
    • PctIdleTime- Процентное время обнаруженного простоя.

    Для группы Направление будет рассчитано следующее поле статистики:

    • Bearing- Угол перемещения от предыдущего наблюдения к текущему наблюдению.
  • Статистика, начинающаяся с Min, Max, Avg или It, будет рассчитываться с использованием текущего наблюдения и ряда предыдущих наблюдений, определенных параметром Окно истории трека. Другие статистические данные всегда рассчитываются с использованием только текущего и предыдущего наблюдения и не учитывают значения Окна истории треков. Например, если вы зададите значение Окна истории треков равным 5 и запросите группу статистики Скорость, то текущее наблюдение и предыдущие 4 наблюдения будут использоваться для вычисления полей MinSpeed, MaxSpeed и AvgSpeed для каждого наблюдения, в то время как поле Speed будет вычисляться только с использованием текущего и предыдущего наблюдений в каждой точке. Значение параметра Окно истории трека должно быть больше 1. Значение по умолчанию равно 3.

  • На приведенной ниже диаграмме показан трек с шестью точечными объектами. Статистика рассчитывается на основе высоты каждого объекта, расстояния и времени.

    Линия времени с шестью точками, подписанными значениями времени и расстояния

    В следующей таблице приведены статистические расчеты для приведенной выше диаграммы. Все вычисления оцениваются в точке 5, а окно истории трека равно 3. Наблюдение считается неактивным, если оно переместилось менее чем на 32 метра за 1 минуту.

    СтатистикаФормулаПример

    Расстояние

    35 м

    Общее расстояние

    80 + 30 + 35 = 145 м

    Скорость

    Расстояние / Продолжительность

    35 / 60 = 0.58 м/с

    Средняя скорость

    Общее расстояние / Общая продолжительность

    145 / 180 м/с

    Ускорение

    (0.58 – 0.5) / 60 = 0.001 м/с2

    Среднее ускорение

    (Скорость (последняя) – Скорость (первая)) / (Общая продолжительность)

    (0.58 – 1.33) / 60 = -0.01 м/с2

    Продолжительность

    60 с

    Общая продолжительность

    60 + 60 + 60 = 180 с

    Высоты

    5 м

    Изменение высоты

    5 – 4 = 1 м

    Общее изменение высоты

    5 – 0 = 5 м

    Уклон

    Изменение высоты / Расстояние

    1 / 35

    Средний уклон

    Общее изменение высоты / Общее расстояние

    5 / 145

    Неактивность

    False

    Общее время простоя

    60 с

    Процентное время простоя

    1 / 3

    Направление

    0

  • Если в истории трека меньше наблюдений, чем значение параметра Окно истории трека, статистика, начинающаяся с Min, Max, Avg или Tot, будет рассчитана с использованием всех наблюдений в истории трека.

  • Статистика не будет рассчитываться для первого объекта в каждом треке. Статистика в группе Ускорение не будет рассчитываться для первых двух объектов в каждом треке.

  • Результирующие значения будут в единицах, заданных параметрами Единицы измерения расстояний, Единица измерения времени, Единицы измерения скорости, Единицы измерения ускорения и Единицы измерения высоты.

  • При вычислении статистики по большим трекам можно использовать параметр Разбиение по временной границе для разделения больших треков на меньшие треки для повышения производительности.

  • Этот инструмент геообработки работает от Spark. Анализ выполняется на настольном компьютере с использованием нескольких ядер параллельно. См. Информация по инструментами GeoAnalytics Desktop, чтобы узнать больше о выполнении анализа.

  • При запуске инструментов GeoAnalytics Desktop анализ выполняется на настольном компьютере. Для оптимальной производительности данные должны быть доступны на настольном компьютере. Если используется размещенный векторный слой, рекомендуется применить ArcGIS GeoAnalytics Server. Если данные находятся не на жестком диске, для запуска инструмента потребуется больше времени. Чтобы использовать ArcGIS GeoAnalytics Server для выполнения анализа, см. GeoAnalytics Tools.

  • Вы можете повысить производительность работы инструмента Вычислить статистику передвижения, выполнив одно или несколько следующих действий:

    • Установите параметр среды Экстент так, чтобы вы анализировали только интересующие вас данные.
    • Уменьшите значений параметра Окно истории трека.
    • Используйте параметр Разбиение по временной границе для разбиения больших треков на определенные интервалы времени.
    • Используйте локальные данные там, где запускается анализ.

Параметры

ПодписьОписаниеТип данных
Входной слой

Точечные объекты со временем,для которых вычисляется статистика.

Feature Layer
Выходной класс пространственных объектов

Выходной класс пространственных объектов или слой, содержащий точки с новыми полями для каждой вычисляемой статистики передвижения.

Feature Class
Поля трека

Одно или несколько полей, используемых для идентификации отдельных записей.

Field
Окно истории отслеживания
(Дополнительный)

Число наблюдений (включая текущее), которое будет использовано для суммарной статистики. По умолчанию 3, это означает, что суммарная статистика будет вычислена в каждой точке трека, используя текущее наблюдение и предыдущие два. Этот параметр не влияет на моментальную статистику и классификацию неактивности.

Long
Вычислить статистику движения
(Дополнительный)

Задает группу, содержащую вычисляемую статистику, которая будет записана в результат. Если значение не задано, будет вычислена вся статистика всех групп.

  • РасстояниеБудут вычислены расстояние между текущим и предыдущим наблюдением, а также максимальное, минимальное, среднее и общее расстояние в окне истории трека.
  • ПродолжительностьБудут вычислены продолжительность между текущим и предыдущим наблюдением, а также максимальная, минимальная, средняя и общая продолжительность в окне истории трека.
  • СкоростьБудут вычислены скорость перемещения между текущим и предыдущим наблюдением, а также максимальная, минимальная и, средняя скорость в окне истории трека.
  • УскорениеБудут вычислены ускорение между текущей скоростью и предыдущей скоростью, а также максимальное, минимальное и среднее ускорение в окне истории трека.
  • ВысотыБудут вычислены текущая высота, изменение высоты между текущим и предыдущим наблюдением, а также максимальное, минимальное, среднее и общее изменение высоты в окне истории трека.
  • УклонБудут вычислены уклон между текущим и предыдущим наблюдением, а также максимальный, минимальный и средний уклон в окне истории трека.
  • НерабочийБудет выполнено определение того, находится ли элемент в настоящее время в режиме ожидания, и будет рассчитан процент времени простоя и общее время простоя в окне истории отслеживания.
  • НаправлениеБудет вычислен угол передвижения между текущим и предыдущим наблюдением.
String
Метод расстояний
(Дополнительный)

Задает метод измерения расстояния, который будет использован при вычислении статистики передвижения.

  • ГеодезическийБудет использовано геодезическое расстояние.
  • ПланарныйБудет использовано планарное расстояние. Это значение по умолчанию
String
Допуск расстояния холостого хода
(Дополнительный)

Максимальное расстояние, на которое должны отстоять две последовательные точки в треке, чтобы считаться неактивными. Параметр используется вместе с параметром Допуск времени простоя для определения простоя элемента. Параметр Допуск расстояния простоя требуется, если для параметра Статистика движения указано Простой или если будет рассчитываться статистика во всех группах.

Linear Unit
Допуск времени простоя
(Дополнительный)

Минимальная продолжительность, в течении которого две последовательные точки в треке должны находиться рядом, чтобы считаться неактивными. Параметр используется вместе с параметром Допуск расстояния простоя для определения простоя элемента. Параметр Допуск времени простоя требуется, если для параметра Статистика движения указана группа статистики Простой или если будет рассчитываться статистика во всех группах.

Time Unit
Установка временного шага
(Дополнительный)

Временной промежуток, на который делятся входные данные для анализа. Временные границы позволяют анализировать значения в пределах заданного отрезка времени. Например, если вы используете временные границы в 1 день, начиная с 1 января , 1980, треки будут разбиты в начале каждого дня. Этот параметр доступен только с ArcGIS Enterprise версии 10.6 и позже.

Time Unit
Реперная точка временных шагов
(Дополнительный)

Базовое время, используемое для деления входных данных для анализа. Временные границы будут созданы для всего диапазона времени, а время начала отсчета не обязательно должно быть в самом начале. Если базовое время не задано, используется 1 января 1970.

Date
Единицы измерения расстояния
(Дополнительный)

Задает единицы измерения значений расстояния в выходном классе объектов.

  • МетрыЕдиницы измерения – метры. Это значение по умолчанию
  • КилометрыЕдиницы измерения – километры.
  • Геодезические мили СШАЕдиницами измерения будут геодезические мили США.
  • Геодезические морские мили СШАЕдиницами измерения будут геодезические морские мили США.
  • Геодезические ярды СШАЕдиницами длины будут геодезические ярды США.
  • Геодезические футы СШАЕдиницами измерения будут геодезические футы США.
  • Сухопутные милиЕдиницами измерения будут сухопутные мили.
  • Международные морские милиЕдиницами измерения будут международные морские мили.
  • Международные ярдыЕдиницами измерения будут международные ярды.
  • Международные футыЕдиницы измерения – международные футы.
String
Единицы измерения продолжительности
(Дополнительный)

Задает единицы измерения, в которых будет выражаться продолжительность в выходном классе объектов.

  • ГодыЕдиницы измерения – годы.
  • МесяцыЕдиницы измерения – месяцы.
  • НеделиЕдиницы измерения – недели.
  • ДниЕдиницы измерения – дни.
  • ЧасыЕдиницы измерения – часы.
  • МинутыЕдиницы измерения – минуты.
  • СекундыЕдиницы измерения – секунды. Это значение по умолчанию
  • МиллисекундыЕдиницы измерения – миллисекунды.
String
Единицы измерения скорости
(Дополнительный)

Задает единицы измерения, в которых будет выражаться скорость в выходном классе объектов.

  • Метры в секундуЕдиницы измерения – метры в секунду. Это значение по умолчанию
  • Мили в часЕдиницы измерения – мили в час.
  • Километры в часЕдиницы измерения – километры в час.
  • Футы в секундуЕдиницы измерения – футы в секунду.
  • Морские мили в часЕдиницы измерения – морские мили в час.
String
Единицы измерения ускорения
(Дополнительный)

Задает единицы измерения, в которых будет выражаться ускорение в выходном классе объектов.

  • Метры в секунду в квадратеЕдиницы измерения – метры в секунду в квадрате. Это значение по умолчанию
  • Футы в секунду в квадратеЕдиницы измерения – футы в секунду в квадрате.
String
Единицы измерения высот
(Дополнительный)

Задает единицы измерения, в которых будет выражаться высота в выходном классе объектов.

  • МетрыЕдиницы измерения – метры. Это значение по умолчанию
  • КилометрыЕдиницами измерения будут геодезические километры США.
  • Геодезические мили СШАЕдиницами измерения будут геодезические мили США.
  • Геодезические ярды СШАЕдиницами длины будут геодезические ярды США.
  • Геодезические футы СШАЕдиницами измерения будут геодезические футы США.
  • Сухопутные милиЕдиницами измерения будут сухопутные мили.
  • Международные ярдыЕдиницами измерения будут международные ярды.
  • Международные футыЕдиницы измерения – международные футы.
String

arcpy.geoanalytics.CalculateMotionStatistics(input_layer, out_feature_class, track_fields, {track_history_window}, {motion_statistics}, {distance_method}, {idle_dist_tolerance}, {idle_time_tolerance}, {time_boundary_split}, {time_boundary_reference}, {distance_unit}, {duration_unit}, {speed_unit}, {acceleration_unit}, {elevation_unit})
ИмяОписаниеТип данных
input_layer

Точечные объекты со временем,для которых вычисляется статистика.

Feature Layer
out_feature_class

Выходной класс пространственных объектов или слой, содержащий точки с новыми полями для каждой вычисляемой статистики передвижения.

Feature Class
track_fields
[track_fields,...]

Одно или несколько полей, используемых для идентификации отдельных записей.

Field
track_history_window
(Дополнительный)

Число наблюдений (включая текущее), которое будет использовано для суммарной статистики. По умолчанию 3, это означает, что суммарная статистика будет вычислена в каждой точке трека, используя текущее наблюдение и предыдущие два. Этот параметр не влияет на моментальную статистику и классификацию неактивности.

Long
motion_statistics
[motion_statistics,...]
(Дополнительный)

Задает группу, содержащую вычисляемую статистику, которая будет записана в результат. Если значение не задано, будет вычислена вся статистика всех групп.

  • DISTANCEБудут вычислены расстояние между текущим и предыдущим наблюдением, а также максимальное, минимальное, среднее и общее расстояние в окне истории трека.
  • DURATIONБудут вычислены продолжительность между текущим и предыдущим наблюдением, а также максимальная, минимальная, средняя и общая продолжительность в окне истории трека.
  • SPEEDБудут вычислены скорость перемещения между текущим и предыдущим наблюдением, а также максимальная, минимальная и, средняя скорость в окне истории трека.
  • ACCELERATIONБудут вычислены ускорение между текущей скоростью и предыдущей скоростью, а также максимальное, минимальное и среднее ускорение в окне истории трека.
  • ELEVATIONБудут вычислены текущая высота, изменение высоты между текущим и предыдущим наблюдением, а также максимальное, минимальное, среднее и общее изменение высоты в окне истории трека.
  • SLOPEБудут вычислены уклон между текущим и предыдущим наблюдением, а также максимальный, минимальный и средний уклон в окне истории трека.
  • IDLEБудет выполнено определение того, находится ли элемент в настоящее время в режиме ожидания, и будет рассчитан процент времени простоя и общее время простоя в окне истории отслеживания.
  • BEARINGБудет вычислен угол передвижения между текущим и предыдущим наблюдением.
String
distance_method
(Дополнительный)

Задает метод измерения расстояния, который будет использован при вычислении статистики передвижения.

  • GEODESICБудет использовано геодезическое расстояние.
  • PLANARБудет использовано планарное расстояние. Это значение по умолчанию
String
idle_dist_tolerance
(Дополнительный)

Максимальное расстояние, на которое должны отстоять две последовательные точки в треке, чтобы считаться неактивными. Этот параметр используется вместе с параметром idle_time_tolerance для определения простоя элемента. Параметр idle_dist_tolerance требуется, если для параметра motion_statistics указана группа статистики IDLE или если будет рассчитываться статистика во всех группах.

Linear Unit
idle_time_tolerance
(Дополнительный)

Минимальная продолжительность, в течении которого две последовательные точки в треке должны находиться рядом, чтобы считаться неактивными. Этот параметр используется вместе с параметром idle_dist_tolerance для определения простоя элемента. Параметр idle_time_tolerance требуется, если для параметра motion_statistics указана группа статистики IDLE или если будет рассчитываться статистика во всех группах.

Time Unit
time_boundary_split
(Дополнительный)

Временной промежуток, на который делятся входные данные для анализа. Временные границы позволяют анализировать значения в пределах заданного отрезка времени. Например, если вы используете временные границы в 1 день, начиная с 1 января , 1980, треки будут разбиты в начале каждого дня. Этот параметр доступен только с ArcGIS Enterprise версии 10.6 и позже.

Time Unit
time_boundary_reference
(Дополнительный)

Базовое время, используемое для деления входных данных для анализа. Временные границы будут созданы для всего диапазона времени, а время начала отсчета не обязательно должно быть в самом начале. Если базовое время не задано, используется 1 января 1970.

Date
distance_unit
(Дополнительный)

Задает единицы измерения значений расстояния в выходном классе объектов.

  • METERSЕдиницы измерения – метры. Это значение по умолчанию
  • KILOMETERSЕдиницы измерения – километры.
  • MILESЕдиницами измерения будут геодезические мили США.
  • NAUTICAL_MILESЕдиницами измерения будут геодезические морские мили США.
  • YARDSЕдиницами длины будут геодезические ярды США.
  • FEETЕдиницами измерения будут геодезические футы США.
  • MILES_INTЕдиницами измерения будут сухопутные мили.
  • NAUTICAL_MILES_INTЕдиницами измерения будут международные морские мили.
  • YARDS_INTЕдиницами измерения будут международные ярды.
  • FEET_INTЕдиницы измерения – международные футы.
String
duration_unit
(Дополнительный)

Задает единицы измерения, в которых будет выражаться продолжительность в выходном классе объектов.

  • YEARSЕдиницы измерения – годы.
  • MONTHSЕдиницы измерения – месяцы.
  • WEEKSЕдиницы измерения – недели.
  • DAYSЕдиницы измерения – дни.
  • HOURSЕдиницы измерения – часы.
  • MINUTESЕдиницы измерения – минуты.
  • SECONDSЕдиницы измерения – секунды. Это значение по умолчанию
  • MILLISECONDSЕдиницы измерения – миллисекунды.
String
speed_unit
(Дополнительный)

Задает единицы измерения, в которых будет выражаться скорость в выходном классе объектов.

  • METERS_PER_SECONDЕдиницы измерения – метры в секунду. Это значение по умолчанию
  • MILES_PER_HOURЕдиницы измерения – мили в час.
  • KILOMETERS_PER_HOURЕдиницы измерения – километры в час.
  • FEET_PER_SECONDЕдиницы измерения – футы в секунду.
  • NAUTICAL_MILES_PER_HOURЕдиницы измерения – морские мили в час.
String
acceleration_unit
(Дополнительный)

Задает единицы измерения, в которых будет выражаться ускорение в выходном классе объектов.

  • METERS_PER_SECOND_SQUAREDЕдиницы измерения – метры в секунду в квадрате. Это значение по умолчанию
  • FEET_PER_SECOND_SQUAREDЕдиницы измерения – футы в секунду в квадрате.
String
elevation_unit
(Дополнительный)

Задает единицы измерения, в которых будет выражаться высота в выходном классе объектов.

  • METERSЕдиницы измерения – метры. Это значение по умолчанию
  • KILOMETERSЕдиницами измерения будут геодезические километры США.
  • MILESЕдиницами измерения будут геодезические мили США.
  • YARDSЕдиницами длины будут геодезические ярды США.
  • FEETЕдиницами измерения будут геодезические футы США.
  • MILES_INTЕдиницами измерения будут сухопутные мили.
  • YARDS_INTЕдиницами измерения будут международные ярды.
  • FEET_INTЕдиницы измерения – международные футы.
String

Пример кода

CalculateMotionStatistics, пример (автономный скрипт)

В следующем автономном скрипте показано использование функции CalculateMotionStatistics.


# Name: CalculateMotionStatistics.py
# Description: Calculate speed, acceleration, and bearing for hurricane tracks.

# Import system modules
import arcpy

arcpy.env.workspace = "C:/data/Weather.gdb"

# Enable time on the input features using an .lyrx file.
# To create the .lyrx file, add your layer to a map, open the layer properties 
# and enable time. Then right-click the layer and select Share As Layer File.
inputLyrx = r'C:\data\Hurricanes.lyrx'

# MakeFeatureLayer converts the .lyrx to features
hurricanesInputLayer = arcpy.management.MakeFeatureLayer(inputLyrx, "Hurricanes_layer")

# ApplySymbologyFromLayer sets the time using the .lyrx file definition
arcpy.management.ApplySymbologyFromLayer(hurricanesInputLayer, inputLyrx)

# Set local variables
trackField = "name"
out = "Hurricanes_MotionStats"

# Run Calculate Motion Statistics
arcpy.gapro.CalculateMotionStatistics(hurricanesInputLayer, out, trackField, 5, 
                                      ["SPEED", "ACCELERATION", "BEARING"],
                                      "GEODESIC")