【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GeoAnalytics Server(2)大数据分析工具
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2017-04-05
ArcGIS GeoAnalytics Server提供了五类共计11种常用的时空大数据的处理工具，分别是点聚合、要素连接、轨迹构建、属性汇总、范围内汇总、查找相似位置、密度计算、查找热点、创建时空立方体、创建缓冲区、拷贝数据。
GeoAnalytics工具针对大型数据集进行了优化，可在多台计算机上运行分析。GeoAnalytics Tools专注于在时间和空间方面汇总和分析大型数据集。用于确定要使用的工具的第一个标准是数据大小。除了数据大小之外，大数据分析工具与常见的ArcGIS平台提供的标准分析工具（标准分析工具可参见第二章《2.3.Portal for ArcGIS》 ）相比，具有一些专属特点：
· GeoAnalytics Tools 利用多台计算机完成更大规模的分析。
· GeoAnalytics Tools 除了关注空间以外，更关注时间。
· GeoAnalytics Tools 工具与标准分析工具比，具有不同的设置参数。
· GeoAnalytics Tools可以分析大数据文件共享中的数据（Portal for ArcGIS中的 “大数据文件共享” 项目），而标准分析工具不可以。
· ArcGIS GeoAnalytics Server 可以选择计算在标准分析工具中不可用的字段上的以下统计数据：数值字段上的 COUNT、VARIANCE 和 RANGE以及字符串字段上的 COUNT 和 ANY。
· 无法在ArcGIS GeoAnalytics Server 中应用按字段分组或任何后续选项（少数/众数或百分点）。
1.1. 数据汇总
这个类型的工具主要对所在或者临近的区域的要素和属性进行总数、长度、面积以及基本特征的统计。
（1）点聚合（Aggregate Points）
点聚合工具适用于点要素，确定区域内的点要素并对点要素进行计算。可以用输入的面要素来定义聚合的区域，也可以直接定义为一定面积的正方体或六边形。点聚合工具首先确定面要素内的点要素，然后对面要素内的点进行计算，例如计算个数，并将结果记录在输出的面要素中。例如按行政区划的面要素计算咖啡店的个数，并计算各个行政区划的咖啡店营销额。
点聚合工具支持按时间属性来计算。如果输入图层开启了时间属性，则可设置时间片段。例如，输入数据为咖啡店的点要素，记录了一年内咖啡店的交易额。可以通过设置时间片段，一年内每个月第一周的交易额总数。
（2）要素连接（Join Features）
使用点、线或者面要素图层或者表格类型的数据与另一个点、线或者面要素图层或者表格类型的数据根据显示的特定关系进行属性的相互关联。例如：
将轨迹数据与道路数据进行基于位置的要素关联，那么轨迹数据中就包含所在道路的属性信息。
（3）轨迹构建（Reconstruct Tracks）
重现轨迹工具适用于有时间属性的点要素或面要素。首先它需要基于唯一标识确定需要追踪的要素。根据时间顺序追踪要素的轨迹，结果作为线要素或面要素进行输出。输出的面要素可以根据属性信息的字段数值进行自定义，对每个要素创建多边形。例如，我们现在有台风运动的要素，并且属性信息包含了leve l字段，记录了台风的等级。那么可以根据这个字段，为每个要素创建buffer，这样输出的结果会根据leve l的大小呈现不一样的粗细轨迹。
产生的轨迹会有一个开始时间和结束时间，代表了第一个要素的时间和最后一个要素的时间。重现轨迹工具支持为结果添加统计信息，例如统计计算区域内点的数量。
（4）属性汇总（Summarize Attributes）
属性汇总工具适用于点要素、线要素和面要素。通过设置标识字段，将对该字段值相同的要素进行统计，例如计算全北京，不同犯罪类型的个数。或者计算北京出租车每一辆出租车的平均运行速度。
（5）范围内汇总（Summarize Within）
找到两个图层重叠的区域，并对这个区域进行统计计算。
例如获得北京市行政区划和北京市医院分布图，计算北京市各个城区的医院个数是多少？
1.2. 位置查找
这个工具根据好多你指定的标准来查找要素。这个工具通常用来选址，即尽可能多的找到满足条件的地点。
（1）查找相似位置（Find Similar Locations）
查找相似位置工具可以基于你指定的标准进行计算，在备选图层中搜索一个或者多个相似的位置，例如：
基于店员人数和销售额找到十个最相似的商店；
基于人口、年增长以及税收找到一百个最相似的城市。
1.3. 分析模式
这些工具帮助你鉴别、量化、可视化你的数据的空间格局。
（1）计算密度（Calculate Density）
计算密度工具基于点要素生成密度地图，用于表达单位面积内点要素的个数。例如，使用计算密度工具，可以创建犯罪密度图、医院密度图等。
（2）查找热点（Find Hot Spots）
查找热点用于判断你的数据从空间分布上是否有统计学意义上显著的的聚合。例如，你的点要素（犯罪、交通事故等）是否有聚集的现象，可以根据一定的置信区间来判断。
（3）创建时空立方体（create Space Time Cube）
将一系列的点通过聚合统计成时空立方体，保存在一个netCDF结构类型的数据中，纵坐标是时间轴，可以按照时间片段对数据进行聚合（目前此工具只在ArcGIS Pro中可用）。例如，可以以一个月为时间单位计算每平方公里的犯罪数量。
1.4. 邻近分析
（1）创建缓冲区（Create Buffers）
点、线或者面要素根据给定的距离形成的区域即为缓冲区。例如，通过指定国家的边界线缓冲指定海里计算国家的海上边界。
1.5. 数据管理
（1）向Data Store复制数据（Copy to Data Store）
将要素图层或者表数据复制并导入到Data Store中，用于将大数据共享文件中的数据导入到DataStore的时空大数据存储或者关系型数据库中以及将数据在上面提到的两种数据库中相互转换。
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【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GeoAnalytics Server(1)概述、架构、数据源:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2920
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GeoAnalytics Server(2)大数据分析工具:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2918
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GeoAnalytics Server(3)多客户端使用:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2916
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GeoAnalytics Server(4)产品特色、部署:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2914
GeoAnalytics工具针对大型数据集进行了优化，可在多台计算机上运行分析。GeoAnalytics Tools专注于在时间和空间方面汇总和分析大型数据集。用于确定要使用的工具的第一个标准是数据大小。除了数据大小之外，大数据分析工具与常见的ArcGIS平台提供的标准分析工具（标准分析工具可参见第二章《2.3.Portal for ArcGIS》 ）相比，具有一些专属特点：
· GeoAnalytics Tools 利用多台计算机完成更大规模的分析。
· GeoAnalytics Tools 除了关注空间以外，更关注时间。
· GeoAnalytics Tools 工具与标准分析工具比，具有不同的设置参数。
· GeoAnalytics Tools可以分析大数据文件共享中的数据（Portal for ArcGIS中的 “大数据文件共享” 项目），而标准分析工具不可以。
· ArcGIS GeoAnalytics Server 可以选择计算在标准分析工具中不可用的字段上的以下统计数据：数值字段上的 COUNT、VARIANCE 和 RANGE以及字符串字段上的 COUNT 和 ANY。
· 无法在ArcGIS GeoAnalytics Server 中应用按字段分组或任何后续选项（少数/众数或百分点）。
1.1. 数据汇总
这个类型的工具主要对所在或者临近的区域的要素和属性进行总数、长度、面积以及基本特征的统计。
（1）点聚合（Aggregate Points）
点聚合工具适用于点要素，确定区域内的点要素并对点要素进行计算。可以用输入的面要素来定义聚合的区域，也可以直接定义为一定面积的正方体或六边形。点聚合工具首先确定面要素内的点要素，然后对面要素内的点进行计算，例如计算个数，并将结果记录在输出的面要素中。例如按行政区划的面要素计算咖啡店的个数，并计算各个行政区划的咖啡店营销额。
点聚合工具支持按时间属性来计算。如果输入图层开启了时间属性，则可设置时间片段。例如，输入数据为咖啡店的点要素，记录了一年内咖啡店的交易额。可以通过设置时间片段，一年内每个月第一周的交易额总数。
（2）要素连接（Join Features）
使用点、线或者面要素图层或者表格类型的数据与另一个点、线或者面要素图层或者表格类型的数据根据显示的特定关系进行属性的相互关联。例如：
将轨迹数据与道路数据进行基于位置的要素关联，那么轨迹数据中就包含所在道路的属性信息。
（3）轨迹构建（Reconstruct Tracks）
重现轨迹工具适用于有时间属性的点要素或面要素。首先它需要基于唯一标识确定需要追踪的要素。根据时间顺序追踪要素的轨迹，结果作为线要素或面要素进行输出。输出的面要素可以根据属性信息的字段数值进行自定义，对每个要素创建多边形。例如，我们现在有台风运动的要素，并且属性信息包含了leve l字段，记录了台风的等级。那么可以根据这个字段，为每个要素创建buffer，这样输出的结果会根据leve l的大小呈现不一样的粗细轨迹。
产生的轨迹会有一个开始时间和结束时间，代表了第一个要素的时间和最后一个要素的时间。重现轨迹工具支持为结果添加统计信息，例如统计计算区域内点的数量。
（4）属性汇总（Summarize Attributes）
属性汇总工具适用于点要素、线要素和面要素。通过设置标识字段，将对该字段值相同的要素进行统计，例如计算全北京，不同犯罪类型的个数。或者计算北京出租车每一辆出租车的平均运行速度。
（5）范围内汇总（Summarize Within）
找到两个图层重叠的区域，并对这个区域进行统计计算。
例如获得北京市行政区划和北京市医院分布图，计算北京市各个城区的医院个数是多少？
1.2. 位置查找
这个工具根据好多你指定的标准来查找要素。这个工具通常用来选址，即尽可能多的找到满足条件的地点。
（1）查找相似位置（Find Similar Locations）
查找相似位置工具可以基于你指定的标准进行计算，在备选图层中搜索一个或者多个相似的位置，例如：
基于店员人数和销售额找到十个最相似的商店；
基于人口、年增长以及税收找到一百个最相似的城市。
1.3. 分析模式
这些工具帮助你鉴别、量化、可视化你的数据的空间格局。
（1）计算密度（Calculate Density）
计算密度工具基于点要素生成密度地图，用于表达单位面积内点要素的个数。例如，使用计算密度工具，可以创建犯罪密度图、医院密度图等。
（2）查找热点（Find Hot Spots）
查找热点用于判断你的数据从空间分布上是否有统计学意义上显著的的聚合。例如，你的点要素（犯罪、交通事故等）是否有聚集的现象，可以根据一定的置信区间来判断。
（3）创建时空立方体（create Space Time Cube）
将一系列的点通过聚合统计成时空立方体，保存在一个netCDF结构类型的数据中，纵坐标是时间轴，可以按照时间片段对数据进行聚合（目前此工具只在ArcGIS Pro中可用）。例如，可以以一个月为时间单位计算每平方公里的犯罪数量。
1.4. 邻近分析
（1）创建缓冲区（Create Buffers）
点、线或者面要素根据给定的距离形成的区域即为缓冲区。例如，通过指定国家的边界线缓冲指定海里计算国家的海上边界。
1.5. 数据管理
（1）向Data Store复制数据（Copy to Data Store）
将要素图层或者表数据复制并导入到Data Store中，用于将大数据共享文件中的数据导入到DataStore的时空大数据存储或者关系型数据库中以及将数据在上面提到的两种数据库中相互转换。
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【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GeoAnalytics Server(1)概述、架构、数据源:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2920
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GeoAnalytics Server(2)大数据分析工具:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2918
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GeoAnalytics Server(3)多客户端使用:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2916
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GeoAnalytics Server(4)产品特色、部署:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2914
