使用 Tracking Analyst 分析飓风

复杂程度： 入门级 数据要求： 随软件安装 数据路径： C:\argis\ArcTutor\Tracking_Analyst 目标： 通过分析大西洋的飓风模式了解 Tracking Analyst 的一些基本功能

来自大西洋的飓风对美国东南部的人口造成了巨大威胁。科学家们不断研究飓风模式，试图更多地了解影响飓风路线的环境因素。本指南将介绍如何使用 ArcGIS Tracking Analyst 来分析大西洋的飓风移动。本指南中使用的数据是 2000 年针对大西洋的飓风位置收集的。

将飓风数据添加到地图

在开始了解本指南之前，我们已经为您创建了一个地图文档。遵照下面的步骤打开地图文档并将飓风数据加载到 Tracking Analyst 中。

先决条件：

在开始本指南之前，请确保已打开 Tracking Analyst 扩展模块并且已在 ArcMap 中添加 Tracking Analyst 工具条。

了解如何配置 Tracking Analyst 环境。

步骤：

1. 启动 ArcMap 并从 C:\arcgis\ArcTutor\Tracking_Analyst 文件夹打开 hurricanes2000.mxd 文件。
2. 单击 Tracking Analyst 工具条上的“添加时间数据”按钮 打开添加时间数据向导对话框。
3. 保持存储策略下拉列表设置为默认值。同时，保持下一个按钮设置为默认选项包含时间数据的要素类或 shapefile。这表示您希望加载的数据是简单的追踪数据且包含在单个要素类或 shapefile 中。选择第二个按钮即表示您希望加载两个单独的表中所含的复杂追踪数据。
4. 单击“打开”按钮 并浏览到 C:\arcgis\ArcTutor\Tracking_Analyst\Simple 中名称为 Hurricanes 的地理数据库中名称为 atlantic_hurricanes_2000 的要素类。
5. 单击包含日期/时间的字段下拉箭头，然后单击名称为 Date_Time 的字段选中它。这将指示 Tracking Analyst 查看此字段以查找有关每个事件的发生时间的信息。下拉菜单的旁边将显示一个[日期]标签，表示此字段的数据类型为“日期”。Tracking Analyst 自然会了解如何从此类型的字段提取日期和时间信息。

   此外，也可以选择包含日期和时间信息的文本或数字字段。在这些情况下，将需要执行一些其他步骤以指示 Tracking Analyst 如何从文本字段中所含的值分析日期和时间。

6. 在包含时区的下拉菜单中，保持时区设置为默认值格林威治标准时间。取消选中按夏时制调整值复选框。这些设置向 Tracking Analyst 表明此数据是在没有进行任何按夏时制调整的情况下采用格林威治标准时间收集的。
7. 单击下一个下拉菜单上的箭头，然后单击名称为 EVENTID 的字段选中它。这将告知 Tracking Analyst 如何将数据组织成追踪。在本例中，EVENTID 字段为每个事件都包含飓风名称。每个飓风的路线在 Tracking Analyst 中都将成为一个追踪。

   如果您的追踪数据无法组织成追踪，则可以选择<无>指示数据不含任何追踪。这将使某些设计用于对追踪进行符号化的选项变得意义不大。基本上，Tracking Analyst 将每个事件作为单独的追踪进行处理。

8. 保持添加时间数据向导对话框的其余部分设置为默认设置。确认您的对话框如下所示，然后单击下一步继续。
9. 添加时间数据向导对话框中的下一步提供了通过单击查询构建器按钮只导入要素类中所含数据子集的功能。在这种情况下，您要导入整个要素类，因此单击完成即可完成向导并将数据添加到地图。
10. 现在，内容列表中将显示一个名称为 atlantic_hurricanes_2000 的新追踪图层，并具有默认符号。右键单击此图层，然后单击缩放至图层使您的地图缩放至新追踪图层的范围。现在，您的地图应与下图类似。

使用“步进”工具检查飓风数据

由于您已经将飓风数据作为追踪图层加载到地图中，现在可以更加全面地了解数据了。以下步骤将向您介绍如何使用 Tracking Analyst 的“步进”工具检查数据。

步骤：

1. 在内容列表中右键单击 atlantic_hurricanes_2000 图层，然后单击属性打开图层属性对话框。单击符号系统选项卡。
2. 在显示面板中，向下滚动并选中追踪旁边的复选框。
3. 保持对话框中的所有其他设置设置为其默认值，然后单击确定。

   追踪线用于连接地图上各事件之间的点。这是您首次看到 2000 年这些飓风的路线。您无需对这些追踪线进行符号化即可完成本指南的后续步骤，但是进行符号化将会使了解所发生的情况更加容易。

4. 在内容列表中单击 atlantic_hurricanes_2000 图层以确保选中它，然后单击“步进”工具按钮 激活“步进”工具。此工具设计用于与所选追踪图层一起使用。
5. 如果暂停地图上的指针，指针旁边将显示一个图标，指示“步进”工具为活动的地图工具。单击地图上的某个事件，或单击地图上的某个事件并在其周围拖出一个选框以选中它。

   所选事件将在地图上高亮显示，且事件属性对话框出现。地图上的所选事件在事件属性对话框中也显示为被选中。

6. 单击事件属性对话框顶部附近的箭头按钮，逐步浏览所选飓风追踪中的事件。也可以使用键盘上的向上键和向下键浏览追踪。

   在浏览追踪中的事件时，请注意，事件属性对话框右侧的属性随着所选事件的变化而变化。不过，请注意，对于所有事件而言 EVENTID 属性是相同的。这是因为其用于定义追踪。请注意，EVENTID 的值（上图中的 Isaac）也将显示在事件属性对话框左侧的树视图中。此树视图按追踪 ID 显示了各个追踪。如果展开某个追踪，则将按其时间列出此追踪中的每个事件。如果仔细观察所列时间，您将会发现所有事件都恰好相隔六小时。这是因为您正在查看的数据是基于每六个小时的飓风位置测量值创建的。

7. 在完成检查数据之后，关闭事件属性对话框。

使用数据圆环图检查飓风数据

在前一部分中，您了解到飓风数据是基于每六个小时的飓风位置测量值创建的。现在，您将使用一个名称为数据圆环图的图表绘制工具在数据中查看此模式。数据圆环图是一种用于显示各个时间段的数据时间频率的工具。也就是说，它使您可以查看不同时间所存在的数据量。

步骤：

1. 在 Tracking Analyst 工具条上单击 Tracking Analyst 展开它。指向下拉菜单中的数据圆环图展开右拉式菜单。单击创建数据圆环图打开创建数据圆环图向导对话框。
2. 向导第一步中的选择要制成图表的图层下拉列表中自动选择了 atlantic_hurricanes_2000 图层。这是由于它是地图文档中唯一可用的追踪图层。在向导的第二步中，单击选择要创建数据圆环图的摘要方法下拉箭头，然后单击“月”-“时”。
3. 保持向导的其余部分设置为默认值。将使用六个图例类，并且将使用默认色带选择图例的颜色。单击完成按钮即可完成向导并创建数据圆环图。
4. 名为数据圆环图 (atlantic_hurricanes_2000) 的新对话框中创建了一个数据圆环图。您可以单击并拖动对话框的各个角以调整其大小。在本例中，可能要放大数据圆环图以便能够看到所有细节。
5. 数据圆环图中带颜色的单元格表示飓风事件在数据中存在的时间段。通过查看数据圆环图可以对飓风数据进行两个明显的观测。首先，请注意，数据圆环图上有 24 个楔形。每个楔形都代表一天中 24 小时中的一小时。您可以快速地看到所有数据都仅位于其中的四个楔形中。这四个楔形分别对应上午 12:00、上午 6:00、下午 12:00 和下午 6:00。正如您之前使用步进工具所观察到的，每个飓风事件都是在一天中这些时间中的某个时间观测到的。现在，将您的注意力集中到数据圆环图的圆环上。每个环代表一年中的一个月。最里面的环代表一月，最外面的环代表十二月。您可以看到所有数据都只位于其中的三个环内：八月、九月和十月。这似乎是合理的，因为飓风季节通常被认为是在夏末秋初跨越这三个月。如果您看一下图例中的颜色，即可发现数据中最多的飓风观测发生在九月份，该月份被视为飓风季节的巅峰。
6. 在看完数据圆环图之后，关闭数据圆环图 (atlantic_hurricanes_2000) 对话框。

   如果要在关闭此对话框后检索数据圆环图，则单击 Tracking Analyst 工具条上的Tracking Analyst。指向下拉菜单中的数据圆环图展开右拉式菜单，然后单击管理打开数据圆环图管理器对话框。通过此对话框可打开、删除数据圆环图以及将其放置到布局视图中。

对飓风数据进行符号化

由于您已经熟悉了要使用的追踪数据，因此可以了解一些更加高级的追踪符号系统选项。以下步骤将向您介绍如何设置时间窗以便查看飓风数据。

步骤：

1. 在内容列表中右键单击 atlantic_hurricanes_2000 图层，然后单击属性打开图层属性对话框。单击符号系统选项卡。
2. 在显示面板中，选中时间窗旁边的复选框。
3. 在绘制样式面板中，单击颜色。这表示飓风数据的符号系统将在时间窗内更改颜色。
4. 单击时段文本框并输入 14。
5. 单击单位下拉箭头，然后单击天。这表示您的时间窗将仅显示 14 天期限内的飓风位置。
6. 单击色带下拉箭头，然后选择一个将在重新播放数据时显示对比度的色带。
7. 单击类数下拉箭头，然后单击 7。这表示 14 天时间窗将拆分为七个不同的类，每个类都具有其自己的来自所选色带的颜色。在过去两天内发生的事件将被分配一种颜色，在两天到四天前之间发生的事件将被分配另一种颜色，依此类推。
8. 请确认您的对话框如下所示，然后单击应用保存更改。
9. 如果执行了本指南前一部分中的步骤，则应选中了显示面板上追踪旁边的复选框。这表示除了您设置的时间窗外，也将对追踪线进行符号化。保持选中此复选框，同时单击复选框旁边的追踪文本访问追踪线的属性。
10. 单击包含线符号的大按钮打开符号选择器对话框。此对话框用于更改追踪线的符号系统。
11. 单击颜色按钮，然后单击浅灰色选中它。在本例中，浅灰色比默认的黑色更好，因为它可以使您在不会过多分散对地图上事件符号的注意力的情况下即可看到追踪线。
12. 单击符号选择器对话框中的确定，然后单击图层属性对话框中的应用以应用更改。
13. 单击图层属性对话框的标注选项卡。
14. 选中标注此图层中的最新要素复选框打开标注。此类型的标注将对每个具有所选属性的飓风追踪中的最新事件进行标注。
15. 单击标注字段下拉箭头，然后单击 EVENTID。正如在前面所见，EVENTID 字段包含飓风名称。使用飓风名称对地图上的每个飓风进行标注将便于您在本指南的下一部分中显示数据时快速地标识每个飓风。
16. 保持标注属性的其余部分设置为默认值，然后单击图层属性对话框中的确定关闭对话框并应用更改。

    首先您会注意到，在关闭图层属性对话框后，地图上不再显示 atlantic_hurricanes_2000 图层。此图层仍在，而且在内容列表中可以看到它以及有关刚刚配置的时间窗的图例信息。未显示图层的原因是 14 天的时间窗内没有任何事件。默认情况下，Tracking Analyst 在地图上显示当前日期和时间。如果您此时正在阅读本指南，则 2000 年的这些飓风所发生的时间远远超过 14 天！之前显示图层中的所有事件是因为，如果未定义任何时间窗，Tracking Analyst 会显示过去的所有事件。您可使用下一部分中的“回放管理器”更改地图上显示的时间来使 Tracking Analyst 在时间窗中显示飓风数据。

回放飓风数据

由于您已经为追踪图层定义符号系统，现在是时候使用“回放管理器”回放数据了。回放管理器类似于 DVD 播放器。它可用于设置回放事件的开始和结束时间以及更改回放的速度。此外，还可用于暂停回放、连续循环回放，甚至是倒放事件。

步骤：

1. 单击 Tracking Analyst 工具条上的“回放管理器”按钮 打开回放管理器对话框。
2. 单击“回放管理器”对话框中的选项按钮即可看到其完整视图。单击对话框的标题栏将其拖放到屏幕上的便捷位置。
3. 单击将回放窗口设置为以下图层的时间范围下拉箭头，然后单击 atlantic_hurricanes_2000（您刚添加的追踪图层）。

   此设置会调整回放窗口的开始时间和结束时间，以包括所选的一个或多个图层中的所有数据事件。如果您向地图中添加多个追踪图层，则可以采用几种不同的方式设置时间范围、开始时间和结束时间。可将其设置为所有追踪图层、仅可见的图层或单个图层。

4. 单击设置回放速率下拉箭头，然后单击天。这会将回放速率设置为每秒一天。现在，回放管理器对话框应与下图类似。

   在前面，您检查了飓风数据并了解到每个飓风追踪每天包含四个事件或测量值。对于该数据频率，每秒一天的回放速率似乎是合理的，因为它将导致在每个飓风追踪存在期间地图上每秒最多显示四个数据点。

5. 现在已经准备就绪可以回放飓风数据了。在单击“播放”按钮之前，请确保红色时间指示器位于回放窗口的左侧边缘（如上图所示）。默认情况下，回放管理器最初将时间设置为回放窗口的开始位置。在本例中，开始时间为最初设置为“8/3/2000 6:00 PM”。在单击“播放”后，时间将以每秒一天的速度前进。

   回放管理器保持打开，指示回放的进度。当数据开始在地图上重新播放时，您的地图应与下图类似。

6. 选中循环复选框以连续回放数据。当时间到达回放窗口的结束位置时，它会自动重置回回放窗口的开始位置且回放将继续。
7. 当数据正在回放时，通过单击并朝较慢或较快标签拖动回放管理器中央的速度指示器来调整回放速度。
8. 请注意，回放管理器中的直方图显示了在不同时间回放窗口中存在的数据量。单击“停止”按钮将回放停止在时间线上直方图显示存在大量数据的某个位置。
9. 单击回放管理器右侧的“上一项”和“下一项”按钮来手动向前和向后浏览数据。使用这些按钮可按指定时间增量调整所显示的当前时间，该时间增量取决于回放速率以及使用指示器条对速度所做的任何调整。
10. 您还可以通过单击并拖动红色时间指示器或单击直方图上的任意位置（这会将该点设置为当前时间）来更改正在显示的时间。

    由于您已经熟悉了几种回放数据和设置正在显示的时间的方式，现在可以采用这些方法来分析飓风数据中的模式了。使用您认为最适合的回放方法，观测大西洋中飓风运动的整体模式。请注意飓风似乎有两种截然不同的路线。远在南部的飓风似乎主要向西移动。临近北部的飓风开始也向西移动，但它们在到达北美大陆附近时最终改变方向朝东北方移动。

    在回放期间查看飓风的标注时可以观察到另一个有趣的模式。每年的飓风都是按字母顺序命名的。在回放数据时，请注意第一个飓风命名为 Alberto。在新的飓风显示时，请注意名称是如何按字母顺序排序的，直到显示最后一个飓风（命名为 Nadine）。

创建高亮显示操作以显示过大风速

由于您已经熟悉了如何在 Tracking Analyst 中对追踪数据进行符号化和回放，现在可以开始执行更加高级的分析了。您正使用的飓风数据包含每个飓风事件的风速。如果要分析数据中的高风速模式，可以查看属性表或使用“步进”工具浏览飓风事件以查看事件属性。不过，在某些情况下，在数据中显示模式可能更有效。Tracking Analyst 中提供了图层操作，可用于对追踪图层执行其他数据处理以及进行符号化。在下面的部分中，您将设置一个高亮显示操作以便能够看到飓风的风速何时处于或高于 75 英里/小时。

步骤：

1. 在内容列表中右键单击 atlantic_hurricanes_2000 追踪图层，然后单击属性。
2. 单击图层属性对话框的操作选项卡。
3. 单击新建操作按钮打开新建操作对话框。
4. 在命名操作文本框中键入 Excessive Wind Speed，然后在要创建的操作类型列表框中单击高亮显示/隐含。为您的操作提供一个有意义的名称十分有用，这样您就可以记住它们所执行的操作。
5. 单击新建操作对话框中的确定，打开高亮显示/隐含操作参数对话框。
6. 保持类型下拉列表设置为高亮显示的默认值。您要在地图上高亮显示风速过大的飓风事件。隐含选项具有相反的作用。它用于在地图上隐藏或隐含事件，而不是高亮显示它们。
7. 单击高亮显示符号按钮更改将用于高亮显示事件的符号。单击符号选择器对话框中的颜色按钮，然后选择一个比默认的黑色高亮显示在地图上显示得更加突出的明亮颜色。在大小文本框内单击将光标置于其中。输入 18.0 作为符号大小。较大的符号在地图上显示得比较突出。
8. 在操作触发方式标签下，单击属性查询按钮，这样您就可以使用属性查询来触发操作。此时，查询构建器按钮变为可用状态。
9. 单击查询构建器按钮打开查询构建器对话框。
10. 向下滚动字段列表框，然后双击 "WINDSPEED"。这会将 "WINDSPEED" 添加到对话框底部文本框中的查询表达式中。
11. 单击大于等于 (> =) 按钮将 > = 运算符添加到查询表达式中。在查询表达式文本框中单击将光标置于查询表达式的末尾。键入 75 完成查询表达式。
12. 确保您的对话框类似于下面的示例，然后单击验证按钮确认您创建的查询表达式有效。单击确定关闭查询构建器对话框。您的查询表达式 "WINDSPEED" >=75 显示在高亮显示/隐含操作参数对话框中间的只读“属性查询”文本框中。
13. 单击确定关闭高亮显示/隐含操作参数对话框。
14. 请注意，您刚刚创建的新操作现在显示在图层属性对话框的操作选项卡的列表框中。默认情况下，新操作旁边的复选框处于选中状态。这表示已启用此操作。取消选中复选框将禁用操作。保持选中复选框，这样就可以看到新的高亮显示操作的结果。单击确定关闭图层属性对话框。
15. 单击“回放管理器”按钮 打开“回放管理器”。使用您在本指南的前面学到的任意一种方法回放飓风数据。某些飓风事件在地图上高亮显示。这表示这些观测的风速等于或大于 75 公里/小时。如果要验证速度，可以使用“步进”工具，同时“回放管理器”仍处于打开状态以查看高亮显示事件的事件属性。

    请注意，远在海洋中央的飓风最常发生风速过大情况。不过，在某些情况下，此类过大风速可能会发生在陆地上。这些风速会对居住在这些区域的居民造成巨大危险。在下一部分中，您将进一步配置此操作以检测陆地上风速过大的飓风事件。

创建高亮显示操作以显示陆地上的高风速

在前一部分中，您创建了一个由属性查询触发的高亮显示操作以显示过大风速。在下面的部分中，您将向触发器中添加一个位置查询以显示陆地上的过大风速。因此，最终操作将由属性查询和位置查询的组合触发。

步骤：

1. 在内容列表中右键单击 atlantic_hurricanes_2000 追踪图层，然后单击属性。
2. 单击图层属性对话框的操作选项卡。
3. 双击现有操作（名称为 Excessive Wind Speed）的文本。这会打开高亮显示/隐含操作参数对话框，以便您可以修改现有操作的属性。
4. 在操作触发方式标签下，单击属性和位置查询按钮。请注意，您的现有属性查询表达式保留在属性查询文本框中。对话框底部位置查询面板上的下拉列表处于启用状态，以便您可以向触发器中添加一个位置查询。
5. 针对此操作，您会想要显示陆地上的过大风速。因此，您对与 Land Areas 要素类相交的飓风感兴趣。单击图层下拉箭头，然后单击 Land Areas 选中它。
6. 单击触发条件下拉箭头，然后单击相交选中它。当您的对话框如下所示时，单击确定应用更改。
7. 单击图层属性对话框中的确定关闭此对话框。
8. 单击“回放管理器”按钮 打开“回放管理器”。使用您在本指南的前面学到的任意一种方法回放飓风数据。追踪图层中只有两个事件满足触发器条件并且高亮显示。其中一个陆地过大风速属于发生在墨西哥的飓风 Keith。下图中高亮显示了此事件。

   另一个陆地过大风速属于发生在加拿大纽芬兰的飓风 Michael。

现在，您应该熟悉了 Tracking Analyst 的基本功能，但是仍然还有许多其他功能等待您去发现！

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