Исследование растворенного кислорода в 3D

Уровень кислорода является важным показателем экологии океана, и недавние исследования показали, что глобальный уровень кислорода в океане на протяжении последних десятилетий неуклонно снижается и будет продолжать снижаться по мере растущих изменений климата. Для понимания этой сложнейшей проблемы вы должны иметь возможность создавать точные трехмерные модели уровня кислорода в водах мирового океана.

Используя измерения растворенного кислорода, проведенные на различных глубинах в заливе Монтерей (штат Калифорния), вы выполните трехмерную геостатистическую интерполяцию для прогнозирования уровня кислорода во всем заливе. Вы узнаете, как исследовать 3D-данные, настраивать параметры Эмпирического байесовского кригинга 3D (EBK3D) и экспортировать результаты в удобные ГИС-форматы и видео-анимацию.

Загрузка и изучение проекта

Вы начнете с загрузки проекта, содержащего измерения концентрации кислорода, и открытия его в ArcGIS Pro.

  1. Загрузите пакет проекта Интерполяция значений концентрации кислорода в заливе Монтерей.
  2. Найдите загруженный файл на компьютере.
  3. Дважды щелкните Interpolate_3D_Dissolved_Oxygen_Measurements_in_Monterey_Bay.ppkx, чтобы открыть проект. Если необходимо, войдите под учетной записью организации ArcGIS.

    Откроется проект с картой и локальной сценой.

  4. Щёлкните вкладку карты Monterey Bay. Если необходимо, увеличьте изображение, чтобы лучше рассмотреть точки на карте.

    2D-карта с точками забора проб для измерения уровня кислорода

    Слой OxygenPoints – небольшой фрагмент данных, предоставленных NOAA National Centers for Environmental Information's World Ocean Database (WOD). Эти точки представляют местоположения в заливе Монтерей, в которых, на разных глубинах, производились заборы проб для измерения уровня кислорода в микромолях на литр.

  5. В панели Содержание щёлкните правой кнопкой слой OxygenPoints и выберите Таблица атрибутов.

    Опция Таблица атрибутов

    Откроется таблица атрибутов слоя.

  6. На закладке Карта в группе Выборка щелкните кнопку Выбрать.

    Кнопка Выбрать

  7. На карте, обведите рамкой объект OxygenPoints.

    Все пространственные объекты внутри рамки будут выбраны.

  8. В таблице OxygenPoints щелкните кнопку Показать выбранные записи.

    Показать выбранные записи

    В атрибутивной таблице отображаются только выбранные записи.

    Выбранные атрибуты в таблице

    Вы выбрали несколько точек с одинаковыми значениями координат x и y, но с разными значениями z. Они представляют уровни кислорода в воде на разных глубинах ниже поверхности земли. Число выбранных записей у вас может отличаться от примеров на изображениях, так как в каждом местоположении может быть взято разное количество образцов на разных глубинах.

    Примечание:

    Если бы вы решили интерполировать непрерывную поверхность измерений уровня кислорода на текущий момент, такая интерполяция могла быть создана только на одном уровне глубины (одно значение z), и вам потребовалось бы построить серию поверхностей на разных глубинах. Такие данные трудно интерпретировать, и по ним трудно составить представление, как меняется уровень кислорода на разных глубинах.

    Далее вы изучите данные в 3D-сцене.

  9. Закройте таблицу. На ленте во вкладке Карта в группе Выборка щелкните кнопку Очистить.
  10. Над картой щелкните вкладку Monterey Bay 3D.

    Эта 3D-сцена представляет залив Монтерей в Калифорнии, с применением десятикратного вертикального преувеличения. Поэтому каньон Монтерей выглядит в 10 раз глубже и круче, чем на самом деле. Слой WorldElevation/TopoBathy используется для задания поверхности высот, а базовая карта World Ocean Base драпирована над высотной поверхностью для создания 3D-эффекта. Эта поверхность высот доступна в ArcGIS Living Atlas of the World.

    Измерения концентрации кислорода в заливе Монтерей в 3D

    Примечание:

    В этом уроке, в основном, если речь идет о глубине, используются положительные числа, например, точка на глубине 150 метров. Но реальные z-координаты в классе объектов хранятся в виде отрицательных значений, и в различных окнах и панелях ArcGIS Pro называются значениями высот. Отрицательные значения высот указывают на то, что точка расположена ниже уровня моря.

  11. На панели Содержание разверните слой OxygenPoints.

    Точки слоя OxygenPoints отображены символами в соответствии с уровнем кислорода, где наименьшие значения отображены голубым цветом, а наибольшие - красным. Кроме символов, к глубинам точек применено десятикратное вертикальное преувеличение, чтобы соответствовать преувеличению, примененному к поверхности высот.

  12. Сверните и отключите слоя OxygenPoints. Включите слой TargetPoints.

    Слой TargetPoints содержит точки, сформированные в виде 3D-сетки. У них нет атрибутов, и они представляют собой целевые местоположения, которые будут нужны в последнем уроке.

  13. Снимите отметку со слоя TargetPoints и включите слой OxygenPoints.
  14. На ленте на вкладке Карта в группе Навигация щелкните кнопку Исследовать.

    Кнопка Исследовать

  15. Поворачивайте, наклоняйте, перемещайте и масштабируйте каньон Монтерей, чтобы рассмотреть объекты OxygenPoints с разных ракурсов и на разных глубинах.
    Примечание:

    Если у вас есть мышь с колесиком, нажатие колесика позволит выполнять наклоны и повороты в 3D. Щелкните левой кнопкой, чтобы переместить карту; правой кнопкой для изменения масштаба. Для получения дополнительной информации об использовании инструмента Исследовать для навигации см. раздел Навигация в 3D. Для продвинутой 3D-навигации можно использовать экранный навигатор, в котором собраны множество команд навигации камеры в едином элементе управления, в левом нижнем углу экрана.

  16. На вкладке Вид в группе Навигация щелкните кнопку Навигатор, если необходимо.

    С помощью навигатора можно поворачивать, сдвигать, перемещать, наклонять и масштабировать сцену, используя один элемент управления в левом нижнем углу карты.

    Примечание:

    Навигатор полезен, если вам нужно тщательно контролировать перемещение камеры. Размер навигатора можно менять. С помощью навигатора можно легко поменять направление и степень наклона. Просмотрите раздел Использование экранного навигатора для более подробной информации по командам навигации.

  17. В сцене щелкните на любую точку и просмотрите информацию во всплывающем окне.

    Уровень кислорода на глубине

    Каждая точка показана символом, соответствующем уровню кислорода и отображается на той глубине, на которой была взята проба воды для анализа (z-значения). Максимальные значения концентрации кислорода отмечаются ближе к поверхности воды, а в ближе к середине вертикальных столбцов концентрация кислорода минимальна. На одинаковой глубине сохраняется примерно одинаковый уровень кислорода, но по мере продвижения глубже, или, наоборот, ближе к поверхности, уровень может поменяться достаточно быстро.

  18. Закройте всплывающее окно.
  19. На ленте во вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Monterey Canyon.

    Закладка Monterey Canyon

Изучение измерений содержания кислорода

Далее вы будете использовать гистограмму для изучения распределения уровня кислорода, а также примените трансформацию для более эффективной интерполяции. Гистограмма визуально представляет распределение значений уровня кислорода в виде последовательности измерений частоты присутствия в наборе данных сходных значений. Интерполяция работает лучше всего при наличии нормального распределения данных, а если данные смещены (распределение несимметрично), то может понадобиться преобразовать данные для соответствия нормальному распределению. Гистограммы позволяют вам оценить эффект логарифмического преобразования и преобразования по методу квадратного корня на распределение данных.

  1. В панели Содержание щелкните правой кнопкой OxygenPoints выберите Построить диаграмму, а затем Гистограмма.

    Опция Гистограмма

    Откроются панели Диаграмма и Свойства диаграммы. Панель Диаграмма пока пустая, так как вы должны указать атрибутивное поле, на основе которого вы будете строить гистограмму.

  2. На панели Свойства диаграммы на вкладке Данные в области Число выберите Oxygen.

    В этом поле хранятся значения концентрации кислорода в каждой точке.

    Параметр Число

    В панели Свойства диаграммы обновится статистика с информацией о среднем, минимальном и максимальном значениях уровня кислорода, а панель Диаграмма обновится и отобразит гистограмму значений. Вычисляются следующие показатели статистики:

    • Число – 809 точек.
    • Среднее значение уровня кислорода – 1.303 микромоль/литр.
    • Минимальное (Минимум) значение – 0.140.
    • Максимальное (Максимум) значение – 6.774.

    Статистика для гистограммы

    Гистограмма отражает, что распределение сильно смещено влево, с большим числом изменений в нижнем диапазоне, и с незначительным числом в верхнем диапазоне.

    Гистограмма измерений кислорода

    Примечание:

    Значения осей гистограммы у вас могут отличаться, так как отображаемые значения зависят от размера панели.

  3. В панели Свойства диаграммы отметьте опцию Показать нормальное распределение.

    Диаграмма обновится и вы можете визуально сравнить результат с нормальным распределением, которое больше соответствует гистограмме.

    Измерения уровня кислорода не соответствуют нормальному распределению

    При сравнении кривой нормального распределения, наложенной на гистограмму, становится ясно, что столбцы гистограммы абсолютно не совпадают к кривой нормального распределения. Далее вы попробуете применить преобразование, чтобы значения были приближены к кривой нормального распределения.

    Преобразования - это математические операции, которые применяются к измерениям данных, например, извлечение квадратного корня или логарифмирование значений. Распределение преобразованного набора данных будет отличаться от распределения в исходном наборе. Методы интерполяции работают лучше, если распределение данных приближается к нормальному (колоколообразная кривая), и применение преобразования поможет приблизить распределение к нормальному.

  4. На панели Свойства диаграммы в поле С преобразованием выберите Квадратный корень.

    Гистограмма обновиться, показав распределение после преобразования данных с применением квадратного корня.

    Смещение влево распределения измерений Oxygen после преобразования с вычислением квадратного корня

    Преобразование с вычислением квадратного корня немного сгладило смещение, но распределение по-прежнему сохраняет левостороннее смещение т не соответствует нормальному.

  5. На панели Свойства диаграммы, в поле С преобразованием выберите Логарифмический.

    Гистограмма обновиться, показав распределение после логарифмического преобразования.

    Измерения Oxygen после применения логарифмического преобразования распределение ближе к нормальному

    Распределение выглядит более симметрично и ближе к колоколообразной кривой нормального распределения, чем на двух предыдущих гистограммах. Вы будете использовать логарифмическое преобразование позже, при настройке опций интерполяции.

  6. Закройте панель Свойства диаграммы и вкладку OxygenPoints – Распределение Oxygen.

Изучение отношений между уровнем кислородом и данными высот

При выполнении исследования данных в 3D, вы обнаружили наличие высокой концентрации кислорода в воде ближе к поверхности, и довольно низкие значения на средних глубинах. Затем вы используете диаграмму рассеяния для визуализации изменений уровня кислорода на разных глубинах.

Точечная диаграмма используется для отображения отношений между двумя числовыми переменными, где одна из них отображается по оси x, а другая – по оси y.

  1. В панели Содержание щелкните правой кнопкой OxygenPoints, выберите Построить диаграмму и щелкните Точечная.
  2. На панели Свойства диаграммы на вкладке Данные в области Ось X Число выберите Oxygen.
  3. Для Ось Y Число выберите z.

    Имя диаграммы изменится на Отношения между Oxygen и z.

  4. На панели Свойства диаграммы - OxygenPoints снимите отметку с опции Показать линейный тренд.

    Параметры диаграммы рассеяния

    На точечной диаграмме просматривается четкая связь между уровнем глубины и концентрацией кислорода. Уровень кислорода максимален в районе поверхности и с нарастанием глубины неуклонно падает.

    Точечная диаграмма отношения уровня кислорода и уровня глубины

    Минимальные значения находятся в диапазоне от -600 до -1000 метров. На глубинах ниже -1000 метров уровни кислорода начинают медленно возрастать.

    Примечание:

    Расположение глубин по оси Y типично для точечных диаграмм, но в этом уроке вам важнее спрогнозировать концентрацию кислорода исходя из глубины, поэтому можно попробовать указать глубины на оси X.

  5. В панели Свойства диаграммы задайте следующие параметры:
    • Для Ось X Число выберите z.
    • Для Ось Y Число выберите Oxygen.

    Диаграмма обновится и отобразит отношение глубины к концентрации, причем, глубины отложены по оси X.

    Точечная диаграмма с глубинами по оси X

    Вы узнали, когда исследовали гистограмму, что применение логарифмического преобразования подходит для ваших данных, поэтому вам интересно попробовать применить логарифмическую шкалу и в случае точечной диаграммы.

  6. На панели Свойства диаграммы перейдите на вкладку Оси. Для свойств Оси Y отметьте Ось логарифма.
    Примечание:

    Использование логарифмической оси эквивалентно применению логарифмического преобразования к данным по линейной оси. То есть вы сделали то же самое, что и для гистограммы в предыдущем разделе.

    Параметры Ось логарифма

    Точечная диаграмма обновится и покажет распределение значений кислорода по глубинам на логарифмической оси. Применив логарифмическую ось вы можете заметить, что тенденция не изменилась – по-прежнему наибольшие значения кислорода измеряются вблизи поверхности, а наименьшие – на глубине около 800 м. Распределение точек выглядит как две отдельные линии, которые соединяются на уровне глубины -800 метров.

    Точечная диаграмма значений уровня кислорода по глубинам на логарифмической оси

    Для аппроксимации этих данных вполне достаточно двух линий. В других случаях, если рассеяние более выражено, для более точной аппроксимации понадобиться больше линий. Это очень важное открытие, так как при выполнении интерполяции вы можете моделировать и удалять линейные тренды.

  7. Закройте панель Свойства диаграммы и вкладку OxygenPoints – Отношения между z и Oxygen.
    Примечание:

    Так как диаграммы управляются как одно из свойств слоя, поэтому они не удаляются при закрытии окон и панелей диаграмм. Диаграммы можно увидеть, развернув легенду слоя OxygenPoints в панели Содержание и прокрутив вниз легенды. Чтобы открыть их заново, дважды щелкните диаграммы в легенде.

    Диаграммы на панели Содержание

  8. Если необходимо, на панели Содержание сверните слой OxygenPoints.
  9. Сохраните проект.

Вы изучили данные измерений содержания растворенного кислорода в заливе Монтеррей, применив навигацию по локальной сцене и использовав гистограмму и точечную диаграмму. Вы увидели, что максимальные значения концентрации кислорода отмечаются ближе к поверхности воды, а в ближе к средним значениями глубин концентрация кислорода минимальна.

Работая с гистограммой вы определили, что применение логарифмического преобразования стабилизирует распределение измерений уровня кислорода. Точечная диаграмма выявила четкое отношение между уровнем кислорода и глубиной воды в заливе, и вы выяснили, что использование логарифмической шкалы позволит применить точную аппроксимацию линейных трендов на основе значений глубин.


Интерполяция значений растворенного кислорода с использованием Эмпирического Байесовского кригинга 3D

Ранее вы изучили измерения уровня кислорода на карте и использовали диаграммы для лучшего понимания распределения уровня кислорода. Также вы выяснили, что концентрация кислорода очень сильно зависит от значений глубины.

Теперь вы используете полученную информацию при интерполяции значений концентрации кислорода в непрерывную 3D-модель, позволяющую получить прогнозированные значения уровня кислорода в заливе Монтерей. Вы будете использовать инструмент геообработки Эмпирический Байесовский кригинг 3D (EBK3D) для интерполяции и изучения 3D-модели в сцене. Затем вы используете перекрестную проверку для оценки точности модели в прогнозировании значений концентрации кислорода.

Интерполяция с использованием инструмента геообработки

В этом разделе вы будете использовать инструмент геообработки EBK3D для интерполяции значений концентрации растворенного кислорода в непрерывную модель, позволяющую спрогнозировать уровень кислорода в любом месте, где отсутствуют точки с измеренным значением.

  1. Если необходимо, откройте ваш проект.
  2. На ленте щелкните вкладку Анализ и в группе Геообработка щелкните Инструменты.

    Кнопка Инструменты

    Появится панель Геообработка.

  3. В панели Геообработка введите в окне поиска Эмпирический Байесовский кригинг 3D. В результатах поиска щелкните инструмент Эмпирический Байесовский кригинг 3D.

    Эмпирический Байесовский кригинг 3D в результатах поиска

    Эмпирический байесовский кригинг предоставляется в составе Мастера геостатистики и в качестве инструмента геообработки. Результатом интерполяции является геостатистический слой, который показывает горизонтальный разрез на заданной высоте. Текущая высота может быть изменена с помощью бегунка диапазона, и слой будет обновляться, чтобы показать интерполированные прогнозы на новой высоте.

  4. В инструменте геообработки Эмпирический Байесовский кригинг 3D измените следующие параметры:
    • Для Входных объектов выберите OxygenPoints.
    • Убедитесь, что для Поле высот указано Shape.Z.
    • В качестве Поля значений выберите Oxygen.
    • Для Выходного геостатистического слоя удалите имеющийся текст и введите Oxygen Prediction.

    Параметры инструмента Эмпирический байесовский кригинг 3D

    Эти параметры - все, что необходимо данному инструменту. Однако на предыдущем уроке вы узнали, что для распределения измерений кислорода желательно применить логарифмическое преобразование. В инструменте геообработки применяется логэмипирическое преобразование, которое применяет логарифмическое преобразование, а потом, дополнительно, преобразование по методу нормальных меток.

    Примечание:

    Преобразование по методу нормальных меток не изучается в данном уроке, но стоит упомянуть о том, что это гибкое, непараметрическое преобразование к нормальному распределению, основанное на приравнивании эмпирических квантилей к соответствующим квантилям нормального распределения. Применение логарифмического преобразования и использование затем эмпирического преобразования по методу нормальных меток (Логэмпирическое), позволит получить распределение, приближенное к нормальному и наиболее подходящее для выполнения EBK3D.

  5. Разверните Дополнительные параметры модели. Для Типа преобразования выберите Логэмпирическое.

    После изменения типа преобразования Тип модели вариограммы автоматически изменится на Экспоненциальная. Модель вариограммы по умолчанию не подходит для преобразования.

    Ранее вы выяснили, что концентрация кислорода точно аппроксимируется двумя локальными линейными трендами по уровню глубины. В ЭБК3D при удалении тренда 1го порядка (линейного) будет оцениваться вертикальный линейный тренд в изменении уровня кислорода. Так как вертикальный тренд вычисляется локально в поднаборах, удаление тренда 1го порядка эквивалентно подгонке локальных линейных трендов в точечной диаграмме концентрации кислорода по глубинам (соответствие между удалением тренда в поднаборах и локальными линейными трендами на точечной диаграмме может быть неочевидным, если у вас нет опыта работы с линейной регрессией).. Так как ранее вы выявили, что точечная диаграмма точно аппроксимируется последовательностью двух прямых линий, вы удалите тренд 1-го порядка.

  6. В Дополнительных параметрах модели для Порядок удаления тренда выберите Первый порядок.

    Расширенные параметры инструмента Эмпирический байесовский кригинг 3D

    Параметр Коэффициент инфляции высот определяет отношение скорости, с которой меняются значения концентрации по вертикали и по горизонтали. Например, если значения по вертикали изменяются в 10 раз быстрее, чем по горизонтали, значение коэффициента инфляции будет должно быть равно 10. Это позволяет определить с помощью уравнений корректные веса для измеренных значений во всех направлениях в 3D. Так как вы не знаете подходящее значение коэффициента инфляции для измерений концентрации кислорода, вы оставите этот параметр пустым, а в процессе запуска инструмента это значение будет оценено и предложено вам. Предложенное значение можно увидеть после запуска инструмента, в окне информации о ходе процесса.

    В этом примере коэффициент инфляции высот необходимо использовать для корректировки того факта, что уровень концентрации кислорода меняется по вертикали значительно быстрее, чем по горизонтали. Вы можете увидеть это как на карте, так и на точечной диаграмме, и это может вызвать проблему в 3D-интерполяции, так как в уравнении кригинга необходимо присвоить точный вес каждому измеренному значению для получения корректного прогноза в неизвестных местоположениях. Если скорость изменения значений по вертикали значительно превышает скорость по горизонтали, то при вычислении прогнозируемых значений в неизвестных местоположениях, точки на одном уровне глубины должны иметь больший вес, нежели точки на разных глубинах, даже если эти точки глубины расположены очень далеко от прогнозируемого местоположения.

  7. Закройте Дополнительные параметры модели и разверните Параметры поиска окрестности.

    Раздел Параметры поиска окрестности определяет, сколько соседей необходимо использовать при расчете прогнозируемых значений в новых местоположениях. Для расчета нового значения необходимо идентифицировать точки с измерениями концентрации кислорода рядом с прогнозируемым местоположением (эти точки называются соседи). Важно, что эти точки должны быть найдены в разных направлениях, особенно, если данные расположены вертикально.

  8. Для Параметров поиска окрестности убедитесь, что задано следующее
    • Проверьте, что Окрестности поиска установлена как Стандартный 3D.
    • Проверьте, что для Макс. соседей задано 2.
    • Проверьте, что для Мин. соседей задано 1.
    • Убедитесь, что для Типа сектора установлено значение 12 секторов (Додекаэдр).

    Параметры поиска окрестности

    Эти настройки гарантируют, что окрестность поиска будет развернута в 12 разных направлениях (Тип сектора) в 3D и будет найден, как минимум, 1 сосед (Мин. соседей) и максимум 2 соседа (Макс. соседей) в каждом из 12 направлений.

  9. Щелкните Запустить.

    Инструмент запустится. Выполнение инструмента может занять некоторое время. Если инструмент был запущен, то в Истории геообработки проекта создаётся запись, содержащая детализированную информацию об инструменте, его настройках, успешности выполнения и любые сведения об ошибках.

  10. По окончании работы инструмента, на панели Геообработка щелкните Просмотреть подробности.

    Кнопка Просмотреть подробности

    Откроется окно со сводной информацией о параметрах, используемых в инструменте. В разделе Сообщения показано, что Коэффициент инфляции высот был оценен как 12.7. Это означает, что даже после удаления вертикального тренда значения по вертикаль меняются в 12.7 раз быстрее, чем по горизонтали.

    Коэффициент инфляции высот

  11. Закройте окно.

    Геостатистический слой Oxygen Prediction был добавлен на карту. Он отображается как 2D-срез поверхности океана. Исходно слой отображен красным цветом и вокруг 3D-экстента слоя отображается небольшое окно 3D-каркасного макета Если вы не видите слой каркасного макета, отключите слой World Ocean Base. Для геостатистического слоя пока не применено вертикальное преувеличение, как для слоя высот и слоя точек, поэтому каркасный макет визуально не соответствует 3D-экстенту слоя измерений кислорода.

    Начальный геостатистический слой

Изучение геостатистического слоя в 3D

В предыдущем разделе вы использовали EBK3D для создания геостатистического слоя прогнозированных значений уровня растворенного кислорода в водах залива Монтерей. Далее вы изучите геостатистический слой в 3D. Сначала необходимо изменить некоторые настройки высот и символов.

  1. На панели Содержание щелкните правой кнопкой Oxygen Prediction и выберите Свойства.
  2. На вкладке Высота для Вертикальное преувеличение введите 10.

    Таким образом, настройка вертикального преувеличения геостатистического слоя будет соответствовать базовой карте и точечному слою.

    Параметр Вертикальное преувеличение

  3. Нажмите OK.

    Каркасный макет вокруг геостатистического слоя теперь растянут до нижней границы слоя измерений концентрации кислорода. Далее вы примените другую цветовую схему к геостатистическому слою.

  4. В панели Содержание разверните слой Oxygen Prediction.

    Разверните легенду слоя прогнозирования уровня кислорода.

    Геостатистический слой отображается с применением контуров с заливкой на основе классификации значений. По умолчанию для этих данных применена цветовая схема с заливкой красным цветом, что соответствует уровню кислорода около 3.785 микромоль/литр. Выглядит так, что для всех местоположений на поверхности воды прогнозирован уровень кислорода выше этого значения, поэтому весь 2D-срез отображается красным цветом на уровне поверхности.

  5. Сверните слой Oxygen Prediction.

    Для того, чтобы увидеть вариабельность в прогнозированных значениях концентрации кислорода в районе поверхности воды, вы измените метод классификации и увеличите число классов.

  6. Щелкните правой кнопкой слой Oxygen Prediction и выберите Символы.

    Откроется панель Символы с доступными опциями классификации.

  7. На панели Символы в разделе Метод выберите Равные интервалы. Для Классов введите 32.

    Символы с разбиением на 32 класса методом равных интервалов

    После изменения метода и числа классов геостатистический слой обновится и покажет прогнозированные значения уровня кислорода с разбиением на 32 класса методом равных интервалов. После обновления цветовой схемы видно, что концентрация кислорода у поверхности воды также варьирует.

    Обновленные символы прогнозированных значений уровня кислорода

  8. В панели Символы в списке Границы классов прокрутите вниз до желтых и оранжевых цветов, связанных с соответствующими значениями уровней кислорода.

    Эти границы классов соответствуют значениям концентрации между 4 и 6 микромоль/литр, наблюдаемые на поверхности воды.

    Прогнозируемые значения концентрации между 4 и 6 микромоль на литр

  9. Закройте панель Символы.

    Для 3D-геостатистического слоя автоматически включен бегунок диапазона, расположенный в правой части 3D-сцены Monterey Bay. После наведения курсора на бегунок, он становится активным и позволяет вам менять глубину геостатистического слоя.

  10. В поле Бегунке диапазона наведите курсор на бегунок и щелкните внутри зеленого прямоугольника. Введите -100 и нажмите Enter.

    Глубина изменена до 100 метров ниже поверхности

    Бегунок сдвинется на глубину 100 метров ниже поверхности. Геостатистический слой обновится, чтобы отобразить прогнозированные значения на новой глубине..

    Примечание:

    Для обновления отображения слоя может потребоваться несколько секунд. Если вы обнаружите, что это занимает слишком много времени на вашем компьютере, вы можете уменьшить количество классов на панели Символы. Это ускорит вычисления, но не повлияет на основную концепцию изучаемого материала.

    Геостатистический слой на глубине 100 метров

    В 100 метрах ниже поверхности концентрация кислорода значительно понизилась. Это вполне ожидаемый результат, вы могли видеть то же самое на точечной диаграмме.

  11. Наведите курсор на середину бегунка диапазона и щелкните кнопку Вниз.

    Кнопка Вниз

    Слой сместиться вниз на глубину 169 метров и отображение обновится. Уровень кислорода сохраняет тенденцию к снижению по мере продвижения вглубь от поверхности воды.

  12. Переместите бегунок обратно к поверхности.

    Геостатистический слой, перемещенный к поверхности океана

    Примечание:

    Если вы случайно разбили бегунок на интервал, геостатистический слой всегда показывает максимальное значение интервала.

  13. На ленте щелкните вкладку Диапазон. В гурппе Воспроизведение щелкните Направление, чтобы задать проигрывание анимации в направлении сверху вниз.

    Кнопка Направление

  14. На бегунке диапазона щелкните кнопку воспроизведения.

    Кнопка Воспроизведение

    Слой Oxygen Prediction продвигается вглубь от поверхности и показывает прогнозированные значения уровня кислорода на 30 различных глубинах. Слой сместится под поверхность высот и базовую карту по мере снижения уровня глубины.

    Примечание:

    Проигрывание анимации может занять несколько минут, так как слой заново пересчитывается на каждом уровне глубины. Но после вычисления на каждом уровне глубины значения кэшируются, и, соответственно, для этого уровня глубины отображаются быстрее.

    Последовательность диапазонов на разных глубинах.

  15. Когда анимация завершится, переместите бегунок обратно к поверхности (0).
  16. Нажмите кнопку Воспроизвести еще раз.

    Анимация будет проиграна значительно быстрее, и вы сможете оценить, как меняется концентрация кислорода. При тщательном рассмотрении вы можете увидеть, что уровень кислорода снижается примерно до уровня глубины – 800 метров, после чего постепенно повышается.

  17. Переместите бегунок диапазона обратно к поверхности (0).

Определение точности модели

Исследуя модель на карте или в сцене можно получить достаточно информации о ее пригодности, но для проверки точности и надежности прогнозируемых значений концентрации кислорода необходим точный метод, который можно количественно оценить. Общеупотребимый метод проверки корректности геостатистической модели – перекрестная проверка.

Перекрестная проверка – это метод проверки, который удаляет по очереди каждую точку и использует остальные точки для расчета прогнозируемого значения в местоположении удаленной точки. Измеренное значение в удаленной точке затем сравнивается с прогнозируемым значением в процессе перекрестной проверки. Разница между этими двумя значениями называется – ошибка перекрестной проверки; она вычисляется для каждой входной точки.

  1. На панели Содержание щелкните правой кнопкой Oxygen Prediction и выберите Перекрестная проверка.

    Откроется окно Перекрестная проверка, в которой отображены графические и числовые диагностики, позволяющие оценить точность модели интерполяции. В окне представлены график (слева) и суммарная статистика (справа) Вычисление статистики служит инструментом диагностики, который показывает, приемлемы ли модель и/или значения связанных с ней параметров.

    Суммарная статистика перекрестной проверки

    Суммарная статистика включает следующую информацию:

    • Средняя и Средняя нормированная ошибки стремятся к нулю (0.007 и 0.017 соответственно), что указывает на крайне малое смещение модели. Модель не должна прогнозировать слишком высокие или слишком низкие значения.
    • Значение Среднеквадратичной ошибки 0.26 указывает, что в среднем, прогнозируемые значений концентрации кислорода отличаются от измеренных на четверть микромоль на литр.
    • Значение Среднеквадратичной нормированной ошибки – 0.94 приближается к идеальному (1), а Средняя стандартная ошибка – 0.22 более менее совпадает со среднеквадратичной ошибкой. Это говорит о том, что вариабельность прогнозирования оценивается корректно.
    • В пределах интервала 90/95 процентов значения 90.9 и 95.4 оба приближаются к идеальным 90 и 95, что указывает на согласованность между прогнозируемыми значениями и неопределенностью прогнозов.
    • Средний CRPS трудно интерпретировать буквально, но невысокие значения указывают на высокую точность и достоверность. Значение 0.083 будет сравниваться со значением в другой модели в следующем уроке.
  2. В правой части окна Перекрестная проверка щелкните вкладку Таблица.

    Вкладка Таблица

    Таблица содержит отдельные результаты перекрестной проверки для каждой входной точки. Эти значения используются для построения графиков с левой части окна.

  3. Если необходимо, в левой части окна Перекрестная проверка щелкните вкладку Проинтерполированное значение.

    Главная идея перекрестной проверки состоит в том, что раз модель корректно прогнозирует значения в удаленных точках, то должна верно вычислять значения и в новых местоположениях, для которых отсутствуют измеренные значения.

    Это точечная диаграмма проинтерполированных (прогнозируемых) значений концентрации кислорода после перекрестной проверки в сравнении с измеренными значениями для каждой точки. Так как, если модель корректна, проинтерполированные значения должны совпадать с измеренными, в идеале точки должны лежать на серой базовой линии. Голубая линия регрессии вычисляется для точек, чтобы оценить, насколько близко они следуют идеальной линии.

    График проинтерполированных и измеренных значений.

    Ваши точки настолько совпадают, что линия регрессии (голубая) практически закрывает базовую линию (серую), и увидеть ее на это графике очень трудно.

    Оценивая точки в верхнем правом углу можно увидеть большую степень отклонения от линии регрессии точек с большими значениями концентрации кислорода. Это общая ситуация для геостатистических данных, и стоит обратить внимание на эту особенность, так как это свидетельствует о том, что модель более точно прогнозирует значения в глубине океана, где концентрация кислород ниже, чем ближе к поверхности, где уровень кислорода выше.

    Верхний правый угол диаграммы

  4. В левой части окна Перекрестная проверка щелкните вкладку Ошибка.

    График Измеренных значений в сравнении с Ошибками показывает зависимость значений в точках от величин ошибок перекрестной проверки. Голубая линия регрессии плоская, что указывает на то, что прогнозируемые значения в модели не смещены ни для низких, ни для высоких уровней кислорода.

    Вкладка Ошибка

    График показывает, что прогнозируемые значения не смещены на всем диапазоне значений концентрации кислорода, а вариабельность точек вокруг линии регрессии выше для высоких концентраций. В целом это позволяет заключить, что модель корректно прогнозирует высокие значения кислорода, но с достаточной степенью вариабельности в отдельных случаях в диапазоне высоких значений концентрации кислорода.

  5. Закройте окно Перекрестная проверка.

    Суммарная статистика и графики перекрестной проверки дают четкие доказательства того, что созданная вами модель ЭБК3D позволяет точно прогнозировать значения концентрации кислорода в водах залива Монтерей со средней погрешностью около четверти микромоль/литр. Степень погрешности возрастает вблизи поверхности воды, где уровень кислорода максимален.

  6. Сохраните проект.

Вы использовали инструмент Эмпирический Байесовский кригинг 3D для интерполяции значений концентрации кислорода в заливе Монтерей. Вы также узнали, как эффективно изучать геостатистический слой в 3D с помощью бегунка диапазона, и вы проверили точность модели с помощью перекрестной проверки.


Выполнение 3D-интерполяции в Мастере геостатистики

Ранее вы использовали инструмент геообработки ЭБК3D для интерполяции значений концентрации кислорода в водах залива Монтерей. Вы узнали, как использовать бегунок диапазона для изменения глубины геостатистического слоя и проверили точность модели.

Теперь вы будете использовать Мастер операций геостатистики для интерполяции измерений концентрации кислорода. Использование Мастера операций геостатистики чрезвычайно полезно, так как позволяет увидеть локальные модели кригинга, которые ЭБК3D использует при вычислении прогнозируемых значений. Изучая эти локальные модели вы сможете увидеть, как модели меняются в разных областях залива Монтерей.

Выполнение Эмпирического байесовского кригинга 3D

Сначала вы переключитесь на 2D-карту и выполните Эмпирический Байесовский кригинг в Мастере операций геостатистики. Вы используете настройки по умолчанию и сравните результаты перекрестной проверки с продвинутой моделью из прошлого урока.

Мастер операций геостатистики – это динамический набор страниц, которые разработаны с целью провести вас через процесс построения модели интерполяции и оценки ее качества. Выбор, сделанный на странице, определяет доступные параметры на следующих страницах и способы взаимодействия с данными для построения подходящей модели. Мастер ведет вас от точки выбора метода интерполяции до просмотра итоговой статистики, позволяющий оценить ожидаемое качество модели.

  1. Если необходимо, откройте ваш проект.
  2. Щёлкните вкладку карты Monterey Bay.

    Откроется 2D-карта залива Монтерей. На карте отображены точки с измерениями уровня кислорода.

  3. Если необходимо, закройте таблицу OxygenPoints.
  4. Щёлкните вкладку Анализ на ленте. В группе Рабочие процессы щелкните Мастер операций геостатистики.

    Справка мастера операций геостатистики

    Откройте мастер операций геостатистики. На первой странице мастера можно выбрать метод интерполяции слева и задать входные параметры – справа.

  5. В группе 3D-интерполяция выберите Эмпирический Байесовский кригинг 3D. В разделе Входной набор данных для Набора данных источника выберите OxygenPoints. Для параметра Поле данных выберите Oxygen.

    Параметры на первой странице Мастера операций геостатистики

    В соответствии с заданными настройками вы собираетесь выполнить ЭБК3D с данными поля Oxygen в слое OxygenPoints.

  6. В Мастере операций геостатистики щелкните Далее.

    Откроется вторая страница Мастера операций геостатистики.

    Вторая страница Мастера операций геостатистики

    Вторая страница Мастера операций геостатистики разбита на несколько разделов.

    • В разделе Общие свойства можно увидеть список всех параметров, необходимых для выполнения ЭБК3D.
    • Предварительный просмотр поверхности показывает горизонтальный срез прогнозируемых значений концентрации кислорода на текущей глубине. Предварительный просмотр поверхности будет обновлен, независимо от того будет ли этот параметр изменен в Общих свойствах. Это позволяет вам в интерактивном режиме отслеживать, как меняется модель при изменении параметров.
    • Слева внизу страницы отображаются вариограммы имитирующие локальные модели ЭБК3D в конкретном местоположении и на конкретной глубине. Голубые линии на графике – имитации вариограмм в местоположении. График также содержит голубые крестики (эмпирические вариограммы), которые вычисляются непосредственно из данных. В целом, голубые крестики должны располагаться по центру среди имитированных вариограмм..
    • Раздел Результат идентификации в нижнем правом углу страницы отображает текущее местоположение и прогнозированное значение для предварительной поверхности. Местоположение (Xи Y) и глубину (Z) можно изменить, введя координаты в разделе Результат идентификации или щелкнув местоположение в окне предварительного просмотра поверхности.
  7. Переключитесь на предварительный просмотр поверхности.

    Появится бегунок глубины, с помощью которого можно изменить текущую глубину.

    Бегунок глубины

    Вы можете переместить бегунок, чтобы изменить глубину, точно также, как и на карте. Значение глубины можно также напечатать в окошке под бегунком.

  8. В поле под бегунком введите -500 и нажмите Enter.

    Просмотр поверхности на глубине 500 метров

    На предварительном просмотре теперь отображается прогнозируемый уровень кислорода на глубине 500 метров ниже уровня моря. На обновленном графике можно увидеть имитированные локальные модели ЭБК3D в текущем местоположении и на указанной глубине.

    Локальные модели кригинга

  9. В разделе Предварительного просмотра переместите бегунок на разные значения глубины.

    На каждом уровне щелкните в каком-либо месте предварительной поверхности и посмотрите, как меняются вариограммы. Для некоторых областей вариограммы растут значительно быстрее, чем в других. Чем быстрее происходит возрастание в модели – тем больше в этом местоположении меняется уровень кислорода.

    Несколько вариограмм

  10. Когда закончите экспорт локальных моделей, перетащите бегунок, чтобы вернуться обратно к поверхности.

    В Мастере операций геостатистики вы примете все остальные настройки по умолчанию в ЭБК3D чтобы сравнить результаты с результатами настроенной модели, которые вы получили в предыдущем уроке. Вы использовали расширенные настройки и предварительно изучили диаграммы, а теперь оцените, получили ли вы преимущество в результате использования дополнительных опций.

  11. В Мастере операций геостатистики щелкните Далее.

    Мастер операций геостатистики выполнит процесс и отобразит окно результатов перекрестной проверки для ЭБК3D с настройками по умолчанию. Эта страница идентична окну Перекрестной проверки с которым вы работали в прошлом уроке, но здесь оно интегрировано в Мастер операций геостатистики. Измеренные значения отложены по оси x, а прогнозируемые – по оси y.

    Прогнозируемые и измеренные значения

    График Проинтерполированные в сравнении с измеренными показывает ту же закономерность, что и настроенная модель в предыдущем уроке. Линия регрессии практически полностью перекрывает серую базовую линию, а вариабельность точек вокруг линии регрессии выше для высоких значений концентрации кислорода.

  12. Щелкните вкладку Ошибка.

    Значения ошибок отложены по оси x, а измеренные значения – по оси y.

    Вкладка Ошибка

    График Измеренные в сравнении с ошибками показывает ту же закономерность, что и модель в предыдущем уроке. Линия регрессии плоская, и для высоких значений характерна большая вариабельность вокруг линии регрессии.

  13. Просмотрите суммарную статистику.

    В таблице ниже сравниваются показатели суммарной статистики для модели по умолчанию, сгенерированные в Мастере операций геостатистики, с показателями предыдущей продвинутой модели.

    СтатистикаПродвинутая модельМодель по умолчанию

    Средний CRPS

    0.083

    0.114

    В пределах 90-процентного интервала

    90.9

    91.2

    В пределах 95-процентного интервала

    95.4

    95.4

    Средняя

    -0.007

    0.007

    Среднеквадратичная

    0.260

    0.308

    Средняя нормированная

    0.017

    0.029

    Среднеквадратичн. нормированная

    0.945

    0.964

    Средняя стандартная ошибка

    0.228

    0.305

    Суммарная статистика показывает следующее:

    • Модель по умолчанию имеет низкий уровень смещения, так как значения ошибок Средняя и Средняя нормированная близки к нулю.
    • Значение среднеквадратичной нормированной ошибки приближается к 1.
    • Значения В пределах интервала 90 процентов и В пределах интервала 90 процентов оба приближаются к идеальным 90 и 95.
    • Значение Среднеквадратичной ошибки практически равно Средней стандартной ошибке.

    Это очень хорошие результаты, указывающие на то, что модель по умолчанию успешно прошла все типовые проверки, необходимые для оценки геостатистической модели. Однако истинны также следующие условия:

    • Значение Среднеквадратичной ошибки для модели по умолчанию на 18 процент выше, чем для продвинутой модели и
    • Значение Средний CRPS на 37 процент выше.

    Это легко не заметить при визуальной оценке графика, но очевидно, что продвинутая модель значительно более точна, нежели модель по умолчанию. В среднем прогнозируемые значения в продвинутой модели на 18 процентов ближе к истинным значениями, и уровень погрешности для прогнозируемых значений значительно ниже. Но оценить эту разницу можно только через количественное сравнение показателей перекрестной проверки.

  14. Щелкните Готово.

    Откроется окно Отчет метода. В окне будут приведены все параметры и настройки, используемые в мастере.

  15. В окне Отчет метода щелкните OK.

    После того, как мастер завершит работу, геостатистический слой с именем Эмпирический Байесовский кригинг 3D добавляется к карте. Он изначально показывает прогнозируемый уровень кислорода на поверхности океана и отображен сплошным красным цветом. В правой части карты отображается бегунок диапазона.

    Геостатистический слой в 2D

Изучение стандартных ошибок

Затем вы будете использовать бегунок диапазона для изменения глубины геостатистического слоя и примените символы к слою на основании стандартно ошибки прогнозирования. Так же, как и в 3D-сцене, вы можете изменить глубину геостатистического слоя с помощью бегунка диапазона в 2D-карте.

Стандартные ошибки – это измеренные погрешности, связанные с каждым прогнозированным значением. Чем больше ошибка – тем меньше точность прогнозируемого значения. Вспомните график перекрестной проверки, в которым для высоких значений концентрации кислорода была характерна большая вариабельность вокруг линии регрессии, чем для низких значений. То есть области с высокими значениями концентрации кислорода должны иметь большую стандартную ошибку, чем области с низкими значениями.

  1. В панели Содержание щелкните правой кнопкой слой Эмпирический Байесовский кригинг 3D и выберите Приблизить к слою.
  2. На ленте, на вкладке Оформление, в группе Отображение в списке Тип отображения выберите Стандартная ошибка.

    Параметр Тип отображения

    Геостатистический слой обновится и будет отображен в соответствии с величинами стандартных ошибок в прогнозируемых значениях на поверхности воды.

    Геостатистический слой с отображением по уровню стандартных ошибок на поверхности океана

    На карте поверхность стандартных ошибок отображена темными оттенками красного, указывая на максимально высокий уровень погрешности в области поверхности воды во всей 3D-модели. Это логично, так как значения концентрации кислорода на уровне поверхности максимально высоки, поэтому именно здесь максимальный уровень стандартных ошибок.

    Даже на поверхности величины стандартных ошибок непосредственно вокруг входных точек снижены. Это также имеет смысл, так как для качественной модели характерна более высокая точность прогнозируемых значений, расположенных близко к измеренным точкам.

  3. Сохраните проект.

Вы использовали Мастер операций геостатистики для интерполяции измерений концентрации кислорода. Вы также использовали перекрестную проверку и определили, что продвинутая модель ЭБК3D из второго урока дает более точные прогнозы, чем модель по умолчанию, которую вы использовали в этом уроке. Вы использовали бегунок диапазона для изучения уровня стандартных ошибок 3D-геостатистической модели в 2D-карте.


Публикация результатов

Ранее вы изучили уровни концентрации кислорода с помощью 3D-навигации и диаграмм. Затем вы использовали метод Эмпирический Байесовский кригинг 3D для создания продвинутой модели в 3D-сцене и простой модели в 2D-карте.

Далее вы узнаете, как экспортировать результаты этих 3D-моделей. Геостатистические слои очень хорошо подходят для изучения пригодности геостатистической модели с помощью бегунка диапазона и удобного доступа к результатам перекрестной проверки, но для интеграции их в крупные рабочие процессы вам необходимо уметь экспортировать результаты в форматы, более подходящие под основные рабочие процессы ГИС. Вы узнаете, как экспортировать 2D-срезы в растры и объекты-изолинии и будете использовать поверхность для прогнозирования значений концентрации кислорода в точках 3D-сетки (не в конкретных точках).

Вы закончите урок созданием анимации поверхности, которая передвигается вглубь залива Монтерей в 3D, и экспортируете анимацию в видео.

Экспорт полигональных объектов (изолиний с заливкой) на разных глубинах

Сначала вы экспортируете изолинии (контуры) с заливкой на двух уровнях глубины с помощью инструмента геообработки. Экспортированные полигональные изолинии с заливкой выглядят так же, как и геостатистический слой, но хранятся в виде класса полигональных объектов.

  1. Если необходимо, откройте ваш проект.
  2. Откройте сцену Monterey Bay 3D.
  3. Выключите слои OxygenPoints и Oxygen Prediction. Если необходимо, переместите бегунок диапазона обратно к поверхности.

    Ваша сцена показывает только базовую карту, драпированную на высотной поверхности.

  4. Щелкните правой кнопкой слой Oxygen Prediction, наведите на Экспорт слоя и выберите В изолинии.

    Опция В изолинии

    Откроется панель Геообработка с параметрами инструмента Слой GA в изолинии.

  5. В инструменте Слой GA в изолинии измените следующие параметры:

    • Для Входного геостатистического слоя выберите Oxygen Prediction.
    • В поле Выходной класс объектов удалите текст и введите ContoursDepth0.
    • Разверните Классификация. Для Типа классификации выберите Равный интервал.
    • Введите 32 в качестве Числа классов.

    Примечание:

    Вместо полигонов с заливкой можно создать изолинии, изменив Тип изолиний в параметре инструмента Слой GA в изолинии.

  6. Щелкните Запустить.

    Когда инструмент завершит работу, полигональный слой с именем ContoursDepth0 добавится на панель Содержание карты. Он выглядит в точности как геостатистический слой Oxygen Prediction. Однако на нем не отображается каркасный 3D-макет, так как он представляет исходные результаты ЭБК на одной глубине (0).

    Изолинии и слой геостатистики

  7. Сверните легенду слоя ContoursDepth0. Отметьте слой Oxygen Prediction, чтобы включить его.
  8. Если необходимо, на панели Содержание щелкните ContoursDepth0, чтобы выделить его. На ленте на вкладке Оформление в группе Эффекты щелкните кнопку Спрятать.
  9. Проведите инструментом в разных направлениях, чтобы спрятать слой ContoursDepth0.

    При этом видимых различия между слоями нет. Так как вы только что создали копию результатов ЭБК на глубине (0) с именем ContoursDepth0, этот слой полностью идентичен поверхности на этой (0) слоя Oxygen Prediction.

  10. На закладке Карта в группе Навигация щелкните кнопку Исследовать .

    Теперь вы создадите слой на глубине 500 метров.

  11. На панели Содержание выключите слой ContoursDepth0.

    Инструмент Слой GA в изолинии по умолчанию использует установку глубины геостатистического слоя. В данный момент она равна 0 и может быть изменена в параметре Выходная высота.

  12. В инструменте Слой GA в изолинии измените следующие параметры:
    • Для Выходного класса объектов удалите текст и введите ContoursDepth500.
    • Для Выходной высоты введите -500.
    • Для Выходной высоты установите единицы на Метры, если они там не установлены.
  13. Щелкните Запустить.

    После окончания работы инструмента в сцену будет добавлен слой с именем ContoursDepth500. Он отображает прогнозируемый уровень растворенного кислорода на глубине 500 метров ниже уровня моря. Но, так как для слоя не установлено вертикальное преувеличение, как для сцены, он исходно отображается на не корректной высоте. (Вам не было необходимости менять вертикальное преувеличение для предыдущего полигонального слоя, так как он отображается на нулевой глубине, то есть умножение значения глубины на 10 не требуется.) Вам необходимо изменить вертикальное преувеличение.

  14. В панели Содержание сверните легенду слоя ContoursDepth500. Щелкните правой кнопкой слой ContoursDepth500 и выберите Свойства.
  15. На вкладке Высота для Вертикальное преувеличение введите 10. Нажмите OK.

    Слой ContoursDepth500 теперь отображается корректно, и соответствует базовой карте. Угол слоя частично заходит за поверхность высот.

    Изолинии после изменения вертикального преувеличения

  16. Выключите слои ContoursDepth500 и Oxygen Prediction.

    Для экспорта полигонов на нескольких глубинах вы можете использовать пакетную геообработку, ModelBuilder или скрипты Python. Слои потом можно отобразить на одной и той же карте, для имитации 3D-эффекта.

Экспорт растров стандартных ошибок на разных глубинах

Затем вы будете экспортировать стандартные ошибки прогнозируемых значений в виде растров в 2D-карте. Рабочий процесс аналогичен экспорту контуров с заливкой.

  1. Переключитесь на карту Monterey Bay. Отключите слой Эмпирический Байесовский кригинг 3D.
  2. На панели Содержание щелкните правой кнопкой слой Эмпирический Байесовский кригинг 3D, укажите Экспорт слоя и выберите В растры.

    Откроется инструмент Слой GA в растры.

  3. В инструменте Слой GA в растры измените следующие параметры:
    • Убедитесь, что Входной геостатистический слой установлен на Эмпирический Байесовский кригинг 3D.
    • Убедитесь, что для Типа выходной поверхности установлена Стандартная ошибка интерполяции.
    • Для Выходного растра удалите текст и введите StandardErrorDepth0.
    • Для Размера выходной ячейки удалите текст и введите 200.

    Параметры инструмента Слой GA в растры

  4. Щелкните Запустить.

    После выполнения инструмента слой с именем StandardErrorDepth0 будет добавлен к карте и покажет стандартные ошибки прогнозированных значений на поверхности воды.

    Слой 2D поверхности

    Стандартные ошибки меньше в областях, непосредственно вокруг входных точек. Это естественно, так как вычисление прогнозируемых значений очевидно точнее в областях, где есть точные измерения.

  5. Отключите слой StandardErrorDepth0.

    Теперь вы создадите дополнительный растровый слой на глубине 500 метров. Инструмент Слой GA в растры по умолчанию использует установку глубины геостатистического слоя. В текущий момент она равна 0 и может быть изменена в параметре Выходная высота.

  6. В инструменте Слой GA в растры измените следующие параметры:
    • Убедитесь, что Входной геостатистический слой установлен на Эмпирический Байесовский кригинг 3D.
    • Убедитесь, что для Типа выходной поверхности установлена Стандартная ошибка интерполяции.
    • Для Выходного растра удалите текст и введите StandardErrorDepth500.
    • Убедитесь, что Размер выходной ячейки установлен на 200.
    • Для Выходной высоты введите -500.
    • Убедитесь, что для Выходных единиц измерения высоты задано Метры.
  7. Щелкните Запустить.

    После выполнения инструмента слой с именем StandardErrorDepth500 будет добавлен к карте и покажет стандартные ошибки прогнозированных значений на глубине 500 метров ниже поверхности воды.

    Слой стандартных ошибок на глубине 500 метров

  8. Используйте инструмент Спрятать для сравнения слоев StandardErrorDepth500 и StandardErrorDepth0.

    Растр StandardErrorDepth500 похож на слой StandardErrorDepth0. Наименьшие величины стандартных ошибок наблюдаются в областях непосредственно вокруг входных точек. Но в легенде слоя можно увидеть серьезные различия в абсолютных значениях стандартных ошибок в двух слоях.

    Символы растрам присваиваются с использованием их собственных гистограмм, поэтому красный цвет для одной глубины не соответствует тому же диапазону значений для другой глубины. Фактически для этих слоев, наиболее темный оттенок красного для растра на глубине 500 м (0.217) соответствует уровню стандартной ошибки, который даже меньше значения, отображенного самым светлым оттенком (0.294) на поверхности.

    Легенды двух растров стандартных ошибок

    Это объяснимо, так как и в продвинутой, и в простой модели, для больших значений концентрации кислорода характерен более высокий уровень погрешности, чем для малых значений.

    Примечание:

    Если вы хотите получить растр прогнозируемых значений концентрации кислорода вместо растра стандартных ошибок, можно изменить параметр Тип выходной поверхности на Прогноз в инструменте Слой GA в растры.

    Вы также можете экспортировать растры в несколько рельефов поверхностей одновременно и сохранить результат как многомерный набор растровых данных с помощью инструмента Слой GA в многомерный 3D-растр. Вы можете открыть этот инструмент, нажав кнопку В многомерный растр в меню Экспорт слоя на странице свойств слоя геостатистики.

Извлечение прогнозируемых значений в точки 3D-сетки

Очень важным аспектом использования геостатистических слоев 3D – возможность получить прогнозируемые значения в нужных местоположениях в 3D с помощью инструмента геообработки Слой GA в точки. Так как вы можете получить значения в любой точке в 3D-пространстве, стоит использовать возможность экспортировать прогнозируемые значения в сетку 3D-точек, для имитации визуального эффекта полной 3D-модели. Затем вы используете эту функциональность для прогнозирования значений в сетку точек.

  1. Переключитесь на сцену Monterey Bay 3D.
  2. На вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Monterey Canyon.
  3. На панели Содержание включите слой TargetPoints.

    Слой TargetPoints

    Слой содержит 560 точек в аппроксимированной сетке в области залива Монтерей. Точки не имеют атрибутов, они будут играть роль целевых местоположений 3D-модели. Диапазон глубин этого слоя от 150 до 1,950 метров, то есть он несколько уже, чем исходный диапазон глубин измеренных значений концентрации кислорода. Это гарантирует, что у целевой точки будут входные точки выше и ниже.

  4. Используйте инструмент Исследовать или Навигатор для изучения (перемещения, масштабирования, наклона и поворота) распределения точек в слое TargetPoints.

    Сетка точек в 3D

  5. На панели Содержание выключите слой TargetPoints.
  6. Щелкните правой кнопкой слой Oxygen Prediction, наведите на Экспорт слоя и выберите В точки.

    Откроется инструмент геообработки Слой GA в точки.

  7. В инструменте Слой GA в точки измените следующие параметры:
    • Убедитесь, что Входной геостатистический слой установлен на Oxygen Prediction.
    • Для Входных местоположений точек наблюдения выберите TargetPoints.
    • Убедитесь, что для Поле высот указано Shape.Z.
    • Для Выходной статистики для точечного местоположения удалите текст и введите TargetPredictions.

    Параметры инструмента Слой GA в точки

  8. Щелкните Запустить.

    После окончания работы инструмента на карту будет добавлен слой с именем TargetPredictions. Прогнозируемые значения концентрации кислорода в указанных точках хранятся в поле с именем Predicted, а стандартные ошибки прогнозирования – в поле с именем Standard Error. (Их можно увидеть, открыв таблицу атрибутов слоя TargetPredictions и прокрутив вправо.) Точки исходно отображаются без вертикального преувеличения и с символами по умолчанию.

  9. Щелкните правой кнопкой слой TargetPredictions и выберите Свойства. На вкладке Высота для Вертикальное преувеличение введите 10 и щелкните OK.

    Слой TargetPredictions обновится и настройки вертикального преувеличения будут соответствовать базовой карте. Теперь вы настроите символы точек с использованием прогнозированных значений концентрации кислорода. Для этого вы импортируете символы из слоя OxygenPoints.

  10. Щелкните правой кнопкой слой TargetPredictions и выберите Символы. На панели Символы щелкните меню опций и выберите Импорт символов.

    Опции Импорт символов

    Инструмент Применить символы слоя откроется на панели Геообработка.

  11. В инструменте Применить символы слоя измените следующие параметры:
    • Убедитесь, что для Входного слоя выбрано TargetPrediction.
    • Для Слоя символов выберите OxygenPoints.
    • Для Поля символов в строке Тип выберите Поле значения.
    • Для параметра Поле источника выберите Oxygen.
    • Для Целевого поля выберите Проинтерполированное значение.

    Параметры инструмента Применить символы слоя

  12. Щелкните Запустить.

    Выполнение инструмента может занять некоторое время; после завершения, панель Символы обновит настройки классификации и цветовую схему для слоя TargetPredictions. На карте объекты с прогнозируемыми значениями концентрации кислорода также обновятся.

    3D-точки с прогнозируемыми значениями отображаются на основе значений концентрации кислорода

  13. Закройте панель Символы и панель Геообработка.

    Точки верхнего уровня, представляющие значения на глубине 150 метров, содержат прогнозируемые величины в пределах от 3.2 до 3.7 микромоль на литр, а точки ближе к середине содержат прогнозируемые значения меньше 1. В более глубоких слоях залива тенденция меняется, и концентрация кислорода несколько повышается. Вы ранее видели схожие тенденции в изменении концентрации кислорода на разных глубинах в точечной диаграмме, и исследуя результаты с помощью бегунка диапазона, но именно здесь вы можете четко увидеть эту закономерность прямо на 3D-карте.

    Примечание:

    Существует множество приложений, позволяющих выполнить интерполяцию в сетку 3D-точек, включая оценку среднего для прогнозируемых значений в пределах объемной фигуры в 3D, с помощью вычисления среднего для прогнозируемых значений и применения фильтра для удаления областей слишком высоких или слишком низких прогнозируемых значений.

Создание анимации с использованием настроек бегунка диапазона

Далее вы создадите анимацию слоя Oxygen Prediction, смещающегося от поверхности в глубь залива до нижней точки каньона Монтерей. Вы выполните экспорт анимации в видео, чтобы его можно было распространить среди ваших коллег и предоставить широкой общественности. Эта анимация иллюстрирует результаты геостатистической интерполяции в 3D, которую вы применили для расчета прогнозирования уровня кислорода в заливе Монтерей.

Примечание:

Если вы хотите просмотреть готовое видео, пройдите по ссылке ниже. Если вы хотите самостоятельно создать анимацию и экспортировать ее в видео, выполните шаги, описанные ниже.

Смотреть видео

  1. Отключите слой TargetPredictions и сверните его легенду. Включите слой Oxygen Prediction.
  2. Используйте бегунок диапазона, чтобы убедиться, что слой Oxygen Prediction отображает прогнозированные значения на уровне поверхности.
  3. На вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Monterey Canyon.

    На карте отображается только слой Oxygen Prediction. Все остальные слои, кроме World Ocean Base и WorldElevation3D/TopoBathy3D, отключены.

    Задайте начальную глубину для анимации

  4. На ленте, на вкладке Диапазон в группе Шаг щелкните Число шагов и проверьте, что установлено значение 30.

    Параметр Число шагов

  5. На вкладке Вид в группе Анимация щелкните Добавить.

    Кнопка Добавить

    Откроется панель Временная шкала анимации и активная вкладка ленты изменится на вкладку Анимация.

    Примечание:

    Если вы не видите панель Временная шкала анимации, щелкните кнопку Шкала времени в группе Воспроизведение на вкладке Анимация.

  6. На вкладке Анимация в группе Создать щелкните Импорт и выберите Шаги бегунка диапазона.

    Кнопка Импорт

    Так как у вас число шагов равно 30, будет создана и отображена в виде цепочки последовательность из 32 кадров в панели Анимация. Дополнительные кадры автоматически добавляются в качестве начального и конечного ключевых кадров анимации.

    Примечание:

    Если вы меняли интервал шага, число шагов или направление перемещения бегунка, у вас может быть другое число кадров.

  7. Если необходимо, прикрепите вид Временная шкала анимации ниже сцены Monterey Bay 3D.

    Кадры сначала могут быть пустыми и отображаться белым цветом, но, по мере генерации кадров на каждой глубине они постепенно обновятся и будет видна последовательность срезов геостатистических слоев на разных глубинах. Загрузка может занять несколько минут.

    Временная шкала анимации

  8. В виде Временная шкала анимации проверьте, что были сгенерированы все кадры. Прокрутите шкалу вправо к слайду 33.

    Последний кадр

    На ленте, на вкладке Анимация в группе Воспроизведение отображаются поля Текущий и Продолжительность.

    Продолжительность анимации 1 минута 36 секунд (01:36.000). (У вас может быть другое значение.) В любом случае, это очень много, вам следует ограничить анимацию 30 секундами.

  9. В окне Продолжительность введите 0:30.000 и нажмите Enter.

    Параметр Продолжительность

    Таким образом вы настроите переключение между кадрами, чтобы суммарная продолжительность ролика не превышала 30 секунд. Теперь вы экспортируете временную шкалу анимации в видеоролик.

  10. На ленте во вкладке Анимация в группе Экспорт щёлкните Видеоролик.

    Кнопка Фильм

    Откроется панель Экспорт видеоролика, где вы можете задать опции, связанные с экспортом вашего видео.

  11. В панели Экспорт видеоролика разверните Предварительные установки экспорта видеоролика, чтобы увидеть список опций для настройки. Измените следующие установки
    • В предварительных установках выберите HD720.
    • В строке Имя файла измените путь и укажите папку, в которой вы сохранили ваш проект, и убедитесь, что в качестве имени указано Monterey Bay 3D.mp4.
    • Разверните Настройки экспорта файла и убедитесь, что Формат медиа установлен на MPEG4 movie (.mp4).
    • В строке Кадров в секунду введите 15.

    Панель Экспорт видеоролика

    Для экономии времени экспорта, в вашем видео используется относительно невысокая скорость, 15 кадров в секунду. Для создания видео более высокого разрешения необходимо увеличить число кадров в секунду.

  12. Щелкните Экспорт.

    Экспорт видео-файла может занять несколько минут. Мощность процессора и видео-карты также непосредственно влияет на скорость экспорта анимации. Кроме того, длина анимации и разрешение также оказывает непосредственное влияние на время, необходимое для генерации каждого кадра в видеоролике.

  13. По окончании экспорта видео, в нижнем левом углу панели Экспорт видеоролика щелкните Воспроизвести видео.

    Запустится видеопроигрыватель, установленный на вашем компьютере по умолчанию, и вы сможете увидеть видеоролик, показывающий смещение геостатистического слоя с прогнозируемыми значениями уровня кислорода от поверхности вглубь залива Монтерей.

    Анимация

    Это видео можно опубликовать, и каждый сможет его увидеть. Вы можете выгрузить видео на ArcGIS Online, опубликовать на YouTub или показать коллегам.

    Примечание:

    Если Windows Media Player или какой-либо другой проигрыватель не сможет воспроизвести видеоролик, экспортированный из ArcGIS Pro, скорее всего у вас отсутствует необходимый файл codec. Файл codec хранит формат сжатия, который используется для уменьшения размера видеофайла. Если установлены корректные файлы codec, Windows Media Player сможет воспроизвести поддерживаемые форматы видеоролика.

  14. Закройте панели времени анимации и Экспорт видеоролика.
  15. Сохраните проект.

Вы узнали, как экспортировать трехмерные геостатистические слои в контурные полигоны, растры и 3D-точки. Вы также узнали, как создать видеоролик геостатистического слоя, движущегося через каньон Монтерей, с визуализацией расчетного растворенного кислорода.


Визуализация результатов в виде слоя вокселов

Ранее вы узнали, как экспортировать результаты интерполяции в полезные форматы, такие как растры, контурные объекты и анимации.

Далее вы узнаете, как визуализировать результаты в виде слоя вокселов. Слой вокселов – это трехмерная объемная визуализация, которая позволяет вам видеть и исследовать полный трехмерный куб прогнозируемого уровня растворенного кислорода.

Создайте файл netCDF и добавьте слой вокселов

Чтобы визуализировать прогнозы растворенного кислорода в виде слоя вокселов, необходимо сначала создать исходный файл для слоя вокселов. Этот исходный файл представляет собой файл netCDF (*.nc), представляющий местоположения с 3D-сеткой, которые используются для визуализации каждого воксела в слое вокселов. Этот файл можно создать с помощью инструмента 3D-Слой GA в NetCDF.

  1. При необходимости откройте свой проект и откройте сцену Monterey Bay 3D.
  2. Отключите слой Oxygen Prediction.
  3. На вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Monterey Canyon.
  4. Правой кнопкой мыши щелкните Oxygen Prediction, укажите Экспорт слоя и выберите В NetCDF/Воксел.

    Откроется инструмент 3D-Слой GA в NetCDF на панели Геообработка. Этот инструмент позволяет экспортировать точки с 3D-сеткой в формат netCDF. Вы можете обеспечить разделение между этими точками с координатной сеткой, используя параметры Интервал X, Интервал Y и Интервал высоты. По умолчанию во всех измерениях создается 40 точек, в результате получается 64 000 местоположений.

    Параметр Входные 3D геостатистические слои автоматически заполняется слоем Oxygen Prediction. Можно предоставить несколько геостатистических слоев и экспортировать их в один файл netCDF.

  5. Для Выходного файла netCDF удалите весь текст и введите VoxelSource. Выберите весь выходной путь и имя файла, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Копировать.

    Вы вставите путь и имя файла на более позднем этапе.

  6. Для Выходных переменных нажмите кнопку плюс, чтобы добавить новую строку в таблицу значений. В новой строке для Имени слоя выберите Oxygen Prediction. Для Типа выходной поверхности выберите Стандартная ошибка прогнозирования.

    Установка параметров таким образом приведет к тому, что инструмент будет экспортировать прогнозы и стандартные ошибки прогнозов растворенного кислорода в указанных местах.

    Инструмент 3D-Слой GA в NetCDF

  7. Щелкните Запустить.

    Выполнение инструмента займет некоторое время. Первоначально к сцене не добавляется выходной слой.

  8. Закройте панель Геообработка.
  9. На вкладке Карта в группе Слои щелкните Добавить данные и выберите Добавить многомерный слой вокселов.

    Добавить многомерный слой вокселов

    Откроется окно Добавить слой вокселов.

  10. В качестве Входного источника данных вставьте скопированный выходной путь. Либо перейдите к файлу VoxelSource.nc с помощью кнопки Обзор.
    Примечание:

    Расположение вашего файла может отличаться от того, которое показано на изображении в качестве примера.

    Прогнозы и стандартные ошибки прогнозов растворенного кислорода будут отображаться в разделе Выбрать переменные. Прогнозы выбраны в качестве Переменной по умолчанию.

    Добавить слой вокселов

  11. Нажмите OK.

    Слой вокселов VoxelSource добавляется к сцене и визуализируется в 3D.

    Слой вокселов в сцене

Настройте свойства слоя вокселов

Изначально слой вокселов не имеет таких же символов или вертикального преувеличения, как остальная часть сцены. Вы настроите свойства слоя вокселов, чтобы они лучше соответствовали сцене.

  1. Щелкните правой кнопкой VoxelSource и выберите Свойства.
  2. На вкладке Высота измените Режим преувеличения на Z-координаты. Для Увеличения введите 10.

    Страница свойств слоя вокселов

  3. Нажмите OK.

    Слой вокселов растягивается с таким же увеличением по вертикали, что и сцена.

  4. Щелкните правой кнопкой VoxelSource и выберите Символы.

    Появится панель Символы.

  5. На панели Символы для Цветовой схемы щелкните меню и отметьте Показать названия и Показать все.
  6. Выберите подходящую цветовую схему Прогноза.
    Подсказка:

    Цветовые схемы расположены в алфавитном порядке.

    Символы слоя вокселов

  7. Закройте панель Символы.

    Слой вокселов теперь имеет ту же цветовую схему, что и точки и геостатистический слой.

    Слой вокселов с символами

  8. Используя инструмент Исследовать, перемещайтесь по Монтерейскому каньону. Посмотрите на слой вокселов под разными углами.

    В середине объема самый низкий прогнозируемый уровень кислорода, а на поверхности океана самый высокий.

Убрать с помощью срезов углы исследуемой области

Слой вокселов заполняет полный 3D куб, но в некоторых областях этого куба нет измерений кислорода. Вы будете использовать срезы, чтобы удалить два угла слоя вокселов, рядом с которыми нет точек.

  1. Включите слой OxygenPoints.

    Вы можете видеть большинство точек через слой вокселов. На некоторых участках куба нет точек.

  2. На вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Slice Angle 1.

    Экстент изменится, чтобы показать угол слоя вокселов без точек. На изображении в качестве примера заштрихованная область без точек – это область слоя вокселов, которую вы будете вырезать.

    Слой вокселов без точек

  3. Разверните VoxelSource, если он еще не развернут. Правой кнопкой мыши щелкните Разрезы и выберите Создание разрезов.

    Создайте разрез.

    Панель инструментов Разрез и сечение появляется в нижней части сцены, позволяя создавать срез интерактивно. По умолчанию выбрана кнопка Вертикальный разрез.

  4. Убедитесь, что выбрана кнопка Вертикальный разрез. Дважды щелкните по краям области воксела, которую вы хотите удалить.

    В интерактивном режиме создайте срез.

    Появится панель Изучение вокселов, позволяющая изменять положение, ориентацию и наклон разреза. Вы создадите еще один разрез, чтобы удалить противоположный угол.

  5. На вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Slice Angle 2.
  6. На панели Содержание для VoxelSource щелкните правой кнопкой мыши Разрезы и выберите Создать разрез.
  7. Используя инструмент Вертикальный разрез, щелкните две вершины, где верхний слой пересекается с разрезом.

    Создайте второй разрез

  8. На панели инструментов щелкните инструмент Отразить, чтобы перевернуть разрезанную сторону.

    Переверните разрез.

    Два угла слоя вокселов без измерения кислорода теперь удалены из слоя вокселов. Разрезы также можно использовать для удаления двух других углов.

  9. Используя инструмент Исследовать, перемещайтесь по Монтерейскому каньону. Посмотрите на слой вокселов под разными углами.

Создайте вертикальные и угловые секции

Сечения используются для визуализации горизонтальных, вертикальных или наклонных срезов, показывающих 2D-трансекты. Раньше вы могли видеть только идеально горизонтальные трансекты. Далее вы создадите участок, примерно параллельный самой крутой части Монтерейского каньона. Затем вы создадите вторую секцию, примерно перпендикулярную первой секции.

  1. На вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Slice Angle 1.

    Камера приближается к углу, параллельному краю каньона.

    Угол первой секции

  2. На панели Содержание для VoxelSource щелкните кнопку рядом с Поверхностями, чтобы изменить визуализацию.

    Измените визуализацию на поверхности.

    Слой вокселов исчезнет с карты и не появится снова, пока вы не добавите поверхность.

  3. Разверните Поверхности, правой кнопкой мыши щелкните Сечения и выберите Создать сечение.

    Создать сечение.

    Появится прозрачная визуализация слоя вокселов, которая поможет вам создать разрез.

  4. На панели инструментов Разрез и сечение щелкните кнопку Горизонтальное сечение.

    Кнопка Горизонтальное сечение

  5. Используя инструмент Горизонтальное сечение, щелкните в центре столбца точек возле самой крутой части каньона.

    Горизонтальный вид точек глубины

  6. На панели Изучение вокселов для Наклона введите -150 и нажмите Enter.

    Изменение наклона.

    Наклон сечения изменяется примерно параллельно каньону.

    Угол сечения

  7. На вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Slice Angle 2.
  8. На панели Содержание для VoxelSource, для Поверхностей, правой кнопкой мыши щелкните Сечения и выберите Создать сечение.
  9. Используя инструмент Вертикальное сечение, дважды щелкните карту, чтобы сделать другое сечение примерно перпендикулярным первому. Убедитесь, что вы щелкаете крайнюю правую сторону перед крайней левой стороной.

    Второе вертикальное сечение

  10. На вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Monterey Canyon.
  11. Щелкните любой другой слой на панели Содержание, чтобы удалить эффект выделения в вертикальной части.
  12. Используя инструмент Исследовать, перемещайтесь по Монтерейскому каньону и смотрите на сечения под разными углами.

    Исследуйте два вертикальных сечения

  13. По завершении на вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Monterey Canyon.

Создание изоповерхностей растворенного кислорода

Изоповерхности – это 3D-эквивалент контуров. Контур – это линия, все точки которой имеют одинаковое значение. Точно так же, изоповерхность – это оболочка в 3D, где все точки на оболочке имеют одинаковое значение. В этом разделе вы создадите изоповерхность и интерактивно измените значение изоповерхности.

  1. На панелиСодержание разверните VoxelSource, и для Поверхностей отключите Сечения.

    Отключите сечения.

    Сечения исчезнут с карты.

  2. Для VoxelSource для Поверхностей щелкните правой кнопкой мыши Изоповерхности и выберите Создать изоповерхности.

    Визуализация изоповерхности добавляет к карте оболочку всех трехмерных областей с одинаковым уровнем растворенного кислорода.

    Визуализируйте изоповерхность.

    На панели Изучение вокселов ползунок рядом со Значением дает вам возможность взглянуть на изоповерхности различных уровней растворенного кислорода.

  3. Перетащите бегунок Значение в крайнее левое положение, чтобы увидеть минимальное значение.

    Ползунок значения изоповерхности

    Для этого значения воксел нигде не отображается.

  4. Медленно перетащите бегунок Значение вправо и посмотрите, как изоповерхность трансформируется в 3D, чтобы визуализировать различные уровни растворенного кислорода.

    Изоповерхности различных уровней растворенного кислорода

  5. Сохраните проект.

Эмпирический Байесовский кригинг 3D – это метод трехмерной интерполяции общего назначения, и навыки, полученные вами на этом уроке, можно напрямую применить во многих областях, включая океанографию, атмосферные науки и некоторые геологические приложения. Вам предлагается попробовать эмпирический Байесовский кригинг 3D на ваших данных или загрузить различные данные из Базы данных Мирового океана (WOD) и повторить шаги, которые вы усвоили на этих уроках.

На этом уроке вы изучили, как использовать Эмпирический Байесовский кригинг 3D для интерполяции измерений концентрации кислорода в заливе Монтерей в 3D геостатистическую модель, позволяющую спрогнозировать уровень кислорода в любом месте, где отсутствуют точки с измеренным значением. Вы выполнили Эмпирический Байесовский кригинг 3D как с помощью инструмента геообработки, так и с использованием Мастера операций геостатистики, и узнали, как оценить точность моделей интерполяции. Вы экспортировали результаты в растровые слои и полигональные объекты, и опубликовали анимацию своей модели, так что другие пользователи смогут увидеть ваши результаты. Наконец, вы визуализировали результаты в виде слоя вокселов и узнали, как создавать объемы, разрезы, сечения и изоповерхности.

Еще больше уроков вы найдете в Галерее уроков Learn ArcGIS.