Отслеживание поведения транспортного средства для задержания подозреваемого
Добавление данных
Вы начнете с просмотра вымышленного набора данных о событиях движения транспортного средства в интересующей области. Сначала вы загрузите данные и добавите их в проект ArcGIS AllSource.
Примечание:
Все данные, использованные в этом руководстве, являются вымышленными и предназначены только для использования в образовательных целях.
- Скачайте Camp Lemonnier Intelligence Data.
Заархивированная папка Camp_Lemonnier_Intelligence.gdb загружается на ваш компьютер. Расширение .gdb означает, что папка содержит базу геоданных, которая представляет собой формат папки для хранения географических данных.
- Извлеките заархивированную папку в место, которое вы легко запомните, например в папку Документы.
Далее вы создадите новый проект в ArcGIS AllSource и добавите в него данные.
- Запустите ArcGIS AllSource. Если будет предложено, войдите под лицензированной учетной записью ArcGIS.
Примечание:
Чтобы узнать подробнее о ArcGIS AllSource, посетите страницу продукта.
Когда вы запускаете ArcGIS AllSource, вам предоставляется возможность создать новый проект или открыть существующий. Если вы уже создавали проект, вы увидите список последних проектов.
- В разделе Пустые шаблоны щелкните Карта.
- В окошке Имя введите Проект Классифицировать события движения. Нажмите OK.
Создан проект, который будет содержать все карты и данные для этого рабочего процесса. Поскольку вы выбрали шаблон Карта, проект включает пустую карту.
Вы добавите данные о движении транспортных средств из загруженной вами базы геоданных.
- Щелкните на ленте вкладку Данные. В группе Добавить щелкните кнопку Добавить данные.
Откроется окно Добавить данные. Вы можете добавить данные из проекта, из вашего портала (ArcGIS Online) или с вашего компьютера.
- В разделе Компьютер перейдите к местоположению извлеченной базы геоданных, которую вы загрузили. Дважды щелкните Camp_Lemonnier_Intelligence.gdb.
База геоданных содержит три набора классов объектов: Administrative_Data, Cell_Phone_Data и Vehicle_Data. Вас интересует отслеживание поведения транспортного средства, поэтому вы добавите набор данных о транспортном средстве.
- Дважды щелкните Vehicle_Data.
Набор классов объектов содержит несколько классов объектов. Классы пространственных объектов - это наборы географических объектов (таких как точки, линии или полигоны), которые можно добавить на карту. Набор классов объектов Vehicle_Data содержит 11 классов объектов, но для этого анализа вы будете использовать только один, Vehicle_Data_All_Vehicle_Data.
- Щелкните Vehicle_Data_All_Vehicle_Data, чтобы выбрать его.
- Нажмите OK.
Класс объектов будет добавлен на карту. Карта приближается к экстенту данных.
Примечание:
Ваш слой может иметь другой цвет, отличный от изображений в примере.
Слой включает большое количество точек (более 1 миллиона), сосредоточенных в городе Джибути и его окрестностях в Джибути, Африка. Область интереса включает американскую военную базу Лагерь Лемонье.
Каждая точка представляет местоположение транспортного средства в определенный момент времени. Несколько точек могут соответствовать одному и тому же транспортному средству, которое перемещалось в течение дня. Вы можете узнать больше о слое, открыв его таблицу атрибутов.
- На панели Содержание щёлкните правой кнопкой слой All Vehicle Data и выберите Таблицу атрибутов.
Появится таблица атрибутов. Атрибуты - это текстовая или числовая информация, связанная с каждым объектом. В таблице каждая строка представляет отдельный объект, а каждый столбец представляет поле атрибута.
Эта таблица включает поля, описывающие уникальный ID (OBJECTID), форму, широту, долготу и скорость каждой записи транспортного средства. В ней также есть поле Дата, в котором указаны дата и время, когда местоположение транспортного средства было зафиксировано, и поле ID трека (Текст), содержащее идентификатор каждого уникального транспортного средства. Поскольку эти данные являются вымышленными, ID треков не соответствуют никаким реальным транспортным средствам.
На изображении в качестве примера первые семь записей транспортного средства принадлежали одному и тому же транспортному средству, идентифицированному с ID треком 0. Эти записи были сделаны вскоре после полуночи 28 апреля 2021 года, причем каждая запись была сделана через секунду после предыдущей. (На первой записи не указано время, что означает, что она была сделана в 00:00:00, в первую минуту дня.) С помощью этих записей вы можете определить, где находилось транспортное средство в определенное время и с какой скоростью оно двигалось. Сравнивая несколько записей, принадлежащих одному и тому же транспортному средству, вы можете отслеживать характер движения транспортного средства с течением времени.
- Закройте таблицу.
Поскольку существует более миллиона записей транспортных средств, просмотр их всех по очереди занимает много времени. Вы можете узнать больше о данных, построив диаграмму. Вы создадите гистограмму, чтобы увидеть распределение скоростей транспортных средств по всем записям.
- На панели Содержание щёлкните правой кнопкой слой All Vehicle Data и выберите Построить диаграмму > Гистограмма.
Откроется панель Свойства диаграммы с диаграммой. Вы выберете переменную для построения диаграммы.
- На панели Свойства диаграммы на вкладке Число выберите Скорость.
Вид диаграммы заполняется гистограммой, показывающей распределение скоростей транспортных средств в километрах в час (км/ч).
Наиболее распространенные скорости движения транспортных средств составляют от 42 до 50 км/ч и от 84 до 101 км/ч. Средняя скорость составляет 68 км/ч. Такое распределение скоростей предполагает два типа дорог: боковые улицы, где ограничение скорости ниже, и шоссе, где ограничение скорости выше. Относительно небольшое количество транспортных средств движется со скоростью, значение которой находится между этими двумя диапазонами.
Хотя эта диаграмма дает общий обзор поведения транспортного средства, с помощью пространственного анализа вы можете получить еще больше информации.
- Закройте диаграмму и панель Свойства диаграммы.
Включение настроек времени
Чтобы классифицировать события движения, в вашем слое должно быть включено время. Изучая таблицу атрибутов, вы знаете, что данные вашего транспортного средства имеют поле time. Вы можете использовать это поле, чтобы включить настройки времени для слоя.
- На панели Содержание дважды щелкните All Vehicle Data.
Откроется окно Свойства слоя. В этом окне вы можете установить множество настроек, относящихся к слою. Сначала вы установите, будет ли слой иметь одно поле времени или поля времени начала и окончания. У ваших данных только одно поле времени.
- Щелкните вкладку Время.
- Под Фильтрация с использованием времени щелкните Фильтрация содержания слоя на основании значений атрибутов.
- Для Время слоя выберите Все объекты имеют только одно поле времени или проверьте, что этот вариант выбран.
Далее вы выберете поле времени из списка полей атрибутов.
- Убедитесь, что Поле времени установлено на Date.
Примечание:
Чтобы поле времени использовалось для включения настроек времени, это поле должно соответствовать определенным правилам. Если вы выполняете этот рабочий процесс со своими данными и у вас возникли проблемы с включением настроек времени, попробуйте преобразовать поле времени в формат даты.
- Нажмите OK.
Слой с поддержкой времени. Временная шкала появится в верхней части карты. Когда вы указываете на временную шкалу, она показывает самую раннюю и самую позднюю даты для данных.
Классификация событий движения
Теперь, когда ваши данные учитывают время, вы готовы классифицировать события движения, чтобы лучше понять закономерности трафика в этом районе. С помощью классифицикации событий движения, вы сможете определить, где транспортные средства поворачивают и ускоряются.
- Щелкните вкладку Анализ на ленте. В группе Инструменты в группе Движение щелкните Классифицировать события движения.
Откроется панель Геообработка. На панели отображается инструмент Классифицировать события движения. В инструменте несколько обязательных параметров. Сначала вы выберете входной набор данных, который хотите проанализировать, и поле уникального ID набора данных.
- Для параметра Входные объекты выберите All Vehicle Data. Для Поле ID выберите ID трека (Текст).
Примечание:
Чтобы поле ID было корректным, в нем должен использоваться тип данных текст, даже если в ID используются цифры. Вот почему набор данных транспортных средств содержит два поля ID, ID трека и ID трека (Текст). В первом поле используется числовой тип данных, а во втором - тип данных текст. Чтобы узнать больше о типах данных полей, ознакомьтесь со страницей документации по типам данных полей ArcGIS.
Затем вы выберете имя выходного класса объектов, который будет создан инструментом для хранения результатов анализа.
- Для Выходного класса объектов, удалите текст и введите Vehicle_Movement_Events.
В зависимости от ваших требований к аналитическому рабочему процессу вам может потребоваться заполнить несколько дополнительных параметров. Все следующие параметры являются необязательными.
- Параметр Кривизна определяет количество точек, необходимых для классификации события движения как события поворота. Если событие не соответствует количеству точек, оно будет классифицировано как событие движения. Оптимальное количество зависит от размера объектов, которые вы измеряете. Значение по умолчанию, равное 15, подходит для транспортных средств. Для более крупных объектов должно использоваться более высокое значение, потому что для завершения поворота им требуется больше времени.
- Параметр Количество точек определяет количество точек, оцененных до и после заданной точки при расчете разности направлений. Оптимальное количество зависит от скорости объектов, которые вы измеряете. Значение по умолчанию, равное 1, подходит для измерения движения пешеходов и транспортных средств. Для более быстрых объектов, таких как самолеты, следует использовать значение 5.
- Параметр Регионы интереса использует класс полигональных объектов для определения конкретной области, в которой будут классифицироваться события движения. Этот параметр удобно использовать, если вы хотите проанализировать только поднабор данных на основе местоположения. Если вы хотите задать регионы интереса, вам также необходимо задать параметр Поле ID Регионов интереса. Каждый регион должен иметь уникальное поле ID, аналогичное входным объектам.
Поскольку вы отслеживаете события движения транспортных средств для всего объема набора данных, вам не нужно изменять какие-либо из этих дополнительных параметров.
- Щелкните Запустить.
Примечание:
Поскольку ваш набор данных содержит большое количество объектов (более 1 миллиона), запуск инструмента может занять несколько минут.
Инструмент запустится. По завершении в нижней части панели Геообработка появится уведомление.
Подсказка:
Чтобы узнать больше об анализе, в том числе о том, сколько времени потребовалось для запуска инструмента, щелкните Просмотреть подробности.
Кроме того, на карту и панель Содержание добавлен слой Vehicle_Movement_Events. Может быть трудно увидеть выходной слой из-за количества точек в исходном слое.
- На панели Содержание снимите отметку All Vehicle Data.
Если отключить слой, он будет скрыт на карте. (Вы всегда можете снова показать слой, подключив его.) Теперь на карте показаны только события движения.
Даже если другой слой отключен, трудно получить представление о слое с оформлением по умолчанию. Далее вам потребуется изменить символы, чтобы было лучше видно события движения. Перед этим вы изучите таблицу атрибутов слоя.
- На панели Содержание щёлкните правой кнопкой слой Vehicle_Movement_Events и выберите Таблица атрибутов.
Появится таблица.
Она содержит большое количество полей, многие из которых поясняются следующим списком:
- track_id: Уникальный идентификатор перемещающегося объекта. Этот ID совпадает с тем, который вы использовали в качестве входных данных для инструмента Классифицировать события движения.
- distance_diff: Расстояние в метрах между каждой записью и записью, которая ей предшествовала.
- time_diff: Временная разница в секундах между каждой записью и записью, которая ей предшествовала. Первая запись для каждого уникального перемещающегося объекта значение <Null> для этого и других полей, поскольку ей не предшествовала никакая запись.
- speed: Скорость перемещающегося объекта в метрах в секунду, на основании времени и расстояния, прошедших с момента предыдущей записи.
- speed_mph: Скорость в милях в час.
- speed_kph: Скорость в км в час.
- acc_event: Описание события ускорения или того, как скорость перемещающегося объекта изменялась во время каждой записи. Объекты могут перемещаться (скорость не меняется), ускоряться (скорость увеличивается) или замедляться (скорость уменьшается/останавливается).
- turn_event: Описание события поворота или того, как направление перемещающегося объекта изменялось во время каждой записи. Объекты могут перемещаться (без изменения направления), останавливаться, поворачивать налево или поворачивать направо.
Ключевыми полями, созданными инструментом, являются поля acc_event и turn_event, которые описывают события движения каждого транспортного средства в каждый момент времени.
- Закройте таблицу.
Фильтр результатов
Результаты вашего анализа охватывают широкую область. Однако вас больше всего интересует отслеживание закономерностей движения одного транспортного средства, принадлежащего подозреваемому преступнику. Прежде чем продолжить, вы отфильтруете результаты, чтобы показать только события движения, относящиеся к этому транспортному средству, ID трека которого равен 743.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши на слое Vehicle_Movement_Events и выберите Построить определяющий запрос.
Определяющий запрос - это выражение, которое фильтрует набор данных, чтобы отобразить только поднабор данных. Вы можете отфильтровать данные на основе атрибутов из таблицы.
- Щелкните Новый определяющий запрос.
Вы знаете ID трека интересующего вас транспортного средства, поэтому вы будете фильтровать набор данных на основе поля track_id.
- Для Запрос 1 создайте выражение Where track_id is equal to 743.
- Щелкните Применить. Нажмите OK.
На карте набор данных отфильтрован. Теперь отображаются только записи с ID трека 743.
Все эти записи принадлежат одному и тому же транспортному средству - транспортному средству вашего подозреваемого. Судя по карте, подозреваемый в основном двигался по шоссе из малонаселенного западного горного района в более населенный восточный городской район.
Основываясь на других сведениях, собранных о подозреваемом, вы предполагаете, что он часто пользуется этим маршрутом для поездок с одной оперативной базы на другую. Просматривая классифицированные события движения его транспортного средства по этому маршруту, вы можете предсказать его будущее поведение.
Изменение условных обозначений
Чтобы лучше понять события движения, вы измените внешний вид слоя, также известный как его символы. Вы можете настроить символы для слоя на основе данных в его таблице атрибутов. Вы будете настраивать его символы на основе поля acc_event. Результат покажет, где транспортные средства ускорялись и тормозили на карте, что поможет сотрудникам правоохранительных органов точно определить самые подходящие районы для проведения налета на движущиеся транспортные средства.
- Щелкните правой кнопкой мыши на слое Vehicle_Movement_Events на панели Содержание и откройте его Символы.
Появится панель Символы. Вы хотите изменить символикы, чтобы использовать уникальные значения поля таблицы атрибутов.
- На панели Символы для Основных символов выберите Уникальные значения.
Теперь вы выберете поле, на котором будут основаны символы.
- Для Поля 1 выберите acc_event.
В нижней части панели отображаются все уникальные атрибуты для этого поля. Существует семь атрибутов. Хотя вы можете изменить символ каждого атрибута по отдельности, вас больше всего интересуют атрибуты, связанные с торможением, так как легче совершить рейд в отношении движущегося транспортного средства, когда оно замедляется.
- В списке классов для класса символа Замедление нажмите кнопку Формат символа.
Откроется галерея типов символов. Вы выберете красный символ, который предполагает замедление.
- В галерее выберите символ Круг 3.
На карте все события движения при замедлении/торможении отображаются символом круга.
События замедления распределены по всему маршруту. На городских улицах с торможение, как правило, предсказуемо и соответствует светофорам или другим дорожным знакам. Однако на длинных магистралях, таких как шоссе, ведущее из города, дорожных знаков меньше; здесь торможение может соответствовать изменениям высоты или поворотам.
Для целей настоящего руководства предположим, что предпочтительнее производить арест транспортного средства, когда оно находится за пределами города. Подозреваемый преступник может быть опасен, и попытка арестовать его в населенном пункте может привести к сопутствующему ущербу.
- Увеличьте масштаб до событий замедления на дальнем западе.
Подсказка:
Чтобы приблизиться к определенной области на карте, удерживайте Shift и очертите мышкой рамку вокруг этой области.
В этом районе наблюдается большое количество случаев замедления на относительно небольшом расстоянии, возможно, из-за гористого ландшафта местности (который виден на базовой карте). С какой скоростью транспортное средство движется по этой местности? Вы можете открыть всплывающие окна для некоторых событий замедления, чтобы узнать об этом.
- На карте щелкните одно из событий торможения, чтобы открыть его всплывающее окно.
Согласно всплывающему окну, несмотря на то, что автомобиль замедляется, его скорость все еще составляет около 100 км/ч (или 60 миль/ч). Транспортное средство все еще движется быстро, так что это может быть не лучшее место для планирования рейда.
- Закройте всплывающее окно.
Далее вы посмотрите на район, который находится ближе к городу, но все еще далеко от густонаселенного района.
- Приблизьтесь к полному экстенту данных. Приблизьтесь к событиям замедления на западной окраине города.
Группа из пяти последовательных событий замедлений происходит, когда дорога переходит в перекресток с круговым движением.
Представляется вероятным, что транспортное средство значительно замедлилось перед тем, как въехать на перекресток с круговым движением.
- Откройте всплывающие окна каждого из пяти событий замедления, отмечая скорость во время каждого.
Самое западное событие замедления, которое было первым, произошло со скоростью 100 км/ч или 60 миль/ч, с той же скоростью, с которой транспортное средство двигалось ранее по шоссе. Однако самое восточное событие замедления имеет скорость около 60 км/ч или 40 миль/ч. Поскольку каждое событие регистрируется через секунду после предыдущего, это означает, что в течение 5 секунд транспортное средство замедлилось примерно до двух третей своей прежней скорости.
Этот район может быть подходящим местом для проведения рейда. Этот район находится на окраине города, поэтому присутствие населения может быть небольшим, в то время как транспортное средство вынуждено значительно замедляться, чтобы продолжить движение. Возможно, было бы неплохо разведать местность лично, чтобы дополнительно оценить возможность проведения там рейда.
- Закройте всплывающие окна.
Вы создадите закладку для этого местоположения, чтобы в будущем можно было легко вернуться к нему.
- На ленте щелкните вкладку Карта. В группе Навигация щелкните кнопку Закладки и выберите Создать новую закладку.
- В окне Создать закладку в поле Имя введите Перекресток с круговым движением. Нажмите OK.
Теперь, если вы нажмете кнопку Закладки, вы можете выбрать эту закладку и сразу перейти в эту область карты.
- Вернитесь к полному экстенту данных. На панели инструментов быстрого доступа нажмите кнопку Сохранить.
Проект сохранен.
В этом уроке вы использовали ArcGIS AllSource для классификации событий движения транспортных средств. Используя эти классифицированные события движения, вы смогли отследить поведение транспортного средства, принадлежащего подозреваемому преступнику, и могли определить место, где может быть произведен арест с относительно высокими шансами на успех и безопасность. В реальном мире этот анализ событий движения может выполняться на различных наборах данных, а не только на записях транспортных средств.
Набор данных, который вы загрузили в начале урока, включает класс объектов All_Cell_Phone_Data (содержащийся в наборе классов объектов Cell_Phone_Data). Он содержит информацию о местонахождении сотовых телефонов с течением времени. Вы можете провести такой же анализ данных сотовых телефонов, чтобы определить районы, где подозреваемый перемещается пешком, и отследить характер его передвижения в качестве пешехода. Если вам нужна дополнительная задача, попробуйте запустить этот рабочий процесс для этого набора данных.
Этот рабочий процесс в сочетании с другими рабочими процессами разведки, которые могут выполняться в ArcGIS AllSource, может использоваться правоохранительными органами и военнослужащими для отслеживания преступников или повстанцев.
Вы можете найти больше учебных пособий в галерее учебных пособий.
