创建时序地图动画

为图层启用时间

在本动画中,您将聚焦于一个月的地震数据。 同时,您决定仅显示 4.0 级及以上(能引起明显震感)的地震。 筛选数据后,您选定了 2008 年 7 月,因为该月份的数据是展示地震时空聚集现象的绝佳范例,且不包含任何可能令观众不适的伤亡或破坏性事件。

首先,您需要下载一个包含 2008 年 7 月数据的 ArcGIS Pro 工程。 地图的符号系统已经配置完毕,接下来,您需要为地震图层配置时间属性。

  1. 下载 JapanEarthquakes 工程包。
  2. 在本地计算机上找到已下载的 JapanEarthquakes.ppkx 文件。 双击该文件,即可在 ArcGIS Pro 中打开。
    注:

    .ppkx 文件是一个 ArcGIS Pro 工程包,可能包含可以在 ArcGIS Pro 中打开的地图、数据和其他文件。 通过本指南了解有关管理 .ppkx 文件的详细信息。

  3. 如果出现提示,请登录 ArcGIS 账户。
    注:

    如果您没有 ArcGIS Pro 的访问权限或者 ArcGIS 组织账户,请参阅软件访问权限选项

    地图包含两个底图图层(深灰色参考图层深灰色底图),以及一个专题图层 Earthquakes

    “内容”窗格

    Earthquakes 图层是 ArcGIS Living Atlas of the World 提供的 Global Earthquake Archive 图层的一个子集。 该数据的原始来源是美国地质调查局 (USGS) 地震目录

    日本地震地图

  4. 内容窗格中,右键单击 Earthquakes 图层,然后选择属性

    图层快捷菜单中的“属性”选项

  5. 图层属性窗口中,单击时间选项卡。

    在为 Earthquakes 图层创建动画之前,您需要先为其启用时间功能。 该图层包含一个属性字段,其中记录了每次地震的时间数据。 您需要配置该图层,以便根据此字段来决定各要素的显示时间。

  6. 使用时间过滤下,选择根据属性值过滤图层内容

    随即显示更多选项。

    根据属性值过滤图层内容选项

  7. 确保图层时间已设置为每个要素具有单个时间字段
  8. 对于时间字段,选择 Event Time

    更改字段后,时间范围值将自动更新。

    “时间范围”值

    这两个日期(2008 年 7 月 1 日和 2008 年 7 月 31 日)分别是 Event Time 字段中的最早值和最晚值。 时间范围覆盖了 2008 年整个 7 月。

  9. 时间间隔中,选择使用数据中的唯一时间进行查看

    “使用数据中的唯一时间进行查看”选项

    此设置将决定地图上时间滑块的行为。 该图层有 111 个唯一时间值,这些时间点并非按规律间隔出现。 按时间步长浏览时,若能在每次地震处暂停,而非按固定时间间隔(如每日)暂停,则更便于数据探索。

    注:

    由于时区设置不影响当前数据或动画,因此您无需更改本工程的时区设置。 但通常情况下,如果时区已知,建议为启用了时间的图层明确定义时区。 这能确保使用不同时区的图层和地图可以正确协同工作。

  10. 单击确定

    地图顶部会出现一个时间滑块。 同时,功能区上会出现一个时间选项卡。

    地图功能区和时间滑块上的“时间”选项卡

    在通过时间维度探索数据前,请先保存工程。

  11. 快速访问工具栏中,单击保存工程按钮。

    快速访问工具栏上的“保存工程”按钮

按时间探索内容

Earthquakes 图层现已启用时间功能。 您现在可以根据事件发生的时空位置来可视化数据。 接下来,您将使用时间滑块来探索数据。

  1. 单击功能区上的时间选项卡。 在查看组中,单击时间按钮。

    功能区上的“时间”按钮

    地图的时间过滤功能随即启用。 地图上的大部分地震符号随即消失。 仅在东北角还可见一个符号。

  2. 将鼠标指针悬停在时间滑块上。

    该控件将高亮显示,并展示更多信息与按钮。 时间滑块上的每条蓝线代表一个在该时间点发生的图层要素。 在本例中,它们代表一次地震。 您可以看到,地震在时间上有时聚集紧密,有时则存在无地震事件的空白期。

    时间滑块

    滑块顶部的时间标注代表了地图上时间数据的起止范围。 这与您之前在图层属性窗口中看到的时间范围值一致。

    滑块底部的时间标注则代表当前可见时间跨度的起止时间。 当前可见的时间跨度非常短,因此地图上仅显示一个地震。

  3. 在时间滑块上,单击播放按钮。

    地图随之更新,每次显示若干地震。 在时间滑块上,可见时间跨度表现为一条两端带手柄的水平蓝线。 它会不均匀地沿时间轴向前移动,并在每次地震事件处暂停。 此行为由您之前在图层属性窗口中选择的时间间隔设置(使用数据中的唯一时间进行查看)所决定。

  4. 在时间滑块上,单击暂停按钮。

    您可以通过拖动两端手柄,或在功能区上直接定义时长,来更改可见时间跨度。

  5. 在功能区的时间选项卡上,于当前时间组中,将跨度更改为 2

    在时间滑块上,可见时间跨度相应变长。

    时间滑块上的可见时间跨度

  6. 在时间滑块上,再次单击播放按钮。

    现在,地图上每一步骤可见的时间更长,显示的地震也更多。 两天的跨度似乎是本动画的理想选择:既能在每一步中展示足够的信息以吸引观众,又不至于信息过载而难以解读。

  7. 在时间滑块上,单击暂停按钮。

    下面,将开始时间重置到 7 月初。

  8. 在功能区的当前时间组中,对于开始时间,键入或粘贴 7/1/2008 12:00:00 AM,然后按 Enter 键。
  9. 跨度重置为 2

    功能区上的“开始时间”和“跨度”值

    在时间滑块上,可见时间跨度移至起点。 其标注显示范围为 7 月 1 日午夜至 7 月 3 日午夜。

    时间滑块上可见时间跨度的开始时间和结束时间

    地图上可见三个地震。 若动画以空白地图开场,视觉效果会更清晰。 为此,您需要将开始时间再提前两天,确保动画开始时没有任何可见的地震。

  10. 在功能区上,为开始时间键入 6/29/2008 12:00:00 AM,然后按 Enter 键。

    功能区上的“开始时间”已设置为 7 月 29 日

    时间滑块会更新为新的开始时间,地图上的地震也随之隐藏。

    接下来,您需要设置地图的地理范围,确保所有地震都在可视区域内。 为此,您需要暂时禁用时间过滤,以便查看所有地震的位置。

  11. 在时间滑块上,单击已启用时间按钮。

    时间滑块上的“已启用时间”按钮

    此按钮与您之前在时间功能区上单击的时间按钮效果相同。

    所有地震重新出现在地图上。

  12. 单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中,单击书签按钮并选择 Earthquakes

    Earthquakes 书签

    根据地图之前的位置,视图可能会放大或缩小。 新的范围将显示所有地震,并留有一定边距。

  13. 在时间滑块上,单击已禁用时间按钮,为地图重新启用时间过滤。
  14. 地图上的地震再次隐藏。

    ArcGIS Pro 中,书签不仅可以存储比例尺和范围,还能存储时间信息。 您需要更新现有书签,使其包含动画的开始时间。

  15. 单击功能区上的书签按钮。 右键单击 Earthquakes 并选择更新书签

    “更新书签”选项

    书签上会出现一个时钟图标,表明其已具备时间感知能力。 现在,该书签便能将地图恢复到您设定的时空起始点。

  16. 在时间滑块上,反复单击前进按钮。

    时间滑块上的前进按钮

    地震在地图上依次出现。 每次点击都会将地图在时间上向前推进至下一次地震, 同时显示前两天内的地震。 前进按钮让您能以更高的控制度来预览动画,优于直接使用播放按钮。 对于大型数据集,此方法也更为可取,因为它能避免因数据绘制不及时而导致的画面跳跃。

  17. 在时间滑块上,单击并按住可见时间跨度的中间部分。 沿着时间滑块拖动,以预览动画的平滑播放效果。
    注:

    您可以查阅使用时间滑块可视化时序数据文档,了解关于时间滑块的详细信息。

创建动画

既然您已为数据启用时间功能并进行了时序探索,就可以着手创建动画,向他人展示数据在时空维度上的分布模式。 您将创建一个包含两个关键帧的动画,分别对应图层时间范围的起点和终点。

  1. 单击功能区上的视图选项卡。 在动画组中单击添加

    功能区上的“添加”按钮

    动画时间轴窗格出现在地图下方,功能区上则出现一个名为动画的新选项卡。

    动画由关键帧构成。 关键帧用于定义地图在特定时空下的关键视图。 动画是由这些关键帧之间的插值过渡构成的。 您的第一个关键帧将定义动画的开场画面。

  2. 单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中,单击书签按钮并选择 Earthquakes 书签。

    地图重置到其起始位置和时间。

  3. 动画时间轴窗格中单击创建第一个关键帧

    动画时间轴窗格随之更新,显示时间轴控件(蓝色水平条)和关键帧库。 新创建的关键帧在时间轴控件中显示为灰色菱形,在关键帧库中则显示为缩略图。

    “动画时间轴”窗格中的第一个关键帧和当前时间指示器

    时间轴控件和关键帧库中显示的红色竖线是当前时间指示器。

    注:

    您可以参阅使用动画时间轴窗格文档,了解关于动画时间轴窗格中控件的详细信息。

    地图视图的周围可能会出现空白区域。 这个裁剪后的视图显示了最终导出的视频中可见的地图部分。

    接下来,您将创建代表动画结束的关键帧。 您需要将可见时间跨度移动到 7 月底,同时确保其持续时间仍为 2 天。

  4. 单击功能区上的时间选项卡。 在当前时间组中,在跨度设置旁,单击跨度未锁定按钮。

    功能区上的“跨度未锁定”按钮

    可见时间跨度现已锁定为 2 天。 这能确保当您更改结束时间时,开始时间会自动更新,而非跨度

  5. 结束时间更改为 8/1/2008 12:00:00 AM

    开始时间更新为 7/30/2008 12:00:00 AM

    “当前时间”设置

    有必要将结束时间设为 8 月 1 日,确保 7 月 31 日发生的所有地震都完整包含在动画内。

    在时间滑块上,可见时间跨度移至滑块末端。 地图显示了您预期的动画最后一帧的视图。

    日本地图上显示了七次地震

  6. 动画时间轴窗格的关键帧库中,单击追加下一个关键帧按钮。

    追加下一个关键帧按钮

    一个新的缩略图出现在关键帧库中,一个新的灰色菱形也出现在时间轴控件的末端。 时间轴控件同时标注了时间戳,显示总时长为 3 秒。

    带时间标注的时间轴控件

    这个时长可能太短,不足以清晰地展示数据变化过程。 您需要将其延长到 20 秒。

  7. 单击功能区上的动画选项卡。 在播放组中,对于持续时间,键入 00:20.000,并按 Enter 键。
  8. 持续时间控件下方,单击重置按钮返回动画开头。

    功能区上的“持续时间”空间和“重置”按钮

    动画时间轴窗格中,红色指示条已回到 0 秒,时间轴控件上显示的总时长为 20 秒。

  9. 在功能区的动画选项卡上,于播放组中,单击播放按钮。

    动画随即播放,但画面可能略显卡顿。 这是因为在 20 秒的短时间内,动画的播放速度超过了地图数据的更新速度。 导出为视频后,此现象将不复存在,播放会非常流畅。 为了更清晰地预览动画,您将采用逐秒步进的方式。

  10. 在功能区的播放组中,单击暂停按钮,然后单击重置按钮。
  11. 单击当前框,并将光标置于秒的位置(第二组零的任意位置)。

    功能区“当前时间”控件中的秒数位置

  12. 在键盘上按向上箭头键。

    当前值更新为 00:01.000。 动画前进一秒。

  13. 继续按向上箭头键,逐秒步进浏览动画直至结束。

    您可以添加更多关键帧,许多复杂的动画也确实如此。 但本动画仅需两个关键帧:一个起点和一个终点。

为标题添加静态文本叠加

动画的时间部分已完成。 接下来,您将添加一个文本叠加作为标题。 您希望标题在动画的整个播放期间持续显示,因此在添加叠加层前,需要先选中两个关键帧。

  1. 动画时间轴窗格中,单击第一个关键帧缩略图。 按住 Shift 键并单击第二个关键帧缩略图。

    两个关键帧现已同时被选中。

    “动画时间轴”窗格中的两个关键帧均被选中

  2. 在功能区的动画选项卡上,于叠加组中,单击标题

    功能区“叠加”库中的“标题”选项

  3. 键入 Earthquakes
  4. 单击关闭屏幕编辑并提交更改按钮。

    关闭屏幕编辑并提交更改按钮

    黑色标题在深色底图上难以辨识,因此需要将其调大并增亮颜色。

  5. 在功能区的动画选项卡上,于叠加组中,将字体更改为 Bebas Neue。 将字号更改为 72
  6. 打开字体颜色菜单,选择塞维利亚橙
    提示:

    指向颜色可读取其名称。

    标题叠加的字体属性

    接下来,您将更改标题在动画中的位置。

  7. 在功能区的编辑组中,单击属性

    功能区上的属性按钮

    动画属性窗格随即出现。

  8. 动画属性窗格中,单击叠加选项卡。
  9. 位置下,单击将叠加内容置于左上角按钮。

    “动画属性”窗格中的“将叠加内容置于左上角”按钮

添加动态文本叠加以显示时间

您将添加另一个文本叠加来显示日期。 由于日期将在整个动画中动态变化,您需要添加一个动态文本叠加,它会随地图变化而自动更新。

  1. 动画属性窗格中,确保两个关键帧仍处于选中状态。
  2. 在功能区的叠加组中,单击更多按钮展开叠加库。

    功能区叠加库上的“更多”按钮

  3. 动态文本下,单击地图时间

    另一个叠加随即出现,显示代表动画起止时间值的代码。

    动态文本叠加代码

  4. 动画属性窗格的位置下,单击将叠加内容置于右下角按钮。
  5. 单击关闭屏幕编辑并提交更改按钮。

    此叠加信息过多。 您只需显示日期,无需显示具体时间, 也无需同时显示起止两个日期。 因此,您需要编辑此叠加层,使其更为简洁。

  6. 动画属性窗格中,在 <dyn "startTime"/> <dyn "endTime"/> 旁,单击编辑叠加文本按钮。

    “动画属性”窗格中的“编辑叠加文本”按钮

  7. 拖动动画属性窗格的边缘使其变宽,直至动态文本仅显示在两行上。

    展开“动画属性”窗格的宽度

  8. 删除代表开始时间的第一行动态文本。
  9. 在剩下的一行文本中,将 "short|long" 替换为 "MMMM dd, yyyy"

    已编辑的动态文本

    MMMMddyyyyshort|long 均为动态文本标签的示例。 您可以在相关文档中查阅更多关于动态文本标签日期格式的信息。

    地图上的文本更新为 July 01, 2008。 由于此文本会频繁更新,它应当尽可能简明扼要,确保观众在内容变化前能够完全理解。 同时,文本信息的完整性也同样重要。 您将为动态文本叠加添加一些补充说明。

  10. 动画属性窗格中,将光标置于动态文本的开头,然后键入 2 day span, ending on

    已编辑的动态文本

  11. 单击编辑框外部任意位置,应用更改。
  12. 在功能区的叠加组中,将字体设置为 Lucida Sans字号设置为 26。 保持颜色为白色。

    动态文本叠加的字体属性

    Lucida Sans 是一种等宽字体,即每个字符占据相同的宽度。这样,当日期在动画中变化时,文本的整体宽度和位置将保持不变。

  13. 在功能区上,将光标置于当前框的秒位置,使用向上箭头键逐秒步进,预览动态文本的变化。

    带文本叠加的动画

    注:

    尽管文本叠加内容以 2 天为单位跳跃式更新,但动画本身是平滑过渡的。 这意味着文本叠加显示的是一个近似值,而非精确到午夜的起止日期。 例如,若在 15 秒处暂停动画,地图将显示 7 月 22 日下午 6 点至 7 月 24 日下午 6 点之间发生的地震。

  14. 保存工程。

将动画导出为视频

您的动画已完成,可以导出为视频文件了。 您将选择一个预设配置,并确认其文件类型、帧率和分辨率均符合需求。

  1. 在功能区动画选项卡的导出组中,单击影片

    功能区上的“影片”按钮

  2. 导出影片窗格中,于影片导出预设下,单击不同选项。

    在“地图”视图中,动画预览会根据您的选择被裁剪成不同的宽高比。 由于您的动画将在电视上观看,因此选择 HD1080

  3. 单击 HD1080

    “导出影片”窗格中的 HD1080 选项

  4. 对于文件名,单击浏览按钮。
  5. 动画文件位置窗口中,选择一个易于访问的位置。 对于名称,键入 JapanEarthquakes1.mp4
  6. 单击保存

    文件名称已设置为 JapanEarthquakes1.mp4

    接下来,审查 HD1080 预设自带的导出设置。

  7. 展开文件导出设置部分。

    媒体格式已设置 MPEG4 影片 (.mp4)。 这是一种常见的视频文件格式。

    帧/秒设置为 30。 帧率指视频每秒显示的帧(静止图像)数量。 24 或 30 帧/秒均为电视播放的常用帧率。

  8. 展开高级动画导出设置部分。

    分辨率设置为 1080p 高清信箱模式 (1920 x 1080),即动画宽 1920 像素,高 1080 像素。 这是电视最常见的分辨率。

    导出电影设置

    这些设置符合您的需求,可以导出视频了。

  9. 单击导出

    根据您的计算机性能,导出过程约需 2 到 6 分钟。 您可以在导出影片窗格底部追踪进度,或继续与 ArcGIS Pro 进行交互。

    导出完成后,屏幕顶部会出现一条消息,同时窗格底部会显示一个链接。

  10. 导出影片窗格的底部,单击播放视频

    播放视频链接

    一个新窗口随即弹出,播放导出的动画。 视频格式能够有效展示时空模式,例如 7 月 19 日至 23 日期间在东京东北部发生的地震集群。

编辑视频展示累积事件

您将导出的视频发送给负责监制电视纪录片的上司。 他对视频很满意,但要求您修改动画,使地震数据随时间在屏幕上累积显示。 他希望在最后一帧能看到全部 111 次地震。

您无需从头开始,只需复制并修改之前的动画即可。

  1. 快速访问工具栏中,单击保存工程按钮。
  2. 在功能区的动画选项卡上,于管理组中,单击复制动画按钮。

    功能区上的“复制动画”按钮

    管理组和动画时间轴窗格中,动画名称更新为 Animation_(1),表示您当前正在编辑副本。

    动画存储于地图中(而非图层或工程)。 一张地图可以包含多个动画,但一次只能激活一个。

    接下来,您将更新最后一个关键帧的范围,使其包含所有数据。 这样,随着视频播放,新的地震要素会不断出现,而旧的要素不会消失。

  3. 动画时间轴窗格中,双击第二个关键帧缩略图。

    红色的当前时间指示器移动到动画末尾。

    已在“动画时间轴”窗格中选中最后一个关键帧

  4. 单击功能区上的时间选项卡。 在当前时间组中,单击跨度已锁定按钮,解锁此设置。
  5. 开始时间更改为 6/29/2008 12:00:00 AM

    功能区上的“开始时间”和“跨度已锁定”按钮

    跨度设置更新为 33 天,地图上重新显示所有地震。 您已更改了地图的时间设置。 接下来,需要将这些更改应用到动画中。

  6. 单击功能区上的动画选项卡。 在编辑组中,单击更新按钮。

    功能区上的“更新”按钮

    时间更改已应用于选定的关键帧。 若不执行此操作,更改将仅影响地图,而不会保存到动画中。

  7. 重新打开动画属性窗格。
    提示:

    导出影片窗格下方查找动画属性选项卡。 或者,在功能区的动画选项卡上,于编辑组中,单击属性

  8. 叠加选项卡上,编辑动态文本:2 day span, ending on

    动画属性窗格中,最终文本应为 <dyn type="animation" property="endTime" format="MMMM dd, yyyy"/>

    已编辑的动态文本

    地图上的文本应显示为 August 01, 2008

  9. 单击动画属性窗格的任意空白区域,应用更改。
  10. 在功能区的动画选项卡上,于播放组中,单击重置按钮返回动画开头。

    功能区上的“重置”按钮

  11. 将光标置于当前框的秒位置,使用向上箭头键逐秒步进浏览动画。

    地震要素在地图上不断累积,直至全部显示。 动画从显示 7 月 1 日之前时间段的起始关键帧,平滑过渡到显示 7 月 1 日至 8 月 1 日之间所有地震的结束关键帧。

    提示:

    另一种实现数据累积显示的方法,是在时间选项卡中锁定开始时间。

  12. 保存工程。
  13. 重新打开导出影片窗格。
    提示:

    动画属性窗格下方查找导出影片选项卡。 或者,在功能区的动画选项卡上,于导出组中,单击影片

  14. 影片导出预设部分,确保已选择 HD1080
  15. 文件名修改为 JapanEarthquakes2.mp4
  16. 检查其他设置。

    导出电影设置

  17. 单击导出
  18. 导出完成后,单击播放视频

    一个新窗口随即弹出,播放导出的动画。

至此,您已成功创建了一则展示日本一个月内地震分布情况的简短动画。 您学习了如何为图层启用时间、使用时间滑块探索时序数据、通过关键帧创建动画、添加静态与动态文本叠加、将动画导出为视频,以及复制并修改动画的时间设置。 尝试使用您自己的时间感知数据创建一则新的动画。

您可以在教程库中找到更多教程。