添加数据
首先,您将查看感兴趣区域的虚拟数据集:吉布提,吉布提共和国的首都,位于非洲之角。 该数据包含犯罪发生当天蜂窝设备及其所有者的移动情况。 它还包含已知犯罪集团活动的感兴趣区域。
首先,您将在 ArcGIS AllSource 中下载该数据并将其添加至工程。
注:
本教程中使用的所有数据都是虚构的,仅用于教学目的。
- 下载 Camp Lemonnier Intelligence Data。
随即将名为 Camp_Lemonnier_Intelligence.gdb 的压缩文件夹下载到您的计算机。 .gdb 扩展名意味着该文件夹包含一个地理数据库,此文件夹格式用于存储地理数据。
- 将压缩文件夹解压到可轻松记住的位置,例如 Documents 文件夹。
接下来,您将在 ArcGIS AllSource 中创建一个工程并将数据添加到其中。
- 启动 ArcGIS AllSource。 如果收到系统提示,请使用您获得许可的 ArcGIS 账户登录。
注:
有关 ArcGIS AllSource 的详细信息,请访问其产品页面。
启动 ArcGIS AllSource 后,您可以选择创建一个新工程或打开现有工程。 如果您之前创建了一个工程,您将看到一个最近工程列表。
- 在空白模板下,单击地图。
随即显示新建工程窗口。
- 对于名称,键入 Compare Areas Project。 单击确定。
将创建该工程,其中包含此工作流的所有地图和数据。 由于您选择了 Map 模板,因此该工程将包含一个空白地图。
您将从已下载的地理数据库中添加有关手机位置以及已知犯罪集团活动的感兴趣区域的数据。 由于您将从已下载的地理数据库中添加多个数据集,因此您将添加到地理数据库的连接,以便更快地访问其所有内容,而非单独搜索并添加每个数据集。
- 单击功能区上的数据选项卡。 在添加组中,单击连接,选择数据库,然后选择添加数据库。
随即显示选择现有地理数据库窗口。
- 浏览至已提取 Camp_Lemonnier_Intelligence.gdb 地理数据库的位置。 单击 Camp_Lemonnier_Intelligence.gdb 以将其选中,然后单击确定。
随即添加该地理数据库作为连接。 可以使用目录窗格访问该连接。
- 在目录窗格中,展开数据库。
注:
如果目录窗格未显示,请单击功能区上的视图选项卡。 在窗格组中,单击目录窗格。
Databases 文件夹包含两个地理数据库。 一个是在创建工程时创建的默认地理数据库 (Compare Areas Project.gdb)。 另一个是您已添加的连接。
接下来,您将从地理数据库向地图添加感兴趣区域和手机数据。
- 展开 Camp_Lemonnier_Intelligence.gdb。
该地理数据库包含 3 个要素数据集:Administrative_Data、Cell_Phone_Data 和 Vehicle_Data。 Administrative_Data 数据集包含感兴趣区域,而 Cell_Phone_Data 数据集包含手机数据。
- 展开 Administrative_Data。 右键单击 Areas_of_Interest 并选择添加至当前地图。
随即将这些区域添加至地图。 地图范围将缩放至一个非洲小国吉布提的吉布提市。 此城市及其周边区域是该工作流中的感兴趣区域。
- 展开 Cell_Phone_Data。 右键单击 Cell_Phone_Data_All 并选择添加至当前地图。
随即将手机记录图层添加至该地图。 该图层包含大量集中在吉布提周围的点(超过 100 万)。 每个点代表手机在特定时间点的位置。 多个点可能对应于在一天中移动的同一部手机。
注:
在两个图层中,要素的颜色随机生成,可能与示例图像有所不同。 颜色方面的差异不会影响该工作流。
通过快速直观检查,每个感兴趣区域都包含多个手机记录。 一些区域(例如西北部区域)具有大量记录,而一些区域(例如西南部区域)的记录相对较少。
通过打开图层的属性表,可以了解有关图层的详细信息。
- 在内容窗格中,右键单击 All Cell Phone Data 并选择属性表。
属性表随即出现。 属性为与每个要素关联的文本或数值数据。 在属性表中,每行表示一个要素,而每列表示一个属性字段。
此表包含的字段用于描述每个手机记录的形状、纬度、经度和唯一 ID (OBJECTID)。 其中还包含一个 Time 字段,该字段具有捕获手机位置的日期和时间;以及一个 POI(感兴趣的人)字段,用于标识手机的所有者。 在真实数据集中,POI 字段将包含此人的姓名,但由于该数据是虚构的,因此使用了数字来代替。
在示例图像中,前 4 个手机记录均属于同一个人,标识为 Person-102。 这些记录获取于 2017 年 9 月 9 日,第 1 条记录发生在晚上 10:19,第 4 条记录发生在晚上 11:44。
- 关闭表。
在感兴趣区域中追踪手机记录
将数据添加至地图后,即可对这三个区域执行分析。 这些地区是犯罪集团活动的已知地点。 在这些区域中有大量活动的人员可能与犯罪集团有联系。 通过运行比较区域工具,您将按感兴趣区域来汇总手机活动,并能够标识潜在的犯罪集团关联方。
- 在功能区上,单击分析选项卡。
- 在工具组的移动组中,单击比较区域。
将出现地理处理窗格。 该窗格随即显示比较区域工具。 该工具需要多个参数。 首先,它需要输入点要素和输入区域要素。
- 对于输入点要素,选择 All Cell Phone Data。 对于输入区域要素,选择 Areas of Interest。
接下来,您将选择输出数据集的名称。
- 对于输出要素类,将 AllCellPhoneData_CompareAreas 替换为 Cell_Phone_Compare_Areas。
接下来,您将选择相应属性字段,这些字段表示点和面要素的名称或唯一标识符。
查看手机数据的属性表后,您会注意到 POI 字段,该字段为每部手机提供了一个唯一的标识符。 此字段有助于追踪由同一个人产生的记录。 您将使用此字段作为名称字段,因为它将标识一个人在感兴趣区域内是否具有多条手机记录。
- 对于点要素名称字段,选择 POI。 对于区域要素名称字段,选择 Name。
最后一个参数关系用于定义要分析的点和区域之间的关系。 可以选择 Location Only 或 Location and Time。 前者仅追踪点是否出现在区域内,而后者还会考虑点与区域重合的时间。 如果已知犯罪集团仅在一天中的特定时间在感兴趣区域活动,那么后一个选项可能非常有用。 在本例中,由于犯罪集团始终在这些区域中活动,因此您将保留默认值 Location Only。
- 单击运行。
注:
由于您的数据集具有大量(超过 100 万个)要素,因此工具运行可能需要花费几分钟时间。
该工具随即运行。 工具完成运行后,地理处理窗格底部将显示一条通知。
提示:
要了解有关分析的详细信息,包括工具运行所需的时间,请单击查看详细信息。
此外,Cell_Phone_Compare_Areas 图层将添加至地图和内容窗格。 输出图层覆盖的区域与 Query By Locations 图层完全相同,因此地图看起来与以前的差别不是很大。 但是,输出图层的属性表包含有关在感兴趣区域中记录的 POI 的新信息。
- 在内容窗格中,右键单击 Cell_Phone_Compare_Areas 并选择属性表。
随即显示该表。
输出表包含每个感兴趣区域的名称 (Area_ID)、在感兴趣区域中记录手机的每个 POI 的名称 (Track_ID) 以及每个 POI 在感兴趣区域中具有手机记录的次数 (count)。 在感兴趣区域中已记录的唯一 POI 数量超过 2000,但许多 POI 仅记录了少量次数。 已多次记录的 POI 更有可能是犯罪集团关联方。
- 右键单击 count 并选择降序排序。
表中的条目从最高计数到最低计数进行组织。 在感兴趣区域中具有最多记录的 POI Person-294 具有 12,680 条记录。 还有一些 POI 的记录超过 1000 条。
绘制感兴趣区域的活动图表
仅仅因为某个人在感兴趣区域出现了很多次,并不能立即对其产生怀疑。 毕竟,这三个区域(莱蒙尼尔军营、查贝利机场和中国人民解放军海军基地)具有合法的军事职能。 在中国军事基地中具有 12,680 条记录的 Person-294 可能只是基地人员,并没有参与该集团的犯罪活动。
您将通过创建图表来进一步进行调查。 在图表中,您将比较每个 POI 在三个感兴趣区域中记录的活动数量。 在所有三个区域中已记录活动的 POI 可能可疑。
- 在属性表中,右键单击 Track_ID 并选择可视化统计数据。
随即显示图表属性窗格和名为 Counts by Track_ID 的图表。 此图表显示了每个 POI 在结果数据集中出现的次数。 POI 最多可出现三次,每个感兴趣区域一次。 仅出现一次的 POI 仅记录在单个感兴趣区域中,而出现三次的 POI 记录在所有三个感兴趣区域中。
由于图表中有数千个 POI,因此该图表可能难以阅读。 但是,一眼就能看出,绝大多数 POI 仅出现在一个感兴趣区域中。 此结果是合理的。 感兴趣区域对应于三个军事基地:一个美国基地(莱蒙尼尔军营)、一个供美国无人驾驶飞机使用的法国机场(查贝利)和一个中国海军基地。 一个基地的合法工作人员不太可能有理由去其他基地。
您将调整图表以关注出现在两个或三个感兴趣区域中的 POI。
- 在图表上,在计数为 2 或 3 的 POI 周围绘制一个框。
将选中绘制的框所围绕的 POI。 您将对图表进行过滤以仅显示所选记录。
- 在图表工具栏上,单击按选择内容过滤按钮。
随即对图表进行过滤以仅显示所选记录。 记录的数量要小得多,由此使图表更加清晰。
根据已过滤的图表,仅三个 POI 出现在所有三个感兴趣区域。
- 在图表上,指向每个计数为 3 的条柱。
每个条柱都将显示一个弹出窗口,其中显示了 POI 的 ID。 三个 POI 为 Person-1449、Person-2183 和 Person-998。 这些 POI 可能与在感兴趣区域活动的犯罪集团有关联。
因为您有理由怀疑这些 POI,所以您将选择其手机记录并将这些记录导出至新图层。 通过执行此操作,您可以追踪他们的移动情况,并有可能检测到任何其他可疑行为。
- 关闭图表和图表属性窗格。 关闭属性表。
首先,您将按三个 POI 选择手机记录。
- 单击功能区上的地图选项卡。 在选择组中,单击选择依据向下箭头并选择按属性选择。
随即显示按属性选择窗格。 与比较区域一样,您将设置参数,然后运行该工具。
- 对于输入行,选择 All Cell Phone Data。 确认选择类型设置为 New selection。
要选择要选择的 POI,您将创建表达式。
- 在表达式框中,构建表达式 Where POI is equal to Person-1449。
提示:
由于存在大量 POI,因此建议您键入 Person-1449,而非从下拉菜单中进行选择。
您将添加子句以选择其他两个 POI。
- 单击添加子句。 在新子句中,创建表达式 Or POI is equal to Person-2183。
注:
确保选择 Or,而非默认 And。 选择 And 将导致该工具同时选择 POI 值为 Person-1449 并且 POI 值为 Person-2183 的要素。 由于没有任何要素具有多个 POI 值,因此该工具将不会选择任何要素。
- 单击添加子句并创建表达式 Or POI is equal to Person-998。
- 单击确定。
在地图上,将选择跨越整个地区的大量手机记录。
接下来,您需要将所选要素导出到新要素类。
- 在内容窗格中,右键单击 All Cell Phone Data,指向数据,然后选择导出要素。
导出要素窗格随即显示。 与许多工具一样,仅当输入数据集中存在任何所选要素时,此工具才会在所选要素上运行。
- 对于输出要素类,键入 Suspected_POIs。
- 单击确定。
工具随即开始运行,并将新图层 Suspected_POIs 添加至地图。 由于该图层与其他图层重叠,因此您无法看到该图层。
- 在内容窗格中,取消选中 All Cell Phone Data 和 Cell_Phone_Compare_Areas。
现在,该地图仅显示 3 个可疑 POI 的手机记录。
以动画形式呈现结果
您已经确定了要进一步调查的 3 个 POI。 正如您在查看手机数据的属性表时所看到的,所有记录都具有与其相关的时间和日期。 基于此,您可以通过动画形式呈现 3 个 POI 的手机记录,以查看它们在一天中如何围绕该区域移动。
要以动画形式呈现结果,您将首先启用 Suspected_POIs 图层的时间设置。
- 在内容窗格中,双击 Suspected_POIs。
随即出现图层属性窗口。 在此窗口中,可以设置许多与图层相关的设置。 首先,您将设置图层是具有单个时间字段,还是具有开始和结束时间字段。 您的数据只有一个时间字段。
- 单击时间选项卡。
- 在使用时间过滤下,选择根据属性值过滤图层内容。
- 对于图层时间,选择每个要素具有单个时间字段,或确认其是否已被选择。
接下来,您将从属性字段列表中选择时间字段。
- 确认时间字段设置为 Time。
注:
对于要用于启用时间设置的时间字段,该字段必须遵循某些规则。 如果您使用自己的数据执行此工作流,并且在启用时间设置时遇到问题,请尝试将时间字段转换为日期格式。
- 单击确定。
该图层随即启用时间功能。 地图顶部将显示一条时间线。 当指向该时间线时,它将显示数据的最早和最晚日期。
在播放动画之前,您需要更改底图以显示该区域的卫星影像。 卫星影像将有助于更好地了解 POI 已移动到的区域的地形和周围环境。
- 单击功能区上的地图选项卡。 在图层组中,单击底图并选择影像。
底图即会更改。 接下来,您将播放动画。
- 指向时间线并单击播放按钮。
随即播放动画。 将显示 3 个 POI 在不同时间阶段的手机记录。
提示:
通过拖动时间线上的滑块,可以调整动画中每个点显示的时间间隔(也称为时间步长)。
在某些时间点,手机记录中的模式显示了沿道路或高速公路的移动。
总的来说,POI 多久进入一次感兴趣区域? 是否频繁到足以引起怀疑?
作为一名与执法部门合作的情报官员,您可能会根据刚刚分析的移动来确定是否更仔细地观察这些 POI。 或者,您可以返回到您的 Cell_Phone_Compare_Areas 图层,然后搜索可能表现出可疑行为的其他 POI。 对于另一个挑战,请尝试选择、导出并以动画形式呈现 Person-294 的手机记录,您发现其在单个感兴趣区域中拥有非常多的记录。 其移动模式是否更值得关注?
或者,有许多 POI 在两个感兴趣区域具有记录。 也许其中一个 POI 在感兴趣区域中也拥有大量记录,足以引起怀疑。 可以对您的分析结果进行比此工作流中的结果更深入的探讨;如果您愿意,可以自行探索数据,并确定您能发现的见解。
- 如有必要,请停止动画。 在快速访问工具栏上单击保存按钮。
在本教程中,您使用 ArcGIS AllSource 分析了手机数据,并查找已知在特定感兴趣区域中活动的犯罪集团的可能关联方。 在现实世界中,可以对各种数据集,而不仅仅是手机记录,执行此移动分析。
您在教程开始时已下载的数据集包含 Vehicle_Data_All_Vehicle_Data 要素类(包含在 Vehicle_Data 要素数据集中)。 它包含随时间变化的车辆位置。 对于可选挑战,请尝试对该要素类执行比较区域工作流。
此工作流与可在 ArcGIS AllSource 中完成的其他情报工作流相结合,可供执法人员和军事人员使用,以帮助追踪罪犯或叛军。
您可以在教程库中找到更多教程。