Как работает инструмент Среднее Линейное Направление (Linear Directional Mean)

Тренд для набора линейных объектов измеряется путем расчета среднего угла для линий. Статистический показатель, используемый для таких расчетов, известен как среднее направление. Несмотря на то, что статистический показатель называется среднее направление, он применяется как для измерения направления, так и для измерения ориентации.

Многие линейные объекты указывают направление - они имеют начальную и конечную точки. Такие линии часто указывают на путь, по которому они двигаются, например, ураганы. Другие линейные объекты, такие как линии разрыва, не имеют начальной или конечной точек. В этом случае говорят, что у линии есть ориентация, но нет направления. Например, линия разрыва может иметь ориентацию СЗ-ЮВ. Инструмент Среднее Линейное Направление (Linear Directional Mean) позволяет рассчитать среднее направление или среднюю ориентацию для набора линий.

Измерение направления или ориентации

В ГИС каждая линия имеет начальную и конечную точку, а также направление. Направление устанавливается, когда линейный объект создается путем оцифровки или импортирования набора координат. Вы можете видеть направление каждой линии путем отражения их с символом стрелки. Если вы рассчитываете среднее направление, убедитесь, что направление линий корректно. Если вы вычисляете среднюю ориентацию, направление линий игнорируется.

Среднее направление рассчитывается для объектов, которые двигаются от начальной точки к конечной, такие как штормы, в то время как средняя ориентация вычисляется для стационарных объектов, таких как линии разрывов. Могут быть ситуации, когда требуется вычислить среднюю ориентацию линий, которые передают движение. Биологи, интересующиеся, где начинают и заканчивают сезонную миграцию лоси, могут вычислить среднее направление пути, который лоси проделывают в течение сезона. Однако биологи рассчитали бы среднюю ориентацию, если они были заинтересованы в характеристиках путей миграции, а не в том, где он начинается или заканчивается. Они могли бы вычислить среднюю ориентацию, используя пути лосей в обоих направлениях, и получили бы больше информации о миграции лосей.

Важно помнить, что, несмотря на то, что многие линии имеют дополнительные узлы между начальной или конечной точками, инструмент использует только начальную и конечную точки для определения направления.

Вычисления

Результат

Инструмент Среднее Линейное Направление (Linear Directional Mean) создает новый выходной класс объектов, центрированный на среднем центре для всех входных векторных центроидов, с длиной равной средней длине всех входных векторов и либо со средней ориентацией, либо со средним направлением для всех входных векторов. Значения атрибутов для новых линейных объектов включают Угол ориентации (по часовой стрелке от Севера), Среднее направление (против часовой стрелки от Востока), Круговая дисперсия (индикатор, показывающий отклонения направлений/ориентаций от среднего), Х и Y координаты среднего центра, и Средняя длина.

Возможные приложения

• Сравнение двух или более наборов линий - Например, биологи, изучающие движение лосей и лосих в долинах рек могли бы рассчитывать тренды направлений миграции для двух полов.
• Сравнение объектов для разных временных периодов - Например, орнитологи могли бы рассчитать тренд для миграции соколов по месяцам. Среднее расстояние подводит итоги полетов некоторых особей и сглаживает наши ежедневные движения. Это делает более легким понимание, в какие месяцы птицы путешествуют быстрее, а когда миграция прекращается.
• Оценка поваленных деревьев в лесах для понимания закономерности в направлении ветров.
• Анализ трещин в ледниках, что является индикатором их движения.
• Определение общего направления кражей автомобилей и украденных велосипедов.

Дополнительные ресурсы

Энди Митчелл (Mitchell, Andy). The ESRI Guide to GIS Analysis, Volume 2.ESRI Press, 2005.