随着时间的变化,各类自然和人文要素会的空间位置也会发生变化,其属性特征也会发生变化。例如:车辆行人的轨迹、台风移动路线、河水水位的上涨等。
怎样回放过去的变化,或实时反映当前正在发生的变化,这是GIS追踪分析的核心任务。
台风、飓风,都是一种破坏力较大的热带气旋。它一般伴随强风、暴雨,严重威胁生命和财产安全,会对民生、农业、经济等造成极大的冲击,是一种影响较大,危害严重的自然灾害。其移动路径备受世人关注。

实时追踪、准确预报台风的路径,对于尽可能减少灾害造成的损失,意义重大。
本节中,我们将介绍用于追踪分析的数据组织、追踪分析的基本方法,并结合ArcGIS的追踪分析工具,介绍GIS追踪分析方法在飓风追踪中的应用。
3.6 追踪分析追踪分析(Tracking Analyst)是通过对带有时间属性的数据进行可视化,反映某一地理事物或现象随时间变化而移动的一种空间分析方法。它通过时间发生顺序来展示地理数据变化的过程,既可以实现历史数据的回放,又可以实现实时数据的动态显示。
3.6.1 ArcGIS中的追踪分析工具
在ArcGIS中,追踪分析(Tracing Analyst)也是一个扩展模块。因此在使用前,需要启用该模块。
ArcGIS中的ArcToolbox中,有追踪分析工具箱(Tracking Analyst Tools),它包括了4个用于准备时间数据以及采用时间数据进行空间分析的工具。
在ArcGIS的ArcMap中,还提供了追踪分析工具条。该工具条提供了创建追踪图层、符号化追踪图层、设置追踪任务、创建数据时钟、回放管理器的使用以及动画输出等功能。
3.6.2 追踪分析基础
3.6.2.1 追踪分析常用术语
1.时态数据。
2.追踪图层。
3.追踪。
4.追踪线。
5.观测。
6.时间窗。
7.触发器。
8.操作。
3.6.2.2 追踪分析的主要功能
追踪分析是基于时间序列的可视化分析工具,可将随时间变化而发生位置移动、状态变化的对象以时间顺序绘制成图。该工具具有以下几大主要功能:
1.将包含日期和时间的地理数据(时态数据)以追踪图层的形式添加到地图中,以动态的方式显示地理数据。
2.与卫星定位设备及其他追踪和监视设备进行网络连接,实时追踪对象,并将数据绘制成图。
3.提供专用的符号化系统,使追踪数据能够以更加生动的形象得到显示。
4.回放追踪数据并查看其随时间而发生的变化。
5.创建数据时钟,分析时态数据中隐含的信息。
6.自定义操作,如高亮显示或禁止显示满足某条件而触发的事件。
7.以动画的形式回放或呈现数据的移动或状态变化。
8.结合ArcGlobe以三维的形式显示和分析时态数据。
3.6.2.3 数据源
追踪分析的数据源主要包括固定时间源和实时源两个方面的数据。固定源是存储于Shapefile和Geodatabase(地理数据库)要素类的数据,以实现历史数据回放;实时源指通过Tracking Server 连接或GPS连接输入的具有时间属性的数据,这样便于实时查看追踪要素。
所有的数据源都必须包含该事件的日期或时间字段(Data/Time),这是进行追踪分析的前提。
3.6.2.4 数据组织结构
1.简单事件:时间观测组件是数据的唯一组件,且可用一个表格进行组织。
2.复杂事件:复杂事件由时间观测组件和对象组件这两个部分组成,两个组件通过唯一的共同的ID字段进行联系。时间观测组件不包括实体所有必要的信息,因此其他信息将保存在对象组件中,且对象组件中内容取决于被追踪的实体是移动的还是静止的,因此复杂事件又分为复杂静态事件和复杂动态事件。
(1)复杂静态事件:如交通感应器的追踪。
(2)复杂动态事件:如飞机追踪。
3.6.3 追踪分析的基本操作
3.6.3.1 以追踪图层形式加载历史数据
3.6.3.2 用Tracking Connection实时数据输送
3.6.3.3追踪图层的符号化
3.6.3.4 追踪分析数据的显示
3.6.3.5 创建数据时钟图以分析数据
3.6.3.6 复杂的数据处理
3.6.3.7 动画输出
3.6.4 追踪分析的应用
可为应急、交通、军事及其他领域的用户提供强大的分析功能。它支持对时间数据的观察和分析,并能对这些数据设置未来时间窗口,用于任务规划;或者设置历史时间窗口,用于历史分析。总而言之,凡是和时间相关的应用都可以用到它。