龙卷风迁徙地图，原来可以这样做

龙卷风是一种小范围短时间的剧烈气旋，它卷扬尘土，卷走房屋，破坏力极强。美国是世界上遭受龙卷风侵袭最多的国家，被称为“龙卷风之乡”，中西部和南部由于地势平坦、地域辽阔，形成了著名的“龙卷风走廊”，在这里，平均每年会形成1000次龙卷风。

龙卷风形成所需要的气候条件复杂，很难进行及时的预警，但它的发生并不是完全无规律可循。今天，我们就根据美国风暴预测中心2009年到2018年的龙卷风数据，使用SuperMap iDesktop中的空间统计分析功能，找出龙卷风随月份变化的迁徙规律。

第一步 数据准备

(1)数据下载

美国国家海洋和大气管理局下的风暴预测中心（网址https://www.spc.noaa.gov/wcm/）提供了美国历年的龙卷风记录数据，格式为csv，每一条记录中包含了一次龙卷风的起止点坐标和强度等级等信息。

图1 数据下载

(2)数据导入

分年度下载2009-2018年的龙卷风数据后，将csv数据以“空间数据”的形式导入数据源中，由于后续我们将使用龙卷风的起始点进行分析，这里将“坐标字段”设置为龙卷风的起始点经纬度。

图2 数据导入

第二步 数据处理

(1)数据预处理

导入后的起始点数据每一年为一个单独的点数据集，为了方便后续的分析，将这些点数据集追加到同一个数据集中，可以使用选择后拖入追加的方式，也可以使用“数据”选项卡中“数据处理”分组下的“批量追加行”功能。

(2)提取中心点

度量地理分析中的“平均中心”用于计算一组要素的中心点，通过分组可以一次性计算同一数据集中每组要素的中心点。

在“空间分析”选项卡“空间统计分析”分组中，“度量地理分析”下拉菜单中选择“平均中心”，将分组字段设置为月份“Month”，权重字段设置为龙卷风级别“Magnitude”，并统计每个月发生的龙卷风级别总和，点击“确定”得到每个月龙卷风的中心点。

图3 提取龙卷风平均中心

图4 提取平均中心结果

(3)连接中心点

在“数据”选项卡“类型转换”下拉菜单中选择“点转线”，连接字段保持默认，设置月份“Month_Group”为排序字段，系统自动将中心点按照月份顺序连接。为了便于分析龙卷风迁移轨迹的重复性规律，可以手动将12月与1月的中心点连接到一起。

图5 连接每个月份的中心点

图6 中心点连接结果

（左：12月、1月中心点未连接；右：12月、1月中心点连接）

第三步 制图可视化

(1)中心点可视化

龙卷风中心点实际上是包含了龙卷风级别的加权中心点，在制图时可以把这种权重也明确表示出来。首先，将中心点数据集合添加至地图窗口，使用月份“Month_Group”字段制作单值专题图，并选择合适的颜色方案。其次，勾选“符号大小”选项，将符号大小设置为“Magnitude_Sum/60+8”，其中，60与8只是为了调整符号大小设置的经验值，目的是使符号大小与龙卷风级别总和正相关，不具有实际意义。

对中心点制作标签专题图，设置标签表达式为月份“Month_Group”，对齐方式设置为“中心点”，字号设置为“Magnitude_Sum/500+2”（其中的数字依然是尝试出来的经验值）。同时，在“地图属性”面板中勾选“显示压盖对象”，就可以将标签显示到中心点符号的中心。 

图7 龙卷风中心点可视化

(2)轨迹可视化

对龙卷风轨迹线制作单值专题图，设置表达式为月份“Month”，将每个月线符号的颜色设置为与上面中心点对应的颜色，为了突出龙卷风中心点，在图层属性中将此图层的透明度设置为50%。

图8 龙卷风轨迹可视化

最后，加入美国的行政区面数据，将地图动态投影为兰伯特等角圆锥投影“LambertConformalConic”，一幅龙卷风迁徙地图就做好啦！仔细看看龙卷风的月度迁徙轨迹，是不是跟有点像呢，感兴趣的朋友戳文末【阅读原文】下载数据自己试试吧，提取码hxks。

图9 龙卷风迁移地图

撰文 | 端产品研发中心 刘蕾

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