Utilizzo di analisi geospaziali per tracciare il percorso di un uragano

L'utilizzo dell'analisi geospaziale in BigQuery ti consente di analizzare e visualizzare i dati geografici, ad esempio per mappare la traiettoria di una tempesta nel tempo. Puoi convertire le coordinate di latitudine e longitudine non elaborate in punti geografici per eseguire query sul percorso cronologico di un uragano e tracciare i risultati utilizzando strumenti di visualizzazione integrati.

Obiettivi

• Utilizza una funzione di analisi geospaziale per convertire le colonne di latitudine e longitudine in punti geografici.
• Esegui una query che traccia il percorso di un uragano.
• Visualizza i risultati in BigQuery.
• Visualizza i risultati in BigQuery Geo Viz.

Costi

BigQuery è un prodotto a pagamento e in questo tutorial sosterrai costi di utilizzo di BigQuery. BigQuery offre alcune risorse senza costi aggiuntivi entro un limite specifico. Per saperne di più, consulta Operazioni e Livello senza costi di BigQuery.

Prima di iniziare

Prima di iniziare questo tutorial, utilizza la console Google Cloud per creare o selezionare un progetto.

1. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

   Roles required to select or create a project

   • Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
   • Create a project: To create a project, you need the Project Creator role (roles/resourcemanager.projectCreator), which contains the resourcemanager.projects.create permission. Learn how to grant roles.
   Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

   Go to project selector

2. BigQuery viene abilitato automaticamente nei nuovi progetti. Per attivare BigQuery in un progetto esistente, vai a

   Abilita l'API BigQuery, se non è già abilitata.

   Ruoli richiesti per abilitare le API

   Per abilitare le API, devi disporre dell'autorizzazione serviceusage.services.enable. Se hai creato il progetto, probabilmente hai già questa autorizzazione tramite il ruolo Proprietario (roles/owner). In caso contrario, puoi ottenere questa autorizzazione tramite il ruolo Amministratore Service Usage (roles/serviceusage.serviceUsageAdmin). Scopri come concedere i ruoli.

   Abilitare l'API

3. (Facoltativo) Attiva la fatturazione per il progetto. Se non vuoi attivare la fatturazione o fornire una carta di credito, i passaggi descritti in questo documento funzionano comunque. BigQuery fornisce una sandbox per eseguire i passaggi. Per saperne di più, consulta Attiva la sandbox di BigQuery.
   Nota: se il tuo progetto ha un account di fatturazione e vuoi utilizzare la sandbox di BigQuery, disabilita la fatturazione per il progetto.

Esplora i dati campionati

Questo tutorial utilizza un set di dati disponibile tramite il programma per i set di dati pubblici diGoogle Cloud . Un set di dati pubblico è un set di dati archiviato in BigQuery e reso disponibile al pubblico. I set di dati pubblici sono set di dati che BigQuery ospita per consentirti di accedervi e integrarli nelle tue applicazioni. Google paga per l'archiviazione di questi set di dati e fornisce l'accesso pubblico ai dati utilizzando un progetto. Paghi solo per le query che esegui sui dati (il primo TB al mese è senza costi, in base ai dettagli dei prezzi delle query).

Il set di dati Global Hurricane Tracks (IBTrACS)

Set di dati Global Hurricane Tracks (IBTrACS)

Le posizioni e le intensità storiche lungo le traiettorie dei cicloni tropicali (TC) globali sono fornite dall'International Best Track Archive for Climate Stewardship (IBTrACS) della NOAA. I cicloni tropicali sono noti come uragani nei bacini dell'Oceano Atlantico settentrionale e del Pacifico nord-orientale, tifoni nel bacino dell'Oceano Pacifico nord-occidentale, cicloni nei bacini dell'Oceano Indiano settentrionale e meridionale e cicloni tropicali nel bacino dell'Oceano Pacifico sud-occidentale.

IBTrACS raccoglie dati sui cicloni tropicali segnalati dai centri di monitoraggio internazionali che hanno la responsabilità di prevedere e segnalare i cicloni tropicali (e include anche alcuni importanti set di dati storici). IBTrACS include dati di 9 paesi diversi. In passato, i dati che descrivevano questi sistemi includevano le migliori stime della loro traiettoria e intensità (da cui il termine "best track").

Puoi iniziare a esplorare questi dati nella console Google Cloud visualizzando i dettagli della tabella hurricanes:

Vai allo schema degli uragani

Esegui una query sul percorso dell'uragano Maria nel 2017

In questa sezione del tutorial, eseguirai una query GoogleSQL che trova il percorso dell'uragano Maria nella stagione 2017. Per tracciare il percorso dell'uragano, esegui una query sulla posizione dell'uragano in diversi momenti.

Dettagli query

La seguente query GoogleSQL viene utilizzata per trovare il percorso dell'uragano Maria.

SELECT
  ST_GeogPoint(longitude, latitude) AS point,
  name,
  iso_time,
  dist2land,
  usa_wind,
  usa_pressure,
  usa_sshs,
  (usa_r34_ne + usa_r34_nw + usa_r34_se + usa_r34_sw)/4 AS radius_34kt,
  (usa_r50_ne + usa_r50_nw + usa_r50_se + usa_r50_sw)/4 AS radius_50kt
FROM
  `bigquery-public-data.noaa_hurricanes.hurricanes`
WHERE
  name LIKE '%MARIA%'
  AND season = '2017'
  AND ST_DWithin(ST_GeogFromText('POLYGON((-179 26, -179 48, -10 48, -10 26, -100 -10.1, -179 26))'),
    ST_GeogPoint(longitude, latitude), 10)
ORDER BY
  iso_time ASC

Le clausole della query eseguono le seguenti operazioni:

• SELECT ST_GeogPoint(longitude, latitude) AS point, name, iso_time, dist2land, usa_wind, usa_pressure, usa_sshs, (usa_r34_ne + usa_r34_nw + usa_r34_se + usa_r34_sw)/4 AS radius_34kt, (usa_r50_ne + usa_r50_nw + usa_r50_se + usa_r50_sw)/4 AS radius_50kt

  La clausola SELECT seleziona tutti i dati meteorologici della tempesta e utilizza la funzione ST_GeogPoint per convertire i valori nelle colonne latitude e longitude in tipi GEOGRAPHY (punti).

• FROM bigquery-public-data.noaa_hurricanes.hurricanes

  La clausola FROM specifica la tabella su cui viene eseguita la query: hurricanes.

• WHERE name LIKE '%MARIA%' AND season = '2017' AND ST_DWithin(ST_GeogFromText('POLYGON((-179 26, -179 48, -10 48, -10 26, -100 -10.1, -179 26))'), ST_GeogPoint(longitude, latitude), 10)

  La clausola WHERE filtra i dati solo per i punti nell'Atlantico corrispondenti all'uragano Maria nella stagione degli uragani del 2017.

• ORDER BY iso_time ASC

  La clausola ORDER BY ordina i punti per formare un percorso cronologico della tempesta.

Esegui la query

Per eseguire la query utilizzando la console Google Cloud :

1. Vai alla pagina BigQuery nella console Google Cloud .

   Vai alla pagina BigQuery

2. Inserisci la seguente query GoogleSQL nell'area di testo Editor di query.

   SELECT
     ST_GeogPoint(longitude, latitude) AS point,
     name,
     iso_time,
     dist2land,
     usa_wind,
     usa_pressure,
     usa_sshs,
     (usa_r34_ne + usa_r34_nw + usa_r34_se + usa_r34_sw)/4 AS radius_34kt,
     (usa_r50_ne + usa_r50_nw + usa_r50_se + usa_r50_sw)/4 AS radius_50kt
   FROM
     `bigquery-public-data.noaa_hurricanes.hurricanes`
   WHERE
     name LIKE '%MARIA%'
     AND season = '2017'
     AND ST_DWithin(ST_GeogFromText('POLYGON((-179 26, -179 48, -10 48, -10 26, -100 -10.1, -179 26))'),
       ST_GeogPoint(longitude, latitude), 10)
   ORDER BY
     iso_time ASC

3. Fai clic su Esegui.

   Il completamento della query richiede alcuni istanti. Dopo l'esecuzione della query, i risultati vengono visualizzati nel riquadro Risultati query.

   

Visualizza i risultati della query in BigQuery

Per visualizzare i risultati in BigQuery, segui questi passaggi:

1. Per visualizzare i risultati in BigQuery, nel riquadro Risultati delle query, fai clic su Visualizzazione.

2. Per Colonna dati, seleziona usa_wind.

   Viene visualizzata una mappa con i punti della posizione dell'uragano nel tempo, con uno stile basato su una mappa a gradiente di colore per la velocità del vento.

3. (Facoltativo) Per regolare la visibilità dei punti, imposta Min su 0 e seleziona una mappa a gradiente di colore diversa dall'elenco Colore.

Visualizza i risultati della query in Geo Viz

Puoi anche visualizzare i risultati utilizzando BigQuery Geo Viz, uno strumento web per la visualizzazione di dati geospaziali in BigQuery utilizzando le API di Google Maps.

Avvia Geo Viz ed esegui l'autenticazione

Prima di utilizzare Geo Viz, devi autenticarti e concedere l'accesso ai dati in BigQuery.

Per configurare Geo Viz:

1. Apri lo strumento web Geo Viz.

   Apri lo strumento web GeoViz

2. Nel passaggio 1, Seleziona dati, fai clic su Autorizza.

   

3. Nella finestra di dialogo Scegli un account, fai clic sul tuo Account Google.

   

4. Nella finestra di dialogo di accesso, fai clic su Consenti per consentire a Geo Viz di accedere ai tuoi dati BigQuery.

   

Esegui la query in Geo Viz

Dopo aver eseguito l'autenticazione e concesso l'accesso, il passaggio successivo consiste nell'eseguire la query in Geo Viz.

Per eseguire la query:

1. Per il primo passaggio, Seleziona i dati, inserisci l'ID progetto nel campo ID progetto.

2. Nella finestra di query, inserisci la seguente query GoogleSQL.

   SELECT
     ST_GeogPoint(longitude, latitude) AS point,
     name,
     iso_time,
     dist2land,
     usa_wind,
     usa_pressure,
     usa_sshs,
     (usa_r34_ne + usa_r34_nw + usa_r34_se + usa_r34_sw)/4 AS radius_34kt,
     (usa_r50_ne + usa_r50_nw + usa_r50_se + usa_r50_sw)/4 AS radius_50kt
   FROM
     `bigquery-public-data.noaa_hurricanes.hurricanes`
   WHERE
     name LIKE '%MARIA%'
     AND season = '2017'
     AND ST_DWithin(ST_GeogFromText('POLYGON((-179 26, -179 48, -10 48, -10 26, -100 -10.1, -179 26))'),
       ST_GeogPoint(longitude, latitude), 10)
   ORDER BY
     iso_time ASC

3. Fai clic su Esegui.

4. Al termine della query, fai clic su Mostra risultati. Puoi anche fare clic sul passaggio due Dati.

5. In questo modo, passerai al passaggio 2. Nel passaggio due, per Colonna geometria, scegli punto. In questo modo vengono tracciati i punti corrispondenti al percorso dell'uragano Maria.

   

Formatta la visualizzazione in Geo Viz

La sezione Stile fornisce un elenco di stili visivi per la personalizzazione. Per saperne di più sulle proprietà e sui valori di stile, consulta Formatta la visualizzazione.

Per formattare la mappa:

1. Fai clic su Aggiungi stili nel passaggio 2 o fai clic sul passaggio 3 Stile.

2. Modifica il colore dei punti. Fai clic su fillColor.

3. Nel riquadro fillColor:

   1. Fai clic su Basato sui dati.
   2. Per Funzione, scegli lineare.
   3. In Campo, scegli usa_wind.
   4. In Dominio, inserisci 0 nella prima casella e 150 nella seconda.

   5. In Intervallo, fai clic sulla prima casella e inserisci #0006ff nella casella Hex. Fai clic sulla seconda casella e inserisci #ff0000. In questo modo, il colore del punto cambia in base alla velocità del vento. Blu per i venti più leggeri e rosso per quelli più forti.

      

4. Esamina la mappa. Se tieni il puntatore su uno dei tuoi punti, vengono visualizzati i dati meteo del punto.

   

5. Fai clic su fillOpacity.

6. Nel campo Valore, inserisci .5.

   

7. Esamina la mappa. Il colore di riempimento dei punti ora è semitrasparente.

8. Modifica le dimensioni dei punti in base al raggio dell'uragano. Fai clic su circleRadius.

9. Nel riquadro circleRadius:

   1. Fai clic su Basato sui dati.
   2. Per Funzione, scegli lineare.
   3. In Campo, scegli radius_50kt.
   4. In Dominio, inserisci 0 nella prima casella e 135 nella seconda.

   5. In Intervallo, inserisci 5 nella prima casella e 135000 nella seconda.

      

10. Esamina la mappa. Il raggio di ogni punto ora corrisponde al raggio dell'uragano.

    

11. Chiudi Geo Viz.

Esegui la pulizia

Per evitare che al tuo account Google Cloud vengano addebitati costi relativi alle risorse utilizzate in questo tutorial, elimina il progetto che contiene le risorse oppure mantieni il progetto ed elimina le singole risorse.

• Puoi eliminare il progetto che hai creato.
• In alternativa, puoi conservare il progetto per un utilizzo futuro.

Per eliminare il progetto:

Attenzione: l'eliminazione di un progetto ha i seguenti effetti:

• L'intero contenuto del progetto viene eliminato. Se hai utilizzato un progetto esistente per, le attività descritte in questo documento, eliminerai anche tutto il lavoro che hai svolto nel progetto.
• Gli ID progetto personalizzati non sono più disponibili. Quando hai creato questo progetto, potresti aver creato un ID progetto personalizzato che vuoi utilizzare in futuro. Per conservare gli URL che utilizzano l'ID progetto, ad esempio un URL appspot.com, elimina le risorse selezionate all'interno del progetto anziché eliminare l'intero progetto.

Se intendi esplorare più architetture, tutorial o guide rapide, puoi riutilizzare i progetti ed evitare così di superare i limiti di quota.

1. Nella console Google Cloud , vai alla pagina Gestisci risorse.

   Vai a Gestisci risorse

2. Nell'elenco dei progetti, seleziona il progetto che vuoi eliminare, quindi fai clic su Elimina.
3. Nella finestra di dialogo, digita l'ID progetto, quindi fai clic su Chiudi per eliminare il progetto.

Passaggi successivi

• Per scoprire di più su come visualizzare le opzioni per l'analisi geospaziale, consulta Visualizzazione dei dati geospaziali.
• Per lavorare con i dati geospaziali, consulta Utilizza i dati geospaziali.
• Per scoprire di più sulle funzioni geografiche che puoi utilizzare nell'analisi geospaziale, consulta Funzioni geografiche in GoogleSQL.