Накопление расстояния (Инструменты Spatial Analyst)
Краткая информация
Вычисляет накопленное расстояние для каждой ячейки до источников, учитывая факторы расстояния по прямой, стоимостного расстояния, расстояния истинной поверхности, а также параметры вертикальной и горизонтальной стоимости.
Использование
Входные данные источников могут быть представлены классом объектов или растром. Класс пространственных объектов может быть точечным, линейным или полигональным.
Когда входные данные источников – растр, набор ячеек источников состоит из всех ячеек в растре источников, которые имеют действительные значения. Ячейки, имеющие значение NoData, не включаются в набор источников. 0 – является допустимым значением. Исходный растр можно создать с помощью инструментов извлечения.
Когда входные данные источников представлены классом пространственных объектов, местоположения источников внутренне конвертируются в растр до выполнения анализа. Разрешение растра можно настраивать с помощью параметра среды Размер ячейки. По умолчанию, если в инструменте не указаны другие растры, разрешение будет определяться наибольшим из значений ширины или высоты экстента входного объекта во входной пространственной привязке, деленного на 1000.
При использовании данных объекта в качестве входных исходных данных следует особенно тщательно выбирать способ обработки размера выходной ячейки, если его можно охарактеризовать как грубый относительно подробных сведений во входных данных. Процесс внутренней растеризации по умолчанию использует то же значение инструмента Тип присвоения значений ячейкам, что и инструмент Объект в растр, который является методом центра ячейки. Это означает, что данные, не расположенные по центру ячейки, не будут включены в промежуточные растеризованные исходные выходные данные, поэтому они не будут представлены в расчетах расстояния. Например, если источником является ряд небольших полигонов (таких как периметры знаний), которые невелики относительно размера выходной ячейки, возможно, что только некоторые из них попадут по центру выходных растровых ячеек, и, видимо, большинство остальных объекты будут потеряны в анализе.
Чтобы избежать этой ситуации, в качестве промежуточного шага можно напрямую растеризовать входные объекты с помощью инструмента Объект в растр и задать параметр Поле. Затем используйте полученные выходные данные в качестве входных для того инструмента расстояний, который вам требуется. Кроме того, можно выбрать небольшой размер ячейки, чтобы получить достаточный объем данных из входных объектов.
Барьеры – это препятствия, которые необходимо обходить. Их можно определить двумя способами.
Для параметра Входные растровые или векторные барьеры, барьеры могут быть представлены либо ячейками с допустимым значением, либо данными объекта, которые преобразованы в растр. Там, где барьеры соединены только диагональными ячейками, барьеры будут утолщены, чтобы сделать их непроницаемыми.
Барьеры также определяются местоположениями, в которых ячейки NoData существуют в следующих входных данных: Входной растр стоимости, Растр входной поверхности, Входной вертикальный растр и Входной горизонтальный растр. Если NoData соединяется только диагональными ячейками, оно будет усилено дополнительными ячейками NoData, чтобы сделать его непроницаемым барьером.
Если Входной растр поверхности содержит вертикальную систему координат (VCS), считается, что значения растра поверхности указаны в единицах VCS. Если значение Входная растровая поверхность не имеет VCS, и данные спроецированы, считается, что значения поверхности выражены в линейных единицах пространственной привязки. Если значение Входная растровая поверхность не имеет VCS, и данные не спроецированы, считается, что значения поверхности выражены в метрах. Окончательный результат накопления расстояния выражается в стоимости за линейную единицу или в линейных единицах, если стоимость не вводится.
Отрицательные или нулевые значения Растра стоимости недействительны, но будут рассматриваться как небольшие положительные значения. Алгоритм накопительной стоимости представляет собой мультипликативный процесс, и он не может правильно рассчитать накопительную стоимость, если значения стоимости отрицательные или равны нулю.
Если растр стоимости содержит эти значения, а эти местоположения представляют области, которые следует исключить из анализа, перед запуском инструмента присвойте этим ячейкам значение NoData. Это можно реализовать с помощью инструмента Установить Null.
В данном анализе значение NoData рассматривается как барьер, поэтому любые местоположения, имеющие значение NoData во входных данных, будут иметь значение NoData в результате.
Если источник попадает в NoData в любом из соответствующих входных растров, он будет проигнорирован при анализе, и никакое расстояние от этого источника не будет рассчитано.
Значения по умолчанию для модификаторов Вертикального фактора следующие:
Keyword Zero Low High Slope Power Cos Sec factor cut cut power power angle angle ------------------------ ------ ----- ----- ----- ----- ----- ----- Binary 1.0 -30 30 ~ ~ ~ ~ Linear 1.0 -90 90 1/90 ~ ~ ~ Symmetric linear 1.0 -90 90 1/90 ~ ~ ~ Inverse linear 1.0 -45 45 -1/45 ~ ~ ~ Symmetric inverse linear 1.0 -45 45 -1/45 ~ ~ ~ Cos ~ -90 90 ~ 1.0 ~ ~ Sec ~ -90 90 ~ 1.0 ~ ~ Cos_sec ~ -90 90 ~ ~ 1.0 1.0 Sec_cos ~ -90 90 ~ ~ 1.0 1.0 Hiking time ~ -70 70 ~ ~ ~ ~ Bidirectional hiking time ~ -70 70 ~ ~ ~ ~Выходные данные инструмента Экспозиция могут использоваться в качестве входных данных для параметра Входной горизонтальный растр.
Значения по умолчанию для модификаторов Горизонтального фактора следующие:
Keywords Zero factor Cut angle Slope Side value -------------- ----------- ----------- ----- --------- Binary 1.0 45 ~ ~ Forward 0.5 45 (fixed) ~ 1.0 Linear 0.5 181 1/90 ~ Inverse linear 2.0 180 -1/90 ~Характеристики источника или объектов, перемещающихся от источника, могут управляться следующими параметрами:
Начальное накопление устанавливает начальную стоимость до начала движения.
Максимальное накопление указывает, какую стоимость источник может накопить, прежде чем достигнет своего предела.
Множитель стоимости задает режим перемещения или амплитуду источника.
Направление движения определяет, начинает ли объект движение от источника к другим местоположениям или, наоборот, в направлении к источнику.
Если какой-либо из параметров характеристик источника указан с использованием поля, характеристика источника будет применяться по принципу «источник-на-источник» в соответствии с информацией в указанном поле для исходных данных. Если указано ключевое слово или константа, они применяются ко всем источникам.
Если задано значение Начальное накопление, исходным местоположениям на выходной поверхности стоимостного расстояния будет присвоено это значение; иначе им будет присвоено значение 0.
Чтобы правильно обрабатывать край проекции в глобальном экстенте при выполнении анализа расстояний в глобальном экстенте, убедитесь, что используется либо цилиндрическая проекция, либо географическая выходная система координат в сочетании с опцией Геодезический для параметра Метод расстояния.
Если параметр среды Экстент не задан, экстент обработки определяется следующим образом:
Если заданы только значения Входные растровые или векторные объекты источников и Входной растр или объекты барьеров, то в качестве экстента обработки используется объединенный экстент входных данных, расширенный на ширину двух ячеек с каждой стороны. Причина, по которой выходной растр расширяется на две строки и два столбца, заключается в том, что выходные данные используются в вычислении Оптимального пути как линии и Оптимального пути как растра, а созданные пути могут огибать барьеры. Чтобы использовать экстент в качестве неявного барьера, необходимо задать значение Экстент в параметрах среды.
Экстентом обработки будет пересечение значения параметра Растр входной поверхности, Входной растр стоимости, Входной растр вертикального фактора или Входной растр горизонтального фактора, если задано.
Параметр среды анализа Маска может быть настроен с помощью объекта или набора растровых данных. Если маска является пространственным объектом, она будет преобразована в растр. Ячейки, имеющие значение, определяют местоположения, которые находятся в области маски. Ячейки NoData определяют местоположения, которые находятся за пределами области маски и будут рассматриваться как барьер.
Если параметры среды Размер ячейки или Растр привязки не заданы и в качестве входных данных указано несколько растров, то параметры среды Размер ячейки и Растр привязки устанавливаются в следующем приоритетном порядке: Входной растр стоимости, Входной растр поверхности, Входной растр вертикального фактора, Входной растр горизонтального фактора, Входные растровые или векторные объекты источников и Входной растр или объекты-барьеры.
Этот инструмент поддерживает параллельную обработку. Если ваш компьютер имеет несколько процессоров или процессор с несколькими ядрами, то его производительность будет более высокой, особенно на больших наборах данных. См. раздел справки Параллельная обработка с помощью Spatial Analyst, чтобы получить подробную информацию об этой возможности и о том, как ее настроить.
При использовании параллельной обработки будут записаны временные данные для управления обрабатываемыми фрагментами данных. Расположение папки временных файлов по умолчанию будет на вашем локальном диске
C:. Можно изменить местоположение этой папки, задав системной переменной среды TempFolders путь к нужному каталогу (например,E:\RasterCache). При наличии прав администратора на вашем компьютере, также можно использовать ключ реестра (например, [HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\ESRI\ArcGISPro\Raster]).По умолчанию, этот инструмент использует половину доступных ядер. Если размер входных данных меньше, чем 5000 на 5000 ячеек, может использоваться меньшее число ядер. Число используемых инструментом ядер можно задать в параметре среды Коэффициент параллельной обработки.
Если формат выходного растра
.crf, этот инструмент поддерживает параметр среды хранения растровых изображений Пирамидные слои. Пирамидные слои будут созданы в выходных данных по умолчанию. Для любого другого формата выходных данных этот параметр среды не поддерживается, и пирамидные слои создаваться не будут.См. раздел Параметры среды анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о настройках среды геообработки, применяемые к данному инструменту.
Параметры
| Подпись | Объяснение | Тип данных |
|---|---|---|
|
Входные Растровые или Векторные Источники |
Входные местоположения источников. Это растр или объект (точка, линия или полигон), определяющий ячейки или местоположения, которые будут использоваться для расчета расстояния с наименьшей накопленной стоимостью для каждого местоположения выходной ячейки. Для растров, входной тип может быть целочисленным или с плавающей точкой. |
Raster Layer; Feature Layer |
|
Входной растр или объекты барьеров (Дополнительный) |
Набор данных, определяющий барьеры. Барьеры могут быть определены целым числом или растром с плавающей запятой, либо точечным, линейным или полигональным объектом. Для растрового барьера барьер должен иметь допустимое значение, включая ноль, а области, которые не являются барьерами, должны иметь значение NoData. |
Raster Layer; Feature Layer |
|
Растр входной поверхности (Дополнительный) |
Растр, определяющий значения высот в каждой ячейке. Значения используются для вычисления действительного расстояния по поверхности, которое будет пройдено при перемещении между ячейками. |
Raster Layer |
|
Входной растр стоимости (Дополнительный) |
Растр, определяющий полное сопротивление или стоимость движения в плоскости через каждую ячейку. Значение в каждом местоположении ячейки представляет собой стоимость за единицу расстояния для перемещения через ячейку. Для получения общей стоимости прохождения через ячейку, значение каждой ячейки умножается на разрешение ячейки, с учетом возможности движения по диагонали. Значения растра стоимости могут быть целыми числами или числами с плавающей точкой. Отрицательные или нулевые значения Растра стоимости недействительны, но будут рассматриваться как небольшие положительные значения стоимости. |
Raster Layer |
|
Входной растр вертикального фактора (Дополнительный) |
Растр, определяющий z-значения для каждого местоположения ячейки. Значения используются для вычисления уклонов, применяемых при определении вертикального фактора, учитываемого при перемещении из одной ячейки в другую. |
Raster Layer |
|
Вертикальный фактор (Дополнительный) |
Определяет отношение между фактором вертикальной стоимости и вертикальным углом относительного перемещения (VRMA). Существует несколько факторов с различными модификаторами, которые задают определенный график вертикального фактора. Дополнительно, для создания пользовательского графика можно воспользоваться таблицей. Графики применяются для определения вертикального фактора, используемого в вычислениях общей стоимости перемещения в соседнюю ячейку. В приведенных ниже пояснениях используются два сокращения: VF обозначает вертикальный фактор, идентифицирующий трудности преодоления разности высот, возникающие при продвижении от одной ячейки к другой; VRMA обозначает относительный вертикальный угол движения, который идентифицирует угол уклона между анализируемой ячейкой От и ячейкой До. Используются следующие опции:
Модификаторы для ключевых слов вертикального фактора:
|
Vertical Factor |
|
Входной растр горизонтального фактора (Дополнительный) |
Растр, определяющий горизонтальное направление в каждой ячейке. Значения в растре должны быть целыми числами в диапазоне от 0 до 360, значение 0 градусов соответствует направлению на север, или в верхнюю часть экрана. Значения увеличиваются по часовой стрелке. Плоским участкам должно быть присвоено значение, равное -1. Для определения дополнительной стоимости в горизонтальной плоскости, возникающей при движении из ячейки в соседние с ней ячейки, значения в каждом местоположении будут использоваться в сочетании с параметром Горизонтальный фактор. |
Raster Layer |
|
Горизонтальный фактор (Дополнительный) |
Задает отношение между коэффициентом горизонтальной стоимости и горизонтальным углом относительного перемещения (HRMA). Существует несколько факторов с различными модификаторами, которые задают определенный график горизонтального фактора. Дополнительно, для создания пользовательского графика можно воспользоваться таблицей. Графики применяются для определения горизонтального фактора, используемого в вычислениях общей стоимости перемещения в соседнюю ячейку. В приведенных ниже описаниях параметров используются два сокращения: HF обозначает горизонтальный фактор, идентифицирующий определенные препятствия при продвижении от одной ячейки к другой; HRMA обозначает относительный горизонтальный угол движения, который идентифицирует угол между направлением по горизонтали и направлением движения. Это следующие опции:
Модификаторы горизонтальных факторов следующие:
|
Horizontal Factor |
|
Выходной растр обратного направления (Дополнительный) |
Растр обратного направления содержит рассчитанное направление в градусах. Направление определяет следующую ячейку по кратчайшему пути до ближайшего источника, избегая барьеры. Диапазон значений - от 0 до 360 градусов, где значение 0 резервируется для ячеек источников. Направление на восток равно 90 градусам; значения увеличиваются по часовой стрелке (180 - на юг; 270 - на запад; и 360 на север). Тип выходного растра – float. |
Raster Dataset |
|
Выходной растр направлений источника (Дополнительный) |
Растр направления к источнику определяет направление ячейки источника с наименьшей суммой перемещения, как выраженный в градусах азимут. Диапазон значений - от 0 до 360 градусов, где значение 0 резервируется для ячеек источников. Направление на восток равно 90 градусам; значения увеличиваются по часовой стрелке (180 - на юг; 270 - на запад; и 360 на север). Тип выходного растра – float. |
Raster Dataset |
|
Выходной растр местоположений источника (Дополнительный) |
Выходной растр местоположений представлен многоканальными данными. В первом канале содержится индекс строки, а во втором - индекс столбца. Эти индексы определяют местоположение исходной ячейки, которая находится на расстоянии наименьшей накопленной стоимости. |
Raster Dataset |
|
Начальное накопление (Дополнительный) |
Стоимость начального накопления, которая будет использоваться для начала расчета стоимости. Позволяет задавать фиксированную стоимость, связанную с источником. Алгоритм стоимости будет начинать с этого значения для Начальной стоимости, а не с нуля. Значения должны быть больше или равны нулю. Значение по умолчанию равно 0. |
Double; Field |
|
Максимальное накопление (Дополнительный) |
Максимальное накопление для перемещающегося (для источника). Вычисление стоимости продолжается для каждого источника, пока не будет достигнуто указанное накопление. Значения должны быть больше нуля. Накопление по умолчанию рассчитывается к ребру выходного растра. |
Double; Field |
|
Множитель стоимостей (Дополнительный) |
Множитель, который будет применяться к значениям стоимости. Этот параметр позволяет управлять режимом перемещения или магнитудой источника. Чем больше множитель, тем выше стоимость перемещения по каждой ячейке. Значения должны быть больше нуля. Значение по умолчанию равно 1. |
Double; Field |
|
Направление движения (Дополнительный) |
Определяет направление передвижения путешественника, если применяются горизонтальные и вертикальные факторы. Если выбрана опция Строка, вы можете выбрать направление от или до, которое будет применено ко всем источникам. Если выбрана опция Поле, можно выбрать поле из исходных данных, определяющее направление для каждого источника. Поле должно содержать текстовую строку
|
String; Field |
|
Метод расстояний (Дополнительный) |
Указывает, будет ли расстояние вычисляться с использованием планарного (плоская поверхность земли) или геодезического (эллипсоид) метода.
|
String |
Возвращаемое значение
| Подпись | Объяснение | Тип данных |
|---|---|---|
|
Выходной растр накопления расстояния |
Выходной растр расстояния. Выходной растр представлен числами с плавающей точкой. |
Raster |
Параметры среды
Автоподтверждение, Размер ячейки, Метод проецирования размера ячейки, Сжатие, Текущая рабочая область, Экстент, Географические преобразования, Маска, Выходное ключевое слово конфигурации, Выходная система координат, Коэффициент параллельной обработки, Пирамидный слой, Временная рабочая область, Растр привязки, Размер листа
Информация о лицензировании
- Basic: Требуется Spatial Analyst
- Standard: Требуется Spatial Analyst
- Advanced: Требуется Spatial Analyst