Optimaler Pfad als Raster (Raster Analysis)

Zusammenfassung

Berechnet den optimalen Pfad von einer Quelle zu einem Ziel als Raster.

Abbildung

Verwendung

• Dieses Portal-Werkzeug für die Raster-Analyse ist verfügbar, wenn Sie bei einem ArcGIS Enterprise -Portal mit einem konfigurierten ArcGIS Image Server für die Raster Analysis angemeldet sind. Beim Aufruf des Werkzeugs dient ArcGIS Pro als Client. Die Verarbeitung erfolgt auf den Servern, die mit ArcGIS Enterprise verbunden sind. Das Portal-Werkzeug akzeptiert Layer aus dem Portal als Eingabe und erstellt die Ausgabe im Portal.

  Als Eingabe-Raster-Layer kann ein Layer aus dem Portal, ein URI bzw. eine URL zu einem Image-Service oder die Ausgabe des Werkzeugs Image Server-Layer erstellen verwendet werden. Bei dem Eingabe-Feature-Layer kann es sich um einen Layer aus dem Portal oder ein URI bzw. eine URL zu einem Feature-Service handeln. Lokale Raster-Daten oder -Layer werden von diesem Werkzeug nicht unterstützt. Obwohl Sie lokale Feature-Daten und Layer als Eingabe für dieses Portal verwenden können, empfiehlt es sich, Layer aus Ihrem Portal als Eingabe zu nutzen.

• Wenn es sich bei den Eingabezieldaten um ein Raster handelt, besteht die Menge der Zielzellen aus allen Zellen in den Eingabe-Raster- bzw. Feature-Zieldaten, die über gültige Werte verfügen. Zellen mit NoData-Werten sind nicht in der Quellmenge enthalten. Der Wert 0 wird als ein rechtmäßiges Ziel betrachtet. Ein Ziel-Raster kann mit den Extraktionswerkzeugen erstellt werden.

• Bei der Verwendung von Feature-Daten für Eingabe-Ziele muss auf den Umgang mit der Größe der Ausgabezelle geachtet werden, insbesondere wenn diese grob relativ zu dem in der Eingabe vorhandenen Detail ist. Eine interne Rasterung mit dem Werkzeug Feature in Raster wird angewendet. Das bedeutet, dass Daten, die sich nicht am Zellmittelpunkt befinden, nicht in die vorläufige, gerasterte Zielausgabe aufgenommen und nicht in den Entfernungsberechnungen dargestellt werden. Wenn Ihre Ziele beispielsweise aus einer Serie kleiner Polygone bestehen, wie etwa Gebäudegrundrisse, die in Relation zur Ausgabe-Zellengröße klein sind, kann es sein, dass nur einige von ihnen an den Mittelpunkten der Ausgabe-Raster-Zellen liegen und scheinbar dazu führen, dass zahlreiche andere Polygone in der Analyse nicht enthalten sind.

  Um dies zu vermeiden, können Sie die Eingabe-Features in einem Zwischenschritt direkt mit dem Werkzeug Feature in Raster rastern und den Parameter Feld festlegen. Verwenden Sie anschließend die resultierende Ausgabe als Eingabe in das jeweilige Entfernungswerkzeug, das Sie verwenden möchten. Alternativ können Sie eine kleine Zellengröße auswählen, damit der jeweilige Detaillierungsgrad von den Eingabe-Features erfasst wird.

• Vor dem Generieren eines optimalen Pfades wird i. d. R. eines der folgenden Werkzeuge verwendet, um ein Entfernungsakkumulations-Raster und ein Gegenrichtungs-Raster zu erstellen: Entfernungsakkumulation oder Entfernungsallokation. Dies sind erforderliche Eingaben zum Generieren eines optimalen Pfades.

• Der erstellte optimale Pfad kann ein Fließpfad auf Grundlage einer D8-Fließrichtung sein. Um auf diese Weise einen optimalen Pfad zu generieren, verwenden Sie ein D8-Fließrichtungs-Raster als Eingabe für das Eingabe-Gegenrichtungs- oder -Fließrichtungs-Raster. Sie müssen auch ein Eingabe-Entfernungsakkumulations-Raster bereitstellen. Das Eingabe-Entfernungsakkumulations-Raster dient nicht zur Ermittlung des Pfades. Der Pfad bleibt gleich, unabhängig davon, ob Sie ein konstantes Raster oder ein digitales Höhenmodell (DEM) verwenden. Lediglich ein Attributwert im Pfad variiert. Weitere Informationen zu D8-Fließrichtungs-Rastern finden Sie im Abschnitt zum Werkzeug Fließrichtung.

• Die Werte für den optimalen Ausgabepfad stellen die Anzahl der Pfade an einer gegebenen Position dar. Häufig folgen die Pfade derselben Route ab einer Quelle und verzweigen sich dann zu unterschiedlichen Zielen. Beispielsweise bedeutet der Wert 1, dass an einer gegebenen Position nur ein optimaler Pfad vorhanden ist, und der Wert 5 bedeutet, dass an dieser Position fünf optimale Pfade vorhanden sind, die durch diese Zelle im Untersuchungsgebiet verlaufen.

• Zum Generieren eines optimalen Pfades wird die Umgebungseinstellung Zellengröße ignoriert, und zum Berechnen des Ausgabe-Rasters wird die Zellengröße des Eingabe-Kosten-Gegenrichtungs-Rasters verwendet. Das Muster des Gegenrichtungs-Rasters würde erheblich geändert werden, wenn ein Resampling mit einer anderen Auflösung durchgeführt würde. Um Verwechslungen zu vermeiden, sollte bei Verwendung dieses Werkzeugs die Zellengröße nicht festgelegt werden.

• Im Gegensatz zu den meisten Raster-Analysewerkzeugen ignoriert das Werkzeug Optimaler Pfad als Linie die folgenden Umgebungseinstellungen: Ausgabe-Koordinatensystem, Ausdehnung, Zellengröße und Fang-Raster. Das Muster des Rückverknüpfungs-Rasters würde signifikant geändert werden, wenn ein Resampling oder eine erneute Projektion durchgeführt würde. Dies würde einen falschen Pfad ergeben.

Parameter

Dialogfeld

Beschriftung	Erläuterung	Datentyp
Eingabe-Raster oder Ziel-Feature-Daten	Ein Raster- oder Feature-Dataset, das Positionen identifiziert, von denen der kleinste akkumulative Kostenpfad zur am wenigsten kostspieligen Quelle ermittelt wird. Für ein Raster muss der Eingabetyp eine ganze Zahl sein und aus Zellen mit gültigen Werten bestehen (null ist ein gültiger Wert). Den restlichen Zellen muss "NoData" zugewiesen werden.	Raster Layer; Feature Layer
Eingabe-Entfernungsakkumulations-Raster	Mit dem Entfernungsakkumulations-Raster wird der optimale Pfad von den Quellen zu den Zielen zu ermittelt. Das Entfernungsakkumulations-Raster wird i. d. R. mit dem Werkzeug Entfernungsakkumulation oder Entfernungsallokation erstellt. Jede Zelle im Entfernungsakkumulations-Raster stellt die minimale akkumulative Kostenentfernung über eine Oberfläche von jeder Zelle zu einer Menge von Quellenzellen dar.	Raster Layer
Eingabe-Gegenrichtungs- oder -Fließrichtungs-Raster	Das Gegenrichtungs-Raster enthält berechnete Richtungen in Grad. Die Richtung identifiziert die nächste Zelle entlang dem optimalen Pfad zurück zur Quelle mit den geringsten akkumulativen Kosten, wobei Barrieren vermieden werden. Der Wertebereich reicht von 0 Grad bis 360 Grad. Der Wert 0 ist für die Quellenzellen reserviert. In östlicher Richtung (rechts) befindet sich der 90-Grad-Winkel, und die Werte nehmen im Uhrzeigersinn zu (180 Grad ist Süden, 270 Grad ist Westen und 360 Grad ist Norden).	Raster Layer
Ausgabe-Raster-Name	Der Name des Ausgabe-Raster-Service, der die optimalen Pfade enthält.	String
Zielfeld (optional)	Das Feld, das verwendet wird, um Werte für die Zielpositionen zu erhalten.	Field
Pfadtyp (optional)	Gibt ein Schlüsselwort an, das die Art und Weise definiert, in der die Werte und Zonen der Eingabezieldaten in den Kostenpfadberechnungen interpretiert werden: Jede Zone—Für jede Zone in den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert. Bei dieser Option beginnt die kostengünstigste Route für jede Zone bei der Zelle mit der niedrigsten Kostenentfernungsgewichtung in der Zone. Dies ist die Standardeinstellung. Der Beste—Für alle Zellen in den Eingabezieldaten wird die kostengünstigste Route aus der Zelle mit dem Minimum der kostengünstigsten Routen zu Quellenzellen abgeleitet. Jede Zelle—Für jede Zelle mit gültigen Werten in den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert. Mit dieser Option wird jede Zelle der Eingabezieldaten separat behandelt und eine kostengünstigste Route für jede Zelle ermittelt.	String

Abgeleitete Ausgabe

Beschriftung	Erläuterung	Datentyp
Ausgabe-Raster	Das Ausgabe-Raster.	Raster

Python

arcpy.ra.OptimalPathAsRaster(inputDestinationRasterOrFeatures, inputDistanceAccumulationRaster, inputBackDirectionRaster, outputRasterName, {destinationField}, {pathType})

Name	Erläuterung	Datentyp
inputDestinationRasterOrFeatures	Ein Raster- oder Feature-Dataset, das Positionen identifiziert, von denen der kleinste akkumulative Kostenpfad zur am wenigsten kostspieligen Quelle ermittelt wird. Für ein Raster muss der Eingabetyp eine ganze Zahl sein und aus Zellen mit gültigen Werten bestehen (null ist ein gültiger Wert). Den restlichen Zellen muss "NoData" zugewiesen werden.	Raster Layer; Feature Layer
inputDistanceAccumulationRaster	Mit dem Entfernungsakkumulations-Raster wird der optimale Pfad von den Quellen zu den Zielen zu ermittelt. Das Entfernungsakkumulations-Raster wird i. d. R. mit dem Werkzeug Entfernungsakkumulation oder Entfernungsallokation erstellt. Jede Zelle im Entfernungsakkumulations-Raster stellt die minimale akkumulative Kostenentfernung über eine Oberfläche von jeder Zelle zu einer Menge von Quellenzellen dar.	Raster Layer
inputBackDirectionRaster	Das Gegenrichtungs-Raster enthält berechnete Richtungen in Grad. Die Richtung identifiziert die nächste Zelle entlang dem optimalen Pfad zurück zur Quelle mit den geringsten akkumulativen Kosten, wobei Barrieren vermieden werden. Der Wertebereich reicht von 0 Grad bis 360 Grad. Der Wert 0 ist für die Quellenzellen reserviert. In östlicher Richtung (rechts) befindet sich der 90-Grad-Winkel, und die Werte nehmen im Uhrzeigersinn zu (180 Grad ist Süden, 270 Grad ist Westen und 360 Grad ist Norden).	Raster Layer
outputRasterName	Der Name des Ausgabe-Raster-Service, der die optimalen Pfade enthält.	String
destinationField (optional)	Das Feld, das verwendet wird, um Werte für die Zielpositionen zu erhalten.	Field
pathType (optional)	Gibt ein Schlüsselwort an, das die Art und Weise definiert, in der die Werte und Zonen der Eingabezieldaten in den Kostenpfadberechnungen interpretiert werden: EACH_ZONE—Für jede Zone in den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert. Bei dieser Option beginnt die kostengünstigste Route für jede Zone bei der Zelle mit der niedrigsten Kostenentfernungsgewichtung in der Zone. Dies ist die Standardeinstellung. BEST_SINGLE—Für alle Zellen in den Eingabezieldaten wird die kostengünstigste Route aus der Zelle mit dem Minimum der kostengünstigsten Routen zu Quellenzellen abgeleitet. EACH_CELL—Für jede Zelle mit gültigen Werten in den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert. Mit dieser Option wird jede Zelle der Eingabezieldaten separat behandelt und eine kostengünstigste Route für jede Zelle ermittelt.	String

Abgeleitete Ausgabe

Name	Erläuterung	Datentyp
outputRaster	Das Ausgabe-Raster.	Raster

Codebeispiel

Optimaler Pfad als Raster – Beispiel 1 (Python-Fenster)

Das folgende Skript veranschaulicht die Verwendung des Werkzeugs OptimalPathAsRaster im Python-Fenster.

import arcpy

arcpy.OptimalPathAsRaster_ra(
    "https://myserver/rest/services/destination/ImageServer", 
    "https://myserver/rest/services/accumulationraster/ImageServer", 
    "https://myserver/rest/services/backdirection/ImageServer", 
    "outpath")

Optimaler Pfad als Raster – Beispiel 2 (eigenständiges Skript)

Berechnen Sie den optimalen Pfad von Zielen zu Quellen.

#-------------------------------------------------------------------------------
# Name: OptimalPathAsRaster_Ex_02.py
# Description: Calculates the optimal path from a source to a destination.
# Requirements: ArcGIS Image Server

# Import system modules
import arcpy

# Set local variables
inputDestinationLayer =
    'https://MyPortal.esri.com/server/rest/services/Hosted/destination/ImageServer'
inputAccumulationLayer =
    'https://MyPortal.esri.com/server/rest/services/Hosted/costaccumulation/ImageServer'
inputDirectionLayer = 
    'https://MyPortal.esri.com/server/rest/services/Hosted/backdirection/ImageServer'
outOptimalPathName = 'OptimalPath'

arcpy.OptimalPathAsRaster_ra(inputDestinationLayer, inputAccumulationLayer,
                            inputDirectionLayer, outOptimalPathName)

Umgebungen

Dieses Werkzeug verwendet keine Geoverarbeitungsumgebungen.

Lizenzinformationen

• Basic: Erfordert ArcGIS Image Server
• Standard: Erfordert ArcGIS Image Server
• Advanced: Erfordert ArcGIS Image Server