| Beschriftung | Erläuterung | Datentyp |
Eingabe-Raster oder Feature-Regionen | Die Eingabe-Regionen, die durch das optimale Netzwerk verbunden werden sollen. Regionen können nach Raster oder Feature-Dataset definiert werden. Wenn die Region-Eingabe ein Raster ist, werden die Regionen nach Gruppen zusammenhängender (benachbarter) Zellen mit identischem Wert definiert. Jede Region muss eindeutig nummeriert sein. Die Zellen, die nicht Teil einer Region sind, müssen vom Typ "NoData" sein. Der Rastertyp muss ein Ganzzahlwert sein, und die Werte können positiv oder negativ sein. Wenn die Region-Eingabe ein Feature-Dataset ist, kann es sich um Polygone, Polylinien oder Punkte handeln. Polygon-Feature-Regionen dürfen nicht aus Multipart-Polygonen bestehen. | Raster Layer; Feature Layer |
Ausgabe der optimalen Verbindungslinien | Die Ausgabe-Polyline-Feature-Class des optimalen Netzwerks von Pfaden, die zum Verbinden der einzelnen Eingabe-Regionen erforderlich sind. Jeder Pfad (oder jede Linie) ist eindeutig nummeriert und spezifische Informationen zu dem Pfad werden in zusätzlichen Feldern in der Attributtabelle gespeichert. Dabei handelt es sich um folgende Felder:
Diese Informationen geben Aufschluss über die Pfade im Netzwerk. Da jeder Pfad durch eine eindeutige Linie dargestellt wird, weisen Positionen, an denen Pfade an derselben Route verlaufen, mehrere Linien auf. | Feature Class |
Eingabe-Raster oder Feature-Barrieren (optional) | Das Dataset, das die Barrieren definiert. Die Barrieren können durch ein Integer- oder Gleitkomma-Raster oder ein Punkt-, Linien- oder Polygon-Feature definiert sein. | Raster Layer; Feature Layer |
Eingabe-Kosten-Raster (optional) | Ein Raster, das die Impedanz oder die Kosten für eine planimetrische Bewegung durch jede Zelle definiert. Der Wert an jeder Zellenposition stellt die Kosten pro Einheitenentfernung für die Bewegung durch die Zelle dar. Jeder Zellenpositionswert wird mit der Zellenauflösung multipliziert, und gleichzeitig werden diagonale Bewegungen ausgeglichen, um die Gesamtkosten für die Bewegung durch die Zelle zu erhalten. Die Werte des Kosten-Rasters können Ganzzahl- oder Gleitkommawerte sein. Kosten-Raster-Werte, die negativ oder gleich Null sind, sind ungültig, werden jedoch als kleine positive Kostenwerte behandelt. | Raster Layer |
Ausgabe benachbarter Verbindungen (optional) | Die Ausgabe-Polyline-Feature-Class, die alle Pfade von jeder Region zu jeder ihrer nächstgelegenen Nachbarn identifiziert. Jeder Pfad (oder jede Linie) ist eindeutig nummeriert und spezifische Informationen zu dem Pfad werden in zusätzlichen Feldern in der Attributtabelle gespeichert. Dabei handelt es sich um folgende Felder:
Mit diesen Angaben erhalten Sie nähere Informationen über die im Netzwerk enthaltenen Pfade. Dies ist nützlich, wenn Entscheidungen über zu entfernende Pfade getroffen werden sollen. Da jeder Pfad durch eine eindeutige Linie dargestellt wird, weisen Positionen, an denen Pfade an derselben Route verlaufen, mehrere Linien auf. | Feature Class |
Entfernungsmethode (optional) | Gibt an, ob die Berechnung mit einer planaren Methode (flache Erde) oder einer geodätischen Methode (Ellipsoid) erfolgt.
| String |
Verbindungen innerhalb von Regionen (optional) | Gibt an, ob die Pfade fortgesetzt werden und innerhalb der Eingabe-Regionen verbunden werden.
| String |
Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.
Zusammenfassung
Berechnet das optimale Konnektivitätsnetzwerk zwischen mindestens zwei Eingabe-Regionen.
Weitere Informationen zum Verbinden von Regionen mit dem optimalen Netzwerk
Verwendung
Die Eingabe-Regionen können ein Raster oder Feature-Daten sein.
In einem Raster ist eine Region eine Gruppe von Zellen mit identischem Wert, die zusammenhängen (benachbart sind). Wenn Ihre Eingabe-Regionen durch ein Raster identifiziert sind und Zonen (Zellen mit demselben Wert) vorhanden sind, die aus mehreren Regionen bestehen, führen Sie als Vorverarbeitungsschritt zunächst das Werkzeug Gruppierung zu Regionen aus, um jeder Region Einzelwerte zuzuweisen. Verwenden Sie dann das resultierende Raster als Eingabe-Regionen für das Werkzeug Optimale Regionsverbindungen.
Wenn Eingabe-Regionen durch Polygon-, Linien- oder Punktdaten identifiziert sind, werden sie anhand der Feature-ID in ein Raster konvertiert, um sicherzustellen, dass die resultierenden Regionen Einzelwerte aufweisen. Multipart-Polygone dürfen nicht als Eingabe verwendet werden. Wenn Multipoint-Daten eingegeben werden, wählt Optimale Regionsverbindungen einen der Punkte an der Position nach dem Zufallsprinzip als Region-Wert aus.
Die Auflösung der gerasterten Eingabe-Feature-Regionen lässt sich mit der Umgebung Zellengröße steuern. Standardmäßig wird als Auflösung die Auflösung des Eingabe-Kosten-Rasters festgelegt, sofern angegeben.
Bei der Verwendung von Polygon-Feature-Daten als Eingabe-Region-Daten muss auf den Umgang mit der Größe der Ausgabezelle geachtet werden, wenn diese, relativ zu dem in der Eingabe vorhandenen Detail, grob ist. Der interne Rasterungsprozess verwendet dieselbe Standardmethode für den Zellenzuweisungstyp wie das Werkzeug Polygon in Raster, nämlich Zellenmittelpunkt. Dies bedeutet, dass Daten, die sich nicht am Zellenmittelpunkt befinden, nicht in die vorläufige, gerasterte Region aufgenommen und nicht in den Entfernungsberechnungen dargestellt werden. Wenn Ihre Regionen beispielsweise aus einer Serie kleiner Polygone bestehen, wie etwa Gebäudegrundrisse, die in Relation zur Ausgabe-Zellengröße klein sind, liegen möglicherweise nur einige von ihnen an den Mittelpunkten der Ausgabe-Raster-Zellen und führen scheinbar dazu, dass die meisten anderen Polygone in der Analyse nicht enthalten sind.
Um dies zu vermeiden, rastern Sie die Eingabe-Features in einem Zwischenschritt direkt mit dem Werkzeug Polygon in Raster, legen Sie einen Wert für Prioritätsfeld fest, und verwenden Sie die resultierende Ausgabe als Eingabe für das Werkzeug Optimale Regionsverbindungen. Alternativ können Sie eine Zellengröße auswählen, die so klein ist, dass der jeweilige Detaillierungsgrad von den Eingabe-Features erfasst wird.
Wenn es sich bei der Regionseingabe um ein Feature handelt, wird das Feld ObjectID als Regionsidentifikator verwendet.
Wenn die Eingabe-Regionen Raster sind und der Bereich der Zeilen-IDs sehr groß ist, kann dies (auch wenn es nur wenige Regionen gibt) negative Auswirkungen auf die Performance des Werkzeugs Optimale Regionsverbindungen haben.
Anhand des Parameters Eingabe-Raster oder Feature-Barrieren identifizierte Positionen, Zellenpositionen mit NoData-Werten im Parameter Eingabe-Kosten-Raster oder Positionen, die sich nicht in der Maske befinden, fungieren als Barrieren.
Die Analyse-Umgebungseinstellung Maske kann auf ein Feature oder ein Raster-Dataset festgelegt werden. Wenn die Maske ein Feature ist, wird sie in ein Raster konvertiert. Die Zellen, die über einen Wert verfügen, definieren die Positionen, die im Maskenbereich liegen. NoData-Zellen definieren die Positionen, die sich außerhalb des Maskenbereichs befinden, und werden als Barriere behandelt.
Die standardmäßige Verarbeitungsausdehnung entspricht der des Eingabe-Kosten-Rasters, sofern angegeben; andernfalls wird die Ausdehnung der Eingabe-Regionen verwendet.
Kosten-Raster-Werte, die negativ oder gleich Null sind, sind ungültig, werden jedoch als kleine positive Werte behandelt. Der Algorithmus für akkumulative Kosten ist ein multiplikativer Prozess, mit dem die akkumulativen Kosten nicht korrekt berechnet werden können, wenn Kostenwerte negativ oder Null sind.
Wenn das Kosten-Raster diese Werte enthält und diese Positionen Gebiete darstellen, die aus der Analyse ausgeschlossen werden sollen, ändern Sie diese Zellen in NoData-Zellen, bevor Sie das Werkzeug ausführen. Verwenden Sie dazu das Werkzeug Auf NULL setzen.
Der NoData-Wert wird in dieser Analyse als Barriere behandelt, sodass Positionen, die in der Eingabe einen NoData-Wert aufweisen, im Ergebnis ebenfalls einen NoData-Wert aufweisen.
Für den Parameter Ausgabe benachbarter Verbindungen werden die Nachbarn anhand der euklidischen Entfernung identifiziert, wenn keine Kostenoberfläche angegeben ist. In diesem Fall ist der nächstgelegene Nachbar einer Region derjenige mit der geringsten Entfernung. Wenn jedoch eine Kostenoberfläche angegeben wurde, werden die Nachbarn anhand der Kostenentfernung identifiziert. Der nächste Nachbar einer Region ist dann die Region, die auf die kostengünstigste Weise erreicht werden kann. Es wird ein Kostenzuordnungsvorgang durchgeführt, um zu ermitteln, welche Regionen benachbart sind.
Das optimale Ausgabe-Netzwerk wird aus den Pfaden erstellt, die in der Ausgabe der optionalen benachbarten Verbindungen erzeugt wurden. Die Pfade in der Ausgabe der optionalen benachbarten Verbindungen werden in Graphentheorie konvertiert. Die Regionen sind Stützpunkte, die Pfade sind die Kanten und die akkumulativen Entfernungen oder Kosten sind die Gewichtungen für die Kanten. Der minimale Spannbaum wird aus der Diagrammdarstellung der Pfade berechnet, um das Netzwerk der optimalen Pfade zu bestimmen, das für die Reise zwischen den Regionen erforderlich ist.
Jeder optimale Pfad erreicht die äußere Grenze des Polygons oder der Mehrzellenregion zuerst. Das Werkzeug setzt die Pfade vom Umfang der Region mit zusätzlichen Liniensegmenten fort, sodass Anfangs- und Endpunkte zwischen Regionen und Bewegungen zwischen diesen ermöglicht werden. Die Bewegung entlang dieser Liniensegmente verursacht keine zusätzlichen Entfernungen oder Kosten.
Je nach Konfiguration der Eingabe-Regionen und der zugeordneten Nachbarn kann ein Pfad durch eine zwischenliegende Region verlaufen, um zu einer benachbarten Region zu gelangen. Beim Durchqueren der zwischenliegenden Region entstehen Kosten.
Die Ausgabe optionaler benachbarter Verbindungen kann als alternatives Netzwerk zum Netzwerk des minimalen Spannbaums verwendet werden. Bei dieser Ausgabe wird jede Region mit ihren benachbarten Kostenregionen verbunden, sodass ein komplexeres Netzwerk mit vielen Pfaden entsteht. Die Feature-Class kann direkt verwendet werden oder als Grundlage für die Erstellung eines eigenen Netzwerks fungieren. Wählen Sie zu diesem Zweck die Pfade aus, die im Netzwerk enthalten sein sollen. Sie können dazu die Schaltfläche Nach Attributen auswählen, die Gruppe Auswählen auf der Registerkarte Karte oder das Werkzeug Layer nach Attributen auswählen verwenden. Als Grundlage für die Auswahl der Pfade können Kenntnisse der Region und die den Pfaden zugeordneten Statistiken in der ausgegebenen Attributtabelle herangezogen werden.
Dieses Werkzeug unterstützt die parallele Verarbeitung. Wenn Ihr Computer mit mehreren Prozessoren oder mit Prozessoren, die mehrere Kerne haben, ausgestattet ist, kann eine höhere Leistung erzielt werden, vor allem bei größeren Datasets. Weitere Informationen zu dieser Funktion sowie zu den Konfigurationsmöglichkeiten finden Sie im Hilfethema Parallele Verarbeitung mit Spatial Analyst.
Beim Einsatz von paralleler Verarbeitung werden für die Verwaltung der zu verarbeitenden Datenblöcke temporäre Daten generiert. Der Standardordner für temporäre Daten befindet sich auf dem lokalen Laufwerk C:. Sie können den Speicherort ändern, indem Sie eine Systemumgebungsvariable mit dem Namen "TempFolders" einrichten und den Pfad zum gewünschten Ordner angeben (z. B. E:\RasterCache). Wenn Sie über Administratorberechtigungen für Ihren Computer verfügen, können Sie dies auch mit einem Registrierungsschlüssel (z. B. [HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\ESRI\ArcGISPro\Raster]) tun.
Das Werkzeug verwendet standardmäßig 50 % der verfügbaren Kerne. Wenn die Eingabedaten aus weniger als 5.000 Zeilen und 5.000 Spalten mit Zellen bestehen, können weniger Kerne verwendet werden. Sie können die Anzahl der Kerne, die das Werkzeug verwendet, mit der Umgebung Faktor für parallele Verarbeitung ändern.
Das resultierende Netzwerk, das entweder aus dem minimalen Spannbaum oder den optionalen benachbarten Verbindungen entstanden ist, lässt sich in ein Network Analyst-Netzwerk für weitere Netzwerkanalysen umwandeln.
Weitere Informationen zur Geoverarbeitung von Umgebungen mit diesem Werkzeug finden Sie unter Analyseumgebungen und Spatial Analyst.
Parameter
OptimalRegionConnections(in_regions, out_feature_class, {in_barrier_data}, {in_cost_raster}, {out_neighbor_paths}, {distance_method}, {connections_within_regions})| Name | Erläuterung | Datentyp |
in_regions | Die Eingabe-Regionen, die durch das optimale Netzwerk verbunden werden sollen. Regionen können nach Raster oder Feature-Dataset definiert werden. Wenn die Region-Eingabe ein Raster ist, werden die Regionen nach Gruppen zusammenhängender (benachbarter) Zellen mit identischem Wert definiert. Jede Region muss eindeutig nummeriert sein. Die Zellen, die nicht Teil einer Region sind, müssen vom Typ "NoData" sein. Der Rastertyp muss ein Ganzzahlwert sein, und die Werte können positiv oder negativ sein. Wenn die Region-Eingabe ein Feature-Dataset ist, kann es sich um Polygone, Polylinien oder Punkte handeln. Polygon-Feature-Regionen dürfen nicht aus Multipart-Polygonen bestehen. | Raster Layer; Feature Layer |
out_feature_class | Die Ausgabe-Polyline-Feature-Class des optimalen Netzwerks von Pfaden, die zum Verbinden der einzelnen Eingabe-Regionen erforderlich sind. Jeder Pfad (oder jede Linie) ist eindeutig nummeriert und spezifische Informationen zu dem Pfad werden in zusätzlichen Feldern in der Attributtabelle gespeichert. Dabei handelt es sich um folgende Felder:
Diese Informationen geben Aufschluss über die Pfade im Netzwerk. Da jeder Pfad durch eine eindeutige Linie dargestellt wird, weisen Positionen, an denen Pfade an derselben Route verlaufen, mehrere Linien auf. | Feature Class |
in_barrier_data (optional) | Das Dataset, das die Barrieren definiert. Die Barrieren können durch ein Integer- oder Gleitkomma-Raster oder ein Punkt-, Linien- oder Polygon-Feature definiert sein. | Raster Layer; Feature Layer |
in_cost_raster (optional) | Ein Raster, das die Impedanz oder die Kosten für eine planimetrische Bewegung durch jede Zelle definiert. Der Wert an jeder Zellenposition stellt die Kosten pro Einheitenentfernung für die Bewegung durch die Zelle dar. Jeder Zellenpositionswert wird mit der Zellenauflösung multipliziert, und gleichzeitig werden diagonale Bewegungen ausgeglichen, um die Gesamtkosten für die Bewegung durch die Zelle zu erhalten. Die Werte des Kosten-Rasters können Ganzzahl- oder Gleitkommawerte sein. Kosten-Raster-Werte, die negativ oder gleich Null sind, sind ungültig, werden jedoch als kleine positive Kostenwerte behandelt. | Raster Layer |
out_neighbor_paths (optional) | Die Ausgabe-Polyline-Feature-Class, die alle Pfade von jeder Region zu jeder ihrer nächstgelegenen Nachbarn identifiziert. Jeder Pfad (oder jede Linie) ist eindeutig nummeriert und spezifische Informationen zu dem Pfad werden in zusätzlichen Feldern in der Attributtabelle gespeichert. Dabei handelt es sich um folgende Felder:
Mit diesen Angaben erhalten Sie nähere Informationen über die im Netzwerk enthaltenen Pfade. Dies ist nützlich, wenn Entscheidungen über zu entfernende Pfade getroffen werden sollen. Da jeder Pfad durch eine eindeutige Linie dargestellt wird, weisen Positionen, an denen Pfade an derselben Route verlaufen, mehrere Linien auf. | Feature Class |
distance_method (optional) | Gibt an, ob die Berechnung mit einer planaren Methode (flache Erde) oder einer geodätischen Methode (Ellipsoid) erfolgt.
| String |
connections_within_regions (optional) | Gibt an, ob die Pfade fortgesetzt werden und innerhalb der Eingabe-Regionen verbunden werden.
| String |
Codebeispiel
Das folgende Skript veranschaulicht die Verwendung des Werkzeugs OptimalRegionConnections im Python-Fenster.
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outOptRegConnect = OptimalRegionConnections("sources.shp", "cost_surface.tif")
outOptRegConnect.save("C:/sapyexamples/output/optregconnect.tif")Erstellt das kostengünstigste optimale Pfadnetzwerk, das die Eingabe-Regionen miteinander verbindet.
# Name: OptimalRegionConnections_Ex_02.py
# Description: Calculates the optimal network of connections for the sources.
#
# Requirements: Spatial Analyst Extension
# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
# Set environment settings
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
# Set local variables
inSourceData = "sources.shp"
inBarrier = "barriers.tif"
inCostRaster = "cost_surface.tif"
# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")
# Execute the tool
outOptRegConnect = OptimalRegionConnections(inSourceData, inBarrier, inCostRaster)
# Save the output
outOptRegConnect.save("C:/sapyexamples/output/optregconnect.tif")Umgebungen
Lizenzinformationen
- Basic: Erfordert Spatial Analyst
- Standard: Erfordert Spatial Analyst
- Advanced: Erfordert Spatial Analyst