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Funktion "Kostengünstigster Pfad"

Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.

Übersicht

Berechnet den kostengünstigsten Pfad von einer Quelle zu einem Ziel. Die kleinste akkumulative Kostenentfernung wird für jede Zelle auf einer Kostenoberfläche zur nächstgelegenen Quelle berechnet. Damit wird ein Ausgabe-Raster erzeugt, das die kostengünstigste(n) Route(n) von ausgewählten Positionen zu den nächstgelegenen Quellenzellen aufzeichnet, die innerhalb der akkumulativen Kostenoberfläche definiert wurden (hinsichtlich der Kostenentfernung).

Jeder kostengünstigsten Route wird ein Wert zugewiesen, wenn sie beim Scanvorgang gefunden wird. Dem Endpixel im Quell-Raster eines Kostenpfades wird der Wert 1 zugewiesen. Dem ersten Pfad wird der Wert 3, dem zweiten der Wert 4 usw. zugewiesen. Wenn mehrere Pfade zusammenlaufen und für die verbleibende Entfernung zurück zu einer Quelle dieselbe Route verwenden, wird dem Segment, in dem die beiden Pfade zusammen verlaufen, der Wert 2 zugewiesen. Dem zusammengeführten Teil des Pfades kann nicht der Wert eines der Pfade zugewiesen werden, da der zusammengeführte Teil zu beiden Routen gehört.

Weitere Informationen zur Erstellung der kostengünstigsten Route.

Dies ist eine globale Raster-Funktion.

Hinweise

Das Quell-Raster muss ein Raster sein. Wenn Ihre Quelle eine Feature-Class ist, müssen Sie sie in ein Raster konvertieren, bevor Sie sie als Eingabe verwenden können. Die NoData-Werte, die im Quell-Raster vorhanden sind, sind nicht als gültige Werte in der Funktion enthalten. Der Wert 0 wird als legitimer Wert im Quell-Raster betrachtet. Ein Quell-Raster kann mit den Extraktionswerkzeugen oder der Funktion Ausschneiden erstellt werden.

NoData-Zellenwerte im Kosten-Raster fungieren als Barrieren auf der Kostenoberfläche. Jede Zelle, der im Kosten-Raster der Wert "NoData" zugewiesen wird, weist auch im Ausgabe-Raster den Wert "NoData" auf. Das Kosten-Raster kann nicht den Wert 0 enthalten, da der Algorithmus ein multiplikativer Prozess ist. Wenn der Wert 0 Gebiete mit niedrigen Kosten darstellt, ändern Sie ihn in einen kleinen positiven Wert wie beispielsweise 0,01, indem Sie die Funktion Con verwenden. Wenn der Wert 0 Gebiete darstellt, die aus der Analyse ausgeschlossen werden sollten, sollten diese Werte mit der Funktion Auf NULL setzen in NoData-Werte umgewandelt werden.

Wenn das Quell-Raster und das Kosten-Raster verschiedene Ausdehnung aufweisen, entspricht die Standardausgabeausdehnung dem Schnittpunkt beider Raster. Wenn Sie eine Ausgabe der Kostenentfernungsoberfläche für die gesamte Ausdehnung wünschen, wählen Sie die Option Vereinigungsmenge der Eingaben in der Geoverarbeitungsumgebung der Ausgabeausdehnung aus.

Die Maximale Entfernung wird in der gleichen Kosteneinheit wie im Kosten-Raster angegeben.

Die Eigenschaften der Quelle oder die Reisenden von einer Quelle können durch mehrere Parameter gesteuert werden:

  • Multiplikator zum Anwenden von Kosten: Der Reisemodus oder die Höhe an der Quelle.
  • Startkosten: Die Startkosten vor Beginn der Bewegung.
  • Akkumulative Kostenresistenzrate: Eine dynamische Anpassung unter Berücksichtigung der Auswirkungen der Gesamtkosten, z. B. die Simulation der Ermüdung eines Wanderers.
  • Kapazität: Die Höhe der Kosten, die eine Quelle angleichen kann, bevor die Grenze erreicht wird.

Wenn Parameter der Quelleneigenschaften anhand eines Wertes angegeben werden, wird dieser auf alle Quellen angewendet. Wenn die Parameter durch Felder angegeben werden, die mit dem Quell-Raster verknüpft sind, werden die Werte in der Tabelle eindeutig auf die entsprechenden Quellen angewendet.

Wenn die Maske in den Geoverarbeitungsumgebungen festgelegt wurde, werden alle maskierten Zellen als NoData-Werte verarbeitet. Wenn im Fenster Raster-Analyse eine Maske definiert ist und die zu maskierenden Zellen eine Quelle maskieren, werden die Berechnungen nur für die verbleibenden Quellenzellen ausgeführt. Die maskierten Quellenzellen werden bei den Berechnungen nicht berücksichtigt. Diesen Zellenpositionen wird im Ausgabe-Raster der Wert "NoData" zugewiesen. Weitere Informationen zu Geoverarbeitungsumgebungen, die auf diese Funktion angewendet werden, finden Sie unter Analyseumgebungen und Spatial Analyst.

Parameter

ParameternameBeschreibung

Quell-Raster

(erforderlich)

Dies ist ein Raster-Dataset zum Ermitteln der Zellen oder Positionen, von denen die Entfernung mit den geringsten akkumulativen Kosten jeder Ausgabezellenposition berechnet wird.

Ziel-Raster

(erforderlich)

Ein Raster-Dataset, das diejenigen Pixel identifiziert, von denen die kostengünstigste Route zur am wenigsten kostspieligen Quelle ermittelt wird. Diese Eingabe besteht aus Pixeln mit gültigen Werten und den verbleibenden Pixeln muss "NoData" zugewiesen sein. Nullwerte sind gültig.

Zielfeld

Das Feld, das verwendet wird, um Werte für die Zielpositionen zu erhalten.

Kosten-Raster

(erforderlich)

Ein Raster, das die Kosten oder Impedanz 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. Gleichzeitig werden diagonale Bewegungen ausgeglichen, um die Gesamtkosten für die Bewegung durch die Zelle zu erhalten.

Die Werte im Kosten-Raster können ganzzahlige oder Gleitkommawerte sein, sie dürfen jedoch nicht negativ oder 0 sein (negative oder keine Kosten sind nicht zulässig).

Pfadtyp

Ein Schlüsselwort, das definiert, wie die Werte und Zonen der Eingabezieldaten in den Kostenpfadberechnungen interpretiert werden:

  • Jede Zelle: Für jede Zelle mit gültigen Werten in den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert. Für jede Zelle mit gültigen Werten zu den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert.
  • Jede Zone: Für jede Zone in den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert. Die kostengünstigste Route für jede Zone beginnt bei dem Pixel mit der niedrigsten Kostenentfernungsgewichtung in der Zone.
  • Der Beste: Für alle Pixel in den Eingabezieldaten wird die kostengünstigste Route aus dem Pixel mit dem Minimum der kostengünstigsten Routen zu Quellenzellen abgeleitet.

Maximale Entfernung

Der Schwellenwert, den die akkumulativen Kostenwerte nicht überschreiten dürfen. Wenn eine akkumulative Kostenentfernung diesen Wert überschreitet, lautet der Ausgabewert für die Zellenposition "NoData". Die maximale Entfernung definiert die Ausdehnung, für die akkumulative Kostenentfernungen berechnet werden. Die Standardentfernung ist die Ausdehnung des Ausgabe-Rasters.

Multiplikator zum Anwenden auf Kosten

Dieser Parameter ermöglicht die Steuerung des Reisemodus oder der Magnitude an einer Quelle. Je größer der Multiplikator, desto höher sind die Kosten, um sich von einer Zelle zur anderen zu bewegen.

Die Werte müssen größer als Null sein. Der Standardwert ist 1.

Startkosten

Die Startkosten, mit denen die Kostenberechnungen beginnen. Dieser Parameter ermöglicht die Festlegung der Fixkosten, die mit einer Quelle verknüpft sind. Der Kostenalgorithmus beginnt mit dem hier angegebenen Wert statt mit dem Kostenwert 0.

Der Wert muss größer gleich 0 sein. Die Standardeinstellung ist 0.

Akkumulative Kostenresistenzrate

Dieser Parameter simuliert den steigenden Aufwand zur Vermeidung von Kosten bei steigenden akkumulativen Kosten. Dies dient zur Modellierung der Müdigkeit des Reisenden. Die zunehmenden akkumulativen Kosten zur Erreichung einer Zelle werden mit der Resistenzrate multipliziert und den Kosten für die Bewegung in die nachfolgende Zelle hinzugefügt.

Dies ist die geänderte Version einer zusammengesetzten Formel zur Berechnung des Zinssatzes, anhand derer die offensichtlichen Kosten beim Reisen durch eine Zelle berechnet werden. Mit steigendem Wert der Resistenzrate erhöhen sich auch die Kosten der später besuchten Zellen. Je höher die Resistenzrate, desto höher sind die zusätzlichen Kosten zur Erreichung der nächsten Zelle, die für jede nachfolgende Bewegung zusammengefasst werden. Da die Resistenzrate mit der Gesamtrate vergleichbar ist und die akkumulativen Kostenwerte im Allgemeinen sehr hoch sind, werden je nach akkumulativen Kostenwerten geringe Resistenzraten wie 0,005 oder noch kleiner vorgeschlagen.

Der Wert muss größer 0 sein. Die Standardkapazität reicht bis zur Kante des Ausgabe-Rasters.

Kapazität

Definiert die Kostenkapazität für den Reisenden für eine Quelle. Die Kostenberechnungen werden für jede Quelle fortgesetzt, bis die angegebene Kapazität erreicht ist.

Der Wert muss größer 0 sein. Die Standardkapazität reicht bis zur Kante des Ausgabe-Rasters.

Reiserichtung

Definiert die Richtung des Reisenden bei Anwendung der Quellresistenzrate.

  • Aus Quelle: Die Quellresistenzrate wird an der Eingabequelle beginnend und in Richtung Nicht-Quellenzellen angewendet. Dies ist die Standardeinstellung.
  • Zur Quelle: Die Quellresistenzrate wird an jeder Nicht-Quellenzelle beginnend und zurück zur Eingabequelle angewendet.

Geben Sie das Schlüsselwort Aus Quelle bzw. Zur Quelle ein, das auf alle Quellen angewendet wird, oder legen Sie ein Feld im Quell-Raster fest, das die Schlüsselwörter enthält, um die Reiserichtung für jede Quelle zu identifizieren. Dieses Feld muss die Zeichenfolgen FROM_SOURCE oder TO_SOURCE enthalten.

Umgebungseinstellungen

Einstellungen der Geoverarbeitungsumgebung für globale Funktionen werden auf der Anwendungsebene gesteuert. Verarbeitungsumgebungen lassen sich in ArcGIS Pro durch Auswahl der Schaltfläche Umgebung auf der Registerkarte Analyse einstellen. Weitere Informationen zu Umgebungseinstellungen finden Sie unter Analyseumgebungen und Spatial Analyst.

Die folgenden Umgebungen werden durch diese globale Funktion unterstützt:

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