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Funktion "Pfadentfernungs-Zuordnung"

Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.

Übersicht

Berechnet die kostengünstigste Quelle für jede Zelle auf Basis der geringsten akkumulativen Kosten auf einer Kostenoberfläche unter Berücksichtigung der Oberflächenentfernung zusammen mit horizontalen und vertikalen Kostenfaktoren.

Weitere Informationen zur Funktionsweise der Werkzeuge zur Pfadentfernung

Dies ist eine globale Raster-Funktion.

Hinweise

Die Funktionen für die Pfadentfernung ähneln denen der Kostenentfernung, da beide die minimalen akkumulativen Reisekosten von oder zu einer Quelle für jede Position auf einer Raster-Oberfläche bestimmen. Die Funktionen zur Pfadentfernung erhöhen jedoch die Komplexität der Analyse, da sowohl die tatsächliche Oberflächenentfernung als auch andere horizontale und vertikale Faktoren berücksichtigt werden.

Zellen mit dem Wert "NoData" fungieren als Barrieren in den Funktionen zur Pfadentfernung. Die Kostenentfernung für die den NoData-Werten zugrunde liegenden Zellen wird anhand der akkumulativen Kosten berechnet, die zum Umgehen der NoData-Barriere notwendig sind. Jede Zellenposition, der auf einem beliebigen Eingabe-Raster der Wert "NoData" zugewiesen ist, erhält auf allen Ausgabe-Rastern den Wert "NoData".

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

Für das Ausgabe-Raster ist die kostengünstigste Entfernung (oder minimale akkumulative Kostenentfernung) einer Zelle zu einer Reihe von Quellenpositionen die Untergrenze der kostengünstigsten Entfernungen von der Zelle zu allen Quellenpositionen.

Die Standardwerte für die Modifikatoren des horizontalen Faktors lauten folgendermaßen:

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   ~

Die Standardwerte für die Modifikatoren des vertikalen Faktors lauten folgendermaßen:

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

Die Ausgabe der Funktion "Ausrichtung" kann als Eingabe für das Eingabe-Horizontal-Raster verwendet werden.

Die Eigenschaften der Quelle oder die Reisenden von oder zu einer Quelle können durch bestimmte Parameter gesteuert werden. Mit dem Parameter Quellkostenmultiplikator werden die Reisekosten oder die Magnitude an der Quelle bestimmt, mit Quellstartkosten werden die Startkosten vor Beginn der Bewegung festgelegt, die Quellresistenzrate ist eine dynamische Anpassung unter Berücksichtigung der Auswirkungen der Gesamtkosten, z. B. die Simulation der Ermüdung eines Wanderers, und mit Quellkapazität wird festgelegt, wie hoch die Kosten sind, die eine Quelle angleichen kann, bevor die Grenze erreicht wird. Anhand der Reiserichtung wird ermittelt, ob der Reisende an einer Quelle startet und zu Nicht-Quellenpositionen reist oder an anderen Nicht-Quellenpositionen startet und zurück zu einer Quelle reist.

Wenn einer der Parameter der Quelleneigenschaften anhand eines Feldes festgelegt wird, wird die Quelleneigenschaft je nach Quelle und entsprechend den Informationen, die in diesem Feld für die Quelldaten angegeben sind, angewendet. Wenn ein Schlüsselwort oder ein konstanter Wert angegeben ist, wird er auf alle Quellen angewendet.

Wenn der Parameter Quellstartkosten festgelegt ist und Reiserichtung Von Quelle reisen entspricht, werden die Quellenpositionen der Ausgabe-Kostenentfernungsoberfläche auf den Wert Quellstartkosten gesetzt; andernfalls werden die Quellenpositionen der Ausgabe-Kostenentfernungsoberfläche auf Null eingestellt.

Diese Funktion 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. Ausführlichere Informationen zu dieser Funktion sowie zu den Konfigurationsmöglichkeiten finden Sie unter Parallele Verarbeitung mit Spatial Analyst.

Beim Einsatz von paralleler Verarbeitung werden für die Verwaltung der zu verarbeitenden Daten-Chunks temporäre Daten generiert. Der Standardordner für temporäre Daten befindet sich auf Ihrem 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 auf dem Computer über Administratorberechtigungen verfügen, können Sie auch einen Registrierungsschlüssel verwenden (z. B. [HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\ESRI\ArcGISPro\Raster]).

Die Funktion verwendet standardmäßig 50 Prozent der verfügbaren Kerne. Wenn die Eingabedaten aus weniger als 5.000 mal 5.000 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.

Parameter

ParameternameBeschreibung

Quell-Raster

(erforderlich)

Die Eingabequellenpositionen.

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

Dies kann ein ganzzahliges oder ein Gleitkomma-Raster sein.

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).

Oberflächen-Raster

Ein Raster, das die Höhenwerte an jeder Zellenposition definiert.

Beim Übergang zwischen Zellen werden die Werte verwendet, um die tatsächliche Oberflächenentfernung zu berechnen.

Horizontal-Raster

Ein Raster, das die horizontale Richtung an jeder Zelle definiert.

Die Werte in dem Raster müssen ganzzahlige Werte zwischen 0 und 360 Grad sein. Dabei steht 0 Grad für Norden (am Bildschirm oben), und der Winkel nimmt im Uhrzeigersinn zu. Ebenen Flächen sollte der Wert -1 zugewiesen werden. Beim Übergang von einer Zelle zu einer benachbarten Zelle werden die Werte an jeder Position zusammen mit dem horizontalen Faktor verwendet, um die anfallenden horizontalen Kosten zu bestimmen.

Horizontaler Faktor

Definiert die Beziehung zwischen dem horizontalen Kostenfaktor und dem HRMA (Horizontal Relative Moving Angle).

Es stehen mehrere Faktoren mit Modifikatoren zur Auswahl, durch die ein definiertes Diagramm für den vertikalen Faktor festgelegt wird. Darüber hinaus kann mithilfe einer Tabelle ein benutzerdefiniertes Diagramm erstellt werden. Die Diagramme identifizieren den vertikalen Faktor, der zum Berechnen der Gesamtkosten für die Bewegung in eine benachbarte Zelle verwendet wird.

In den folgenden Erläuterungen werden die beiden Akronyme HF und HRMA verwendet. HF steht für horizontaler Faktor, d. h. für die horizontalen Hindernisse bei der Bewegung von einer Zelle zur nächsten. HRMA steht für horizontaler relativer Bewegungswinkel, d. h. für den Winkel zwischen der horizontalen Richtung von einer Zelle und der Bewegungsrichtung.

Die Typen von horizontalen Faktoren lauten wie folgt:

  • Binär: Wenn der HRMA kleiner ist als der Schnittwinkel, wird für den HF der dem Null-Faktor zugewiesene Wert festgelegt. Andernfalls ist dieser unendlich.
  • Vorwärts: Legt fest, dass nur Vorwärtsbewegungen zulässig sind. Der HRMA muss größer als oder gleich 0 Grad und kleiner als 90 Grad sein (0 <= HRMA < 90). Wenn der HRMA größer als 0 und kleiner als 45 Grad ist, wird als HF für die Zelle der dem Null-Faktor zugewiesene Wert festgelegt. Wenn der HRMA größer als oder gleich 45 Grad ist, wird der Wert des Seitenwert-Modifikators verwendet. Der HF für einen HRMA-Wert, der größer als oder gleich 90 Grad ist, wird auf unendlich festgelegt.
  • Linear: Gibt an, dass der HF eine lineare Funktion des HRMA ist.
  • Invers Linear: Gibt an, dass der HF eine invers lineare Funktion des HRMA ist.
  • Tabelle: Gibt an, dass zum Definieren des Diagramms für den horizontalen Faktor und damit zum Bestimmen der HF eine Tabellendatei verwendet wird.

Die Modifikatoren für die Schlüsselwörter der horizontalen Faktoren lauten wie folgt:

  • Null-Faktor: Legt den horizontalen Faktor fest, der verwendet wird, wenn der HRMA 0 ist. Dieser Faktor positioniert den Y-Schnittpunkt für alle Funktionen für den horizontalen Faktor.
  • Schnittwinkel: Definiert den HRMA, ab dem der HF auf unendlich festgelegt wird.
  • Neigung: Legt die Neigung der Geraden fest, die mit den Schlüsselwörtern Linear und Invers Linear für den horizontalen Faktor verwendet wird. Die Neigung wird als Verhältnis von Höhendifferenz zu horizontaler Distanz angegeben (z. B. ist eine 45-Grad-Neigung 1/45 und wird als 0,02222 eingegeben).
  • Seitenfaktor: Legt den HF fest, wenn der HRMA größer als oder gleich 45 Grad und kleiner als 90 Grad ist und wenn das Schlüsselwort Forward für den horizontalen Faktor angegeben wird.
  • Tabellenname: Gibt den Namen der Tabelle an, die den HF definiert.

Vertikal-Raster

Definiert die Beziehung zwischen dem vertikalen Kostenfaktor und dem VRMA (Vertical Relative Moving Angle).

Die Werte werden zum Berechnen der Neigung verwendet, die zum Identifizieren des vertikalen Faktors beim Übergang von einer Zelle zur anderen dient.

Vertikaler Faktor

Definiert die Beziehung zwischen dem vertikalen Kostenfaktor und dem VRMA (Vertical Relative Moving Angle).

Es stehen mehrere Faktoren mit Modifikatoren zur Auswahl, durch die ein definiertes Diagramm für den vertikalen Faktor festgelegt wird. Darüber hinaus kann mithilfe einer Tabelle ein benutzerdefiniertes Diagramm erstellt werden. Die Diagramme identifizieren den vertikalen Faktor, der zum Berechnen der Gesamtkosten für die Bewegung in eine benachbarte Zelle verwendet wird.

In den folgenden Erläuterungen werden die beiden Akronyme VF und VRMA verwendet. VF steht für vertikaler Faktor, d. h. für die vertikalen Hindernisse bei der Bewegung von einer Zelle zur nächsten. VRMA steht für vertikaler relativer Bewegungswinkel, d. h. für den Neigungswinkel zwischen der Ausgangs- oder Verarbeitungszelle (FROM) und der Zielzelle (TO).

Zu den Typen des vertikalen Faktors zählen die folgenden:

  • Binär: Wenn der VRMA größer als der untere Schnittwinkel und kleiner als der obere Schnittwinkel ist, wird für den VF der dem Null-Faktor zugewiesene Wert festgelegt. Andernfalls ist dieser unendlich.
  • Linear: Gibt an, dass der VF eine lineare Funktion des VRMA ist.
  • Symmetrisch Linear: Gibt an, dass der VF eine lineare Funktion des VRMA auf der negativen oder positiven Seite des VRMA ist und dass die beiden linearen Funktionen hinsichtlich der VF-Achse bzw. Y-Achse symmetrisch sind.
  • Invers Linear: Gibt an, dass der VF eine invers lineare Funktion des VRMA ist.
  • Symmetrisch Invers Linear: Gibt an, dass der VF eine invers lineare Funktion des VRMA auf der negativen oder positiven Seite des VRMA ist und dass die beiden linearen Funktionen hinsichtlich der VF-Achse bzw. Y-Achse symmetrisch sind.
  • Cos: Identifiziert den VF als kosinusbasierte Funktion des VRMA.
  • Sec: Identifiziert den VF als sekantenbasierte Funktion des VRMA.
  • Cos-Sec: Gibt an, dass der VF bei einem negativen VRMA die kosinusbasierte Funktion des VRMA und bei einem positiven VRMA die sekantenbasierte Funktion des VRMA ist.
  • Sec-Cos: Gibt an, dass der VF bei einem negativen VRMA die sekantenbasierte Funktion des VRMA und bei einem positiven VRMA die kosinusbasierte Funktion des VRMA ist.
  • Tabelle: Gibt an, dass zum Definieren des Diagramms für den vertikalen Faktor und damit zum Bestimmen der VFs eine Tabellendatei verwendet wird.

Die Modifikatoren für die Schlüsselwörter des vertikalen Faktors lauten wie folgt:

  • Null-Faktor: Legt den vertikalen Faktor fest, der verwendet wird, wenn der VRMA 0 ist. Dieser Faktor positioniert den Y-Schnittpunkt der angegebenen Funktion. Laut Definition ist der Null-Faktor nicht auf trigonometrische vertikale Funktionen (COS, SEC, COS-SEC oder SEC-COS) anwendbar. Der Y-Schnittpunkt wird von diesen Funktionen definiert.
  • Niedriger Schnittwinkel: Definiert den VRMA, unter dem der VF auf unendlich festgelegt wird.
  • Hoher Schnittwinkel: Definiert den VRMA, über dem der VF auf unendlich festgelegt wird.
  • Neigung: Legt die Neigung der Geraden fest, die mit den Schlüsselwörtern Linear und Invers Linear für den vertikalen Faktor verwendet wird. Die Neigung wird als Verhältnis von Höhendifferenz zu horizontaler Distanz angegeben (z. B. ist eine 45-Grad-Neigung 1/45 und wird als 0,02222 eingegeben).
  • Tabellenname: Gibt den Namen der Tabelle an, die den VF definiert.

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.

Werte-Raster

Das ganzzahlige Eingabe-Raster, das die Zonenwerte identifiziert, die für jede Eingabequellenposition verwendet werden sollen. Für jede Quellenpositionszelle wird der vom Werte-Raster definierte Wert allen Zellen zugewiesen, die der Quellenposition für die Berechnung zugeordnet sind. Das Werte-Raster hat Vorrang gegenüber einer beliebigen Einstellung im Quellfeld.

Quellfeld

Das Feld für die Zuweisung von Werten zu den Quellenpositionen. Die Eingabe muss ein ganzzahliger Wert sein. Wenn Werte-Raster festgelegt wurde, haben die Werte in dieser Eingabe Vorrang gegenüber allen Einstellungen in Quellfeld.

Multiplikator zum Anwenden auf Kosten

Ein Multiplikator zum Anwenden der Kostenwerte.

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. Die Standardeinstellung ist 1.

Für diesen Parameter kann ein numerischer Wert (double) oder ein Feld aus dem Quell-Raster verwendet werden.

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 und der Quellstartkosten.

  • Aus Quelle: Die Quellresistenzrate und die Quellstartkosten werden an der Eingabequelle beginnend und in Richtung Nicht-Quellenzellen angewendet. Dies ist die Standardeinstellung.
  • Zur Quelle: Die Quellresistenzrate und die Quellstartkosten werden 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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