Disponible con una licencia de Spatial Analyst.
El análisis de distancia es fundamental para la mayoría de las aplicaciones SIG. En su forma más simple, la distancia es una medida de lo lejos que está una cosa de otra. Una línea recta es la medida más corta posible de la distancia entre dos ubicaciones. Sin embargo, hay factores adicionales que se deben tener en cuenta: Por ejemplo, si hay una barrera en el recorrido, es necesario rodearla, lo que aumenta la distancia total para ir de una ubicación a otra. Otra consideración es la textura de la superficie, que puede aumentar la distancia real recorrida si el terreno cambia de terreno llano a terreno abrupto. Existen muchos otros factores que pueden influir en el esfuerzo requerido para ir desde un punto de partida hasta un extremo. Algunos de estos factores incluyen la inclinación del terreno, si se desplazará con el viento a favor o en contra, el modo de transporte y los tipos de cobertura de suelo que se atraviesan. También existe una diferencia de medida de distancia si los cálculos se realizan utilizando un método planar o geodésico.
La extensión Spatial Analyst proporciona herramientas que puede utilizar para calcular la distancia para una variedad de escenarios. Las herramientas tienen varios parámetros que puede utilizar para aplicar varios modificadores a la operación. Como resultado, genera una salida más precisa que puede utilizar para tomar mejores decisiones analíticas.
El análisis de distancia se puede dividir en dos tareas principales:
- Calcular la distancia hasta el origen más cercano o menos costoso.
- Conectar una serie de ubicaciones con rutas óptimas sobre una superficie de distancia.
Calcular distancia
Hay dos aspectos a tener en cuenta a la hora de calcular la distancia:
- Determinar a qué distancia se encuentra algo.
- Una vez determinada esa distancia, definir cómo un viajero encuentra esa distancia.
Determinar a qué distancia se encuentra algo
Determinar a qué distancia se encuentra una cosa de otra es el elemento básico del cálculo de distancia. Es la distancia en línea recta o euclidiana entre dos puntos. Para obtener más información, consulte Calcular distancia en línea recta.
Sin embargo, existen otros factores que pueden alterar el cálculo de la distancia en línea recta, incluidas las barreras y la distancia de superficie.
Una barrera, como un río, un acantilado, una autopista o un edificio, es algo que le impide viajar directamente desde una ubicación a otra. Dado que desviarse alrededor de la barrera significa que el viaje será más largo, es posible que desee conocer la distancia más corta posible. Para ver casos de uso e información adicional, consulte Tener en cuenta las barreras en los cálculos de distancia.
La distancia de superficie es la distancia real sobre el terreno que se debe recorrer al moverse por el paisaje. En comparación con la distancia en línea recta, la distancia de superficie está más lejos cuando se tienen en cuenta las ondulaciones ascendentes y descendentes de la superficie del terreno real. Para ver casos de uso e información adicional, consulte Tener en cuenta la superficie en los cálculos de distancia.
Distancia encontrada por un viajero
La forma en que un viajero encuentra la distancia es, a menudo, la interacción de interés. Siempre hay un viajero implícito. Esa persona puede ser un ser vivo, como una persona o un animal. De forma abstracta, puede ser un objeto inanimado, como una tubería o una carretera. Es decir, al construir la tubería o carretera, se encuentran varias entidades de paisaje dentro de cada celda, como pendientes planas y pronunciadas, bosques y humedales. Cuando se calcula la distancia en línea recta básica, el viajero se puede considerar como un pájaro o avión que vuela sobre el terreno con viento en calma, sin verse afectado por las condiciones de la superficie.
Existen varios factores que influyen en la forma en que un viajero encuentra la distancia. Cada uno afecta a la tasa a la que se consumen las distancias. Los siguientes factores se pueden utilizar para controlar la tasa a la que se cubre la distancia:
- Superficie de coste
- Características del viajero desde el origen
- Factor vertical
- Factor horizontal
Superficie de coste
Para cada celda, una superficie de coste identifica cómo afectan las entidades en la ubicación al movimiento a través de la celda. Es el coste para que el viajero se mueva por la ubicación. Cuanto menor sea el coste definido para una celda, más fácil será el movimiento. Por ejemplo, un senderista puede moverse rápida y fácilmente por un campo abierto, pero el suelo fangoso de un bosque denso lo ralentizará, por lo que empleará más energía y tardará más en recorrer cada unidad de distancia. Para ver casos de uso e información adicional sobre cómo la superficie de coste afecta a la manera en que se encuentran las distancias, consulte Ajustar la distancia encontrada utilizando una superficie de coste.
La distancia se mide como una tasa de coste. Debido a la superficie de coste, los costes-distancia no se extienden igual desde cada origen, como lo hacen en el resultado de la distancia en línea recta.
Características del viajero desde el origen
Las características del viajero pueden modificar cómo se encuentra la distancia. Las siguientes características del viajero pueden modificar la tasa a la que se cubre la distancia:
- Modo de viaje: se aplica como multiplicador y puede definir los medios de transporte. Por ejemplo, puede capturar si el viajero se desplaza a pie o en un quad. También puede tener en cuenta el número de viajeros. En ambos casos, el modo modifica lo rápido que se pueden cubrir las distancias.
- Coste inicial: se puede utilizar, por ejemplo, para capturar el tiempo necesario para preparar el quad.
- Capacidad máxima: puede identificar, por ejemplo, la distancia o el coste antes de que el quad se quede sin combustible.
- Dirección del viaje: puede capturar, por ejemplo, si un ciervo se está moviendo hacia un curso de agua o alejando de él.
Para ver casos de uso e información adicional sobre cómo las características del viajero afectan a cómo se experimentan las distancias, consulte Ajustar la distancia encontrada utilizando las características del origen.
Factor vertical
Utilice el parámetro Factor vertical para tener en cuenta el esfuerzo que un viajero debe realizar para superar las pendientes que encuentra. Ir directamente cuesta arriba requiere más esfuerzo y se ralentiza al viajero. Como resultado, se tarda más en cubrir esa distancia en particular. Puede ser más fácil cubrir la misma distancia cuando se va cuesta abajo, y atravesar una pendiente es un punto intermedio. La característica de dirección del viaje descrita en la sección anterior junto con el factor vertical afectará a la forma en que se encuentran las pendientes. Alejarse o acercarse a un origen pueden producir distintos resultados.
Para reforzar la distinción entre la distancia de superficie descrita arriba y el factor vertical: el factor vertical modifica cómo se encuentra la distancia basándose en el esfuerzo para superar las pendientes, mientras que la distancia de superficie se ajusta para la distancia real recorrida en función de las ondulaciones de la superficie. Para ver casos de uso e información adicional, consulte Ajustar la distancia encontrada utilizando un factor vertical.
Factor horizontal
Utilice el parámetro Factor horizontal para tener en cuenta el impacto en la distancia cuando el viajero encuentra influencias horizontales, como viento o corrientes oceánicas. Por ejemplo, si el viajero es un barco y se mueve en el sentido del viento o la corriente, se desplaza por las distancias a un ritmo más rápido. Sin embargo, si se está moviendo en el sentido contrario al viento o la corriente, tardará más tiempo en desplazarse por la distancia. Si el barco se encuentra con el viento o la corriente en ángulo, puede que no haya mucho efecto. Por ejemplo, el factor horizontal es evidente cuando se viaja de oeste a este desde Los Ángeles hasta la ciudad de Nueva York en un avión frente a de este a oeste. Se tarda menos tiempo en volar de oeste a este debido a la influencia del viento dominante; el avión puede abarcar más distancia a un ritmo más rápido. Para ver casos de uso e información adicional, consulte Ajustar la distancia encontrada utilizando un factor horizontal.
Los métodos planar y geodésico afectan a los cálculos de distancia
La distancia puede variar en función de si está calculando en un sistema de referencia espacial planar o geodésico. Si está calculando en un método planar, la distancia puede variar en función de la distancia a la que se miden los cálculos de distancia, en qué lugar del mundo se realizan los cálculos y la proyección especificada. Calcular la distancia en un método geodésico siempre da como resultado la distancia de terreno real, independientemente de dónde se encuentre en el mundo o de la distancia a la que estén las ubicaciones. Para obtener información adicional, consulte Distancia geodésica frente a distancia planar.
Secuencia analítica de Acumulación de distancia
La herramienta Acumulación de distancia incorpora los ajustes a los cálculos de distancia en línea recta y definen la tasa a la que se cubre la distancia mediante una serie de parámetros de modificación. Avance secuencialmente por los parámetros de la herramienta y rellene los que sean relevantes para su análisis. Mediante la serie de ajustes de parámetros, puede capturar la mayoría de escenarios para calcular la distancia y determinar la tasa a la que se cubre la distancia. Estas posibilidades de modificación se describen a continuación.
Calcular la distancia
Para el parámetro Ráster o datos de origen de entidad de entrada, identifique las ubicaciones a partir de las cuales se determinará la distancia.
Para ajustar la distancia en línea recta para tener en cuenta un obstáculo o barrera, identifíquelos en el parámetro Datos de entidad o ráster de barrera de entrada.
Para ajustar la distancia en línea recta para tener en cuenta la distancia de superficie real que se recorre, proporcione una superficie de elevación en el parámetro Ráster de superficie de entrada
Definir la tasa a la que se cubre la distancia
Para simular un viajero que se mueve a través del paisaje, identifique lo que encontrará el viajero. Proporcione una superficie de coste en el parámetro Ráster de costes de entrada.
Para definir aspectos únicos del viajero, expanda la categoría Características del origen para ver las opciones disponibles.
- Para establecer una distancia o un coste inicial en los que se incurre antes del movimiento, especifíquelos en el parámetro Acumulación inicial.
- Para establecer un límite en la cantidad de distancia o coste que se puede suportar, especifíquelo en el parámetro Acumulación máxima.
- Para establecer un modo de transporte que modifique la tasa a la que se supera la distancia, especifique un multiplicador en el parámetro Multiplicador para aplicar a los costes.
- Para establecer la dirección de movimiento del viajero, ya sea desde o hacia el origen, especifique la dirección en el parámetro Dirección del viaje.
Para tener en cuenta el esfuerzo para superar las pendientes encontradas, expanda el parámetro Costes relativos al movimiento vertical, proporcione una superficie de elevación para Factor vertical de entrada y especifique un factor vertical.
Para tener en cuenta las influencias horizontales encontradas, tales como el viento o la corriente, expanda el parámetro Costes relativos al movimiento horizontal, proporcione un ráster para Factor horizontal de entrada y especifique un factor horizontal.
Definir el modelo de superficie
Para tener en cuenta la forma real de la Tierra como un elipsoide, establezca el parámetro Método de distancia en Geodésico. Los cálculos para el método predeterminado de Tierra plana Planar se realizan sobre un plano llano proyectado utilizando un sistema de coordenadas cartesianas 2D. Para la configuración Geodésico, los cálculos se realizan en un sistema de coordenadas cartesianas 3D que produce un resultado más preciso, pero puede aumentar el tiempo de procesamiento.
Herramienta Asignación de distancia
La herramienta Acumulación de distancia genera un ráster de acumulación de distancia y, opcionalmente, los rásteres de dirección hacia atrás, de dirección de origen y de ubicación de origen. La herramienta Asignación de distancia incluye los mismos parámetros y puede crear los mismos rásteres de salida que la herramienta Acumulación de distancia, pero también genera un ráster de asignación de distancia.
El ráster de acumulación de distancia calcula la distancia acumulativa al origen más cercano o de menor coste. El ráster de dirección hacia atrás indica la dirección para viajar desde cada celda para volver al origen más cercano o de menor coste. El ráster de dirección de origen determina la dirección hasta el origen de menor coste o más cercano. El ráster de ubicación de origen identifica la fila y la columna del origen más cercano o de menor coste. Para cada celda, el ráster de asignación de distancia identifica el origen de menor coste o más cercano que se puede alcanzar.
Herramientas de coste-distancia heredadas
Antes de ArcGIS Pro 2.5, era necesario disponer de una serie de herramientas para capturar los distintos modificadores de distancia debido a la forma en que se calculaba la distancia. La distancia euclidiana o en línea recta se calculaba directamente entre el centro de la celda de destino hasta el centro de la celda de origen. El análisis de coste-distancia requería herramientas separadas porque el coste-distancia mide la distancia de red a lo largo de una secuencia de bordes construidos entre celdas adyacentes. Las herramientas Acumulación de distancia y Asignación de distancia pueden calcular en línea recta y coste-distancia, así como todas sus variantes. Para obtener más información sobre el algoritmo subyacente y cómo se pueden realizar ahora las distancias en línea recta y el coste-distancia en una sola herramienta, consulte Cómo funciona la acumulación de distancia.
Conectar ubicaciones sobre una superficie de distancia
Aunque resulta útil saber lo lejos que está algo, es posible que también desee saber la mejor forma de conectar una serie de ubicaciones, ya sea por rutas más cortas o por rutas que incurran en el menor coste posible. Hay tres escenarios principales para conectar ubicaciones:
- Tiene una serie de ubicaciones que desea conectar. Desea que una red de rutas las conecte de forma óptima (el menor coste o la forma más corta).
- Desea que ubicaciones específicas se conecten a otras ubicaciones específicas con rutas óptimas.
- Desea que ubicaciones específicas se conecten a otras ubicaciones específicas con un corredor óptimo.
Conectar un conjunto de ubicaciones utilizando conexiones óptimas
Utilice la herramienta Conexiones de región óptimas para conectar una serie de ubicaciones o regiones con la red de rutas más corta o de menor coste. Con esta herramienta, no importa qué regiones se conectan a qué regiones. Desea que estén conectadas de la forma más corta o de menor coste posible. Para ello, especifique las ubicaciones o regiones que desea conectar y, opcionalmente, una superficie de coste. En la red resultante de rutas, puede llegar a cualquier ubicación desde cualquier otra ubicación, aunque puede que tenga que pasar por una ubicación para llegar a una ubicación distante.
Para ver casos de uso e información adicional, consulte Conectar regiones con la red óptima.
Conectar ubicaciones específicas por rutas
En esta situación, desea conectar ubicaciones específicas con otras ubicaciones específicas. Es un proceso de dos pasos. Primero, ejecute la herramienta Acumulación de distancia utilizando las ubicaciones específicas que desea conectar a las otras ubicaciones específicas. Debe generar dos salidas desde la herramienta: un ráster de distancia de acumulación y un ráster de dirección hacia atrás. Para el segundo paso, utilice los dos rásteres que acaba de crear junto con las otras ubicaciones específicas que desee conectar como entradas de la herramienta Ruta óptima como línea o la herramienta Ruta óptima como ráster. Las herramientas trazan hacia atrás una ruta desde las otras ubicaciones específicas hasta las ubicaciones iniciales utilizando el ráster de dirección hacia atrás. La diferencia entre las dos herramientas es que una devuelve las rutas óptimas resultantes como una entidad de línea y la otra las devuelve como un ráster.
Para ver casos de uso e información adicional, consulte Conectar ubicaciones con rutas óptimas.
Conectar ubicaciones específicas por un corredor
Este escenario es similar al escenario de rutas en el que desea conectar ubicaciones específicas con otras ubicaciones específicas. Sin embargo, en lugar de conectar las ubicaciones con rutas lineales, en este caso, se conectan mediante un corredor. El ancho del corredor en cualquier punto se basa en el coste. No es una zona de influencia euclidiana simple alrededor de las rutas de conexión. Para crear el corredor, ejecute primero Acumulación de distancia en las ubicaciones iniciales específicas. A continuación, ejecute la herramienta en las otras ubicaciones específicas a las que desee conectarse. A continuación, utilice los dos rásteres de distancia resultantes como entrada de la herramienta Corredor. Utilice una herramienta Spatial Analyst condicional, como Evaluación condicional, para aplicar un umbral al ráster resultante de Corredor, que permite definir el ancho del corredor.
Para ver casos de uso e información adicional, consulte Conectar ubicaciones con corredores.