Как работает инструмент Накопление расстояния

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Для анализа расстояния, инструмент накопление расстояния - основной инструмент расчета расстояния по прямой или стоимостного расстояния. Выходные данные могут использоваться другими инструментами в качестве входных для нахождения связанных регионов по поверхности расстояния. Вспомогательный инструмент распределение по расстоянию описан в последней части этого раздела.

При вычислении расстояния необходимо учитывать два аспекта:

• Определение, насколько далеко что-то находится
• После определения расстояния вычисляется цена, затраченная путешественником на прохождение расстояния.

Существует два способа корректировки основного расстояния по прямой:

• Барьер на пути
• Корректировка фактического расстояния с учетом поверхности, на которой выполняются вычисления

После определения скорректированного расстояния по прямой, задача вашего анализа - понять, как может быть пройдено это расстояние. То есть, цена, которую тратит путешественник на единицу расстояния. Цена прохождения расстояния по прямой, в особенности, если она определяется на основании стоимостной поверхности, часто воспринимается как стоимостное расстояние. Существует четыре способа определения цены прохождения расстояния:

• Указание поверхности стоимости. Поверхность стоимости может идентифицировать области, перемещение по которым требует больших затрат, например, заболоченная местность, и области, перемещение по которым существенно легче, например, открытые поля.
• Указание характеристик путешественника. Например, передвижение по поверхности на вездеходе (внедорожнике) позволяет пройти то же расстояние значительно быстрее, чем пешком.
• Указание вертикального фактора, чтобы учесть в рассчетах эффект уклона. Например, необходимость приложить дополнительное усилие, чтобы преодолеть силу притяжения означает, что подъем по крутому склону медленнее, чем спуск.
• Указание горизонтального фактора, чтобы учесть возможные препятствия при расчете движения вперед. Например, велосипедист может значительно быстрее преодолевать большие расстояния при попутном ветре, чем при встречном, и лишь умеренно подвержен влиянию бокового ветра.

Инструмент Накопление расстояния

Инструмент Накопление расстояния включает параметры, которые могут помочь при выполнении анализа. Ниже описаны различные цели анализа, и определенные параметры, необходимые для их достижения. Последовательно оценивая эти опции, вы сможете определить, какие именно параметры подходят к вашей ситуации.

Вычисление расстояния по прямой

Для вычисления расстояния п прямой от источника, укажите источник, имя выходных данных, и запустите инструмент.

Корректировка вычислений расстояния по прямой

Для корректировки вычисления расстояния по прямой, в случае наличия барьера, который необходимо обогнуть, укажите барьер в параметре Входные растровые или векторные данные барьеров. Барьерами могут быть река, дорога или обрыв.

Чтобы рассчитать фактическое расстояние по поверхности, которое путешественник должен пройти, поднимаясь и спускаясь, в соответствии с ландшафтом, укажите поверхность высот для параметра Входной растр поверхности.

Определение цены прохождения расстояния по прямой

Вы можете указать, какую цену должен затратить путешественник, чтобы пройти нужное расстояние, следующими способами:

• Чтобы смоделировать стоимость или предпочтения путешественника для объектов, которые он должен пройти при перемещении через каждую ячейку, сначала создайте поверхность стоимости и укажите ее в параметре Входного стоимостного растра при запуске инструмента Накопления расстояния. Примерами таких объектов могут быть типы землепользования, расстояние от потоков и экспозиция.
• Если путешественник обладает особыми характеристиками, которые будут влиять на прохождение расстояния, укажите эти характеристики в соответствующих параметрах. Такими характеристиками могут быть режим передвижения, время, необходимое для подготовки режима передвижения, пределы дальности в соответствии с режимом передвижения или наличие разницы при перемещении от или к источникам.
• Чтобы учесть дополнительные энергозатраты, необходимые при движении вверх или низ по склону, укажите соответствующий вертикальный фактор.
• Если присутствует горизонтальный фактор, который может влиять на скорость прохождения расстояния, укажите соответствующий горизонтальный фактор. Примерами могут быть направления ветра, или течение в реках.

Дополнительные условия

Если вы выполняете анализ на спроецированных данных большой площади, используйте опцию геодезический в параметре Метод расстояния.

Если вы используете выходные данные инструмента Накопление расстояния для построения кратчайшего пути или пути с наименьшей стоимостью к точкам назначений, используйте либо инструмент Оптимальный путь как линия, либо Оптимальный путь как растр, указав имя для дополнительного Выходного растра обратного направления.

Выходные растра инструмента Накопление расстояния

Вы можете использовать инструмент Накопление расстояния для создания нескольких выходных растров для анализа расстояния. Ниже описаны эти растры, и как их можно использовать:

• Растр накопления расстояния вычисляет накопленное расстояние к ближайшему источнику, или источнику наименьшей стоимости.
• Растр обратного направления показывает направление перемещения из каждой ячейки до ближайшего источника, или источника наименьшей стоимости.
• Исходный растр направления определяет направление к ближайшему источнику или источнику наименьшей стоимости.
• Исходный растр местоположений определяет строку и столбец ближайшего источника или источника наименьшей стоимости.

Выходной растр накопления расстояния

Если вычисляется только расстояние по прямой, растр накопления расстояния записывает измеренное расстояние от каждой ячейки, не являющейся источником до ближайшего источника. Единицы измерения расстояния - линейные, футы или метры, исходя из выходной пространственной привязки.

Расстояние по прямой от шести точек (источников). Выходные данные в линейных единицах измерения.

Если вы указали стоимостную поверхность, характеристики источника, вертикальный и горизонтальный факторы, растр накопления расстояния записывает, для каждой ячейки, накопленную стоимость, необходимую для достижения источника наименьшей стоимости.

Растр расстояния с накопленной стоимостью, в соответствии с поверхностью стоимости. Выходные данные будут растром, вычисленным с учетом стоимости.

Выходной растр обратного направления

Для каждой ячейки в растре обратного направления содержится значение направление в градусах, в котором путешественник должен двигаться по пути обратно к источнику.

Если вычисляется только расстояние по прямой, значения ячеек растра обратного направления идентифицирует следующую ячейку вдоль кратчайшего пути в обратную сторону к ближайшему источнику. Если вычисляется стоимостное расстояние, значения ячеек направления идентифицирует следующую ячейку вдоль пути с наименьшей стоимостью в обратную сторону к источнику наименьшей стоимости.

Диапазон значений – от 0 до 360 градусов, где значение 0 резервируется для ячеек источников. Направление на восток, вправо, это 90 градусов, значения увеличиваются по часовой стрелке, поэтому 180 – на юг, 270 – на запад и 360 – на север.

Растр обратного направления идентифицирует для каждой ячейки направление, в котором из этой ячейки следует двигаться к источнику наименьшей стоимости.

Очень полезно использовать растр обратного направления для определения кратчайшего пути или пути с наименьшей стоимостью между двумя местоположениями. Растры накопления расстояния и обратного направления - необходимые входные данные для инструментов Оптимальный путь как линия и Оптимальный путь как растр.

Выходной растр направлений источника

Растр направлений источника определяет направление к ячейке ближайшего источника или источника наименьшей стоимости как азимут в градусах.

Диапазон значений – от 0 до 360 градусов, где значение 0 резервируется для ячеек источников. Направление на восток, вправо, это 90 градусов, значения увеличиваются по часовой стрелке, поэтому 180 – на юг, 270 – на запад и 360 – на север.

При вычислении расстояния по прямой, растр направлений источника и растр обратного направления одинаковы. Но, если присутствуют барьеры, или указаны какие-либо другие параметры, влияющие на цену, например, поверхность стоимости, горизонтальный или вертикальный факторы, характеристики источника, растр направлений источника и растр обратного направления будут различаться.

Растр направлений источника идентифицирует, для каждой ячейки, направление по прямой к источнику наименьшей стоимости. Он определяет только направление к источнику наименьшей стоимости, а не как переместиться к нему.

Выходной растр местоположений источника

Для каждой ячейки выходной растр местоположений определяет строку и столбец (адрес) ближайшего источника или источника наименьшей стоимости.

Выходной растр является многоканальным. В первом канале содержится индекс строки, а во втором - индекс столбца. Эти индексы определяют местоположение ячейки источника, ближайшей, или которую можно достичь с наименьшей стоимостью.

Инструмент Распределение по расстоянию

Инструмент, связанный с Накоплением расстояния - Распределение по расстоянию. Все параметры и выходные данные в этих инструментах совпадаю, за исключением выходного растра инструмента Распределение по расстоянию - выходной растр распределения. Для каждой ячейки этот растр определяет ячейку ближайшего источника или источника с наименьшей стоимостью.

Если вычисляется только расстояние по прямой, выходной растр распределения по расстоянию идентифицирует ближайший источник для каждой ячейки. Таким образом, он идентифицирует ячейки, распределенные по ближайшим по расстоянию источникам.

Если вычисляется стоимостное расстояние, выходной растр распределения идентифицирует источник с наименьшей стоимостью ля каждой ячейки.

Карта распределения по расстоянию идентифицирует для каждой ячейки источник наименьшей стоимости, который может быть достигнут.