Найти регионы (Spatial Analyst)

Эта документация ArcGIS 3.1 была перемещена в архив и более не обновляется. Ресурсы и ссылки могут быть устаревшими. См. самую последнюю документацию.

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Краткая информация

Задает лучшие регионы, или группы смежных полигонов, из любого исходного растра пригодности, удовлетворяющего заданному критерию и определенным ограничениям формы, размера, количества и расстояния между регионами.

Этот инструмент использует алгоритм параметрического приращения областей (PRG) для наращивания регионов-кандидатов из начальных ячеек методом добавления к региону соседних ячеек, которые лучше всего способствуют сохранению заданной формы, а также максимально увеличивает функциональность региона. С использованием алгоритма выборки и критерия оценки – такого как максимальное среднее значение – выбирается лучший регион или регионы, соответствующие указанному размеру и пространственным ограничениям. Примером пространственного ограничения было бы поддержание определенного минимального расстояния между регионами.

Подробнее о работе инструмента Найти регионы

Использование

  • Входной растр часто является выходными данными модели пригодности. Модель пригодности определяет, насколько подходящим является каждое местоположение, на основе желательных атрибутов, найденных в нем. Моделирование пригодности является одним из наиболее частых применений Spatial Analyst. Более подробно о моделировании пригодности см. в разделе Основы анализа наложения.

  • Чем выше входные значения в растре функциональности, тем больше функциональность.

  • Параметры Минимальное расстояние между регионами и Максимальное расстояние между регионами имеют приоритет над Общая площадь. Например, если требуется пять регионов, но из-за заданных минимальных и максимальных расстояний могут быть найдены только четыре региона, то будут выбраны только четыре региона. В результате Общая площадь достигнута не будет. Если возможно, будет выдано предупреждение, но не во всех случаях.

  • Алгоритм параметров развития регионов (PRG) растет на основе значений полезности внутри входного растра – ячейки с более высоким значением являются более предпочтительными в росте. Метод оценки определяет, какие из регионов-кандидатов будут выделены; он не оказывает влияния на наращивание регионов.

  • Инструменту Найти регионы требуются очень интенсивные вычисления. Чтобы снизить интенсивность вычислений, можно выполнить следующие шаги для настройки входных данных и некоторых параметров.

  • Для ускорения обработки, местоположениям, которые не должны учитываться при выборке, следует задать NoData перед обработкой, или убрать их с помощью Маски. Из этих исключенных местоположений регионы не будут наращиваться, а также не будут включаться в процесс выборки. В отличие от Входной растр или объект существующих регионов, исключенные области не оказывают влияния на Минимальное расстояние между регионами и Максимальное расстояние между регионами в алгоритме параметрического приращения областей (PRG) или выборке регионов-кандидатов.

  • Опции, выбираемые для параметров Число начальных точек, от которых начинается приращение и Разрешение приращения, могут существенно влиять на время обработки.

    Выбор для этих параметров опций Small и Low соответственно, обеспечивает наилучшую производительность. Выбор Small, Medium или Large для параметра Количество семян для выращивания из и Low, Medium или High для параметра Разрешение приращения позволяет получить наиболее достоверные результаты в разумные сроки.

  • Если для Число начальных точек, от которых начинается приращение или Разрешение приращения выбраны любые опции, кроме Maximum, данные будут потеряны из-за отсутствия наращивания регионов из каждой ячейки и пересчета в более низкое разрешение. Однако в зависимости от размера входного растра, опция Maximum может приводить к медленной работе; поэтому использование других опций более практично.

  • В зависимости от размера входного растра, выбор Maximum для Число начальных точек, от которых начинается приращение или Разрешение приращения может привести к замедлению работы. Алгоритм инструмента Найти регионы является двухшаговым процессом. Выбрав сначала регионы-кандидаты, он затем выбирает из них наилучшие. Наращивание регионов для больших входных растров может занять много времени. Однако в шаге выбора регионов, сначала загружается матрица расстояний. Если матрицу не удается загрузить из-за ограничений памяти, инструмент прекратит обработку. Если это происходит, либо выберите меньшее число начальных точек или задайте меньшее разрешение приращения.

  • Значения по умолчанию для параметров Число начальных точек, от которых начинается приращение и Разрешение приращения зависят от числа ячеек во входном растре. Чем больше ячеек во входном растре, тем больше времени требуется инструменту для выполнения. Чтобы избежать слишком долгой обработки, эти значения по умолчанию выбираются соответственно.

    Число входных ячеек

    Число начальных точек, от которых начинается приращениеРазрешение приращения

    <= 100,000

    Максимум

    Максимум

    100,000 – 500,000

    Маленький

    Максимум

    > 500,000

    Маленький

    Низкое

  • Когда Число регионов больше восьми, рекомендуется использовать опцию Sequential для параметра Метод выборки региона. Использование метода Combinatorial с более чем восемью регионами может привести к снижению производительности.

  • Обычно значение Число начальных точек, от которых начинается приращение оказывает наибольшее влияние на скорость обработки. Чем больше количество начальных точек, от которых начинается приращение, тем дольше инструмент будет работать. Однако в большинстве случаев результаты похожи, независимо от указанного значения.

  • Число начальных точек, от которых начинается приращение распределены во входном растре в зависимости от значений полезности – области с более высокими значениями полезности получают большее число начальных точек. Метод оценки не влияет на их распределение.

  • Разрешение приращения задает разрешение, на котором будет выполняться параметрическое наращивание областей. Входной растр переводится в определенное разрешение с использованием метода билинейного пересчета. После выбора регионов, перед созданием итогового выходного растра, результаты пересчитываются в соответствии с параметром среды Размер ячейки с помощью интерполяции методом ближайшего соседа.

  • Для регионов у края входного растра применяется настройка формы. Если для сохранения этой формы хотя бы одна ячейка должна будет выходить за границы входного растра, полезность такого региона будет уменьшена на 50%. Из-за снижения функциональности, вероятность выбора этого региона уменьшается, но его устранения из процесса выборки не происходит.

  • Выбранная область может быть больше указанной общей площади, если включена опция Острова внутри областей не допускаются. Чтобы определить, не является ли параметр Острова внутри областей не допускаются причиной несовпадения выбранной области с заданной общей площадью, выполните перезапуск инструмента, отключив данный параметр. Добавьте число ячеек из COUNT в выходную таблицу атрибутов растра с первого запуска инструмента; затем перезапустите его, умножьте каждую сумму на площадь ячейки и сравните результаты с заданной областью.

  • Если Разрешение приращения задано с любой другой опцией, кроме Maximum, в постобработке, исходные значения функциональности по каждому региону могут быть определены с использованием Зональной статистики. Введите выходной растр регионов из инструмента Найти регионы в качестве растра зон, а входной растр функциональности – как растр значений.

  • См. раздел Среда анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.

Параметры

ПодписьОписаниеТип данных
Входной растр

Входной растр функциональности, из которого извлекаются регионы.

Чем выше значения во входном растре, тем выше функциональность.

Растр может быть целочисленным или с плавающей точкой.

Raster Layer
Общая площадь
(Дополнительный)

Общая площадь для всех регионов.

Значение по умолчанию составляет 10 процентов входных ячеек в пределах экстента обработки.

Double
Единицы площади
(Дополнительный)

Определяет единицы площади, которые будут использоваться для параметров Общая площадь, Минимальная площадь региона и Максимальная площадь региона.

Доступные опции и соответствующие им единицы измерения:

Значение по умолчанию основано на наборе данных входного растра. Если во входном растре используются футы, ярды, мили или другие единицы британской системы, применяется Square miles. Если во входном растре используются метры, километры или другие метрические единицы измерения, применяется Square kilometers.

  • Единицы площади картыКвадрат линейных единиц выходной пространственной привязки
  • Квадратные милиМили
  • Квадратные километрыДля километров
  • ГектарыГектары
  • АкрыАкры
  • Квадратные метрыДля метров
  • Квадратные ярдыЯрды
  • Квадратные футыДля футов
String
Число регионов
(Дополнительный)

Определяет количество регионов, по которым будет распределена Общая площадь.

Максимальное число регионов, которое можно указать, равно 30. Значение по умолчанию равно 1.

Long
Форма региона
(Дополнительный)

Задает характеристики формы выходных регионов.

Регионы начинаются из местоположений начальных ячеек и прирастают наружу с учетом предпочтения тех ячеек, которые позволяют получить требуемую форму.

Доступны следующие варианты форм:

  • ОкружностьЯчейки, обеспечивающие круглую форму регионов, получают больший вес. Это значение по умолчанию
  • ЭллипсЯчейки, обеспечивающие эллиптическую форму регионов, получают больший вес.
  • Равносторонний треугольникЯчейки, обеспечивающие форму равностороннего треугольника, получают больший вес.
  • Возвести в квадратЯчейки, обеспечивающие квадратную форму регионов, получают больший вес.
  • ПятиугольникЯчейки, обеспечивающие пятиугольную форму регионов, получают больший вес.
  • ШестиугольникЯчейки, обеспечивающие шестиугольную форму регионов, получают больший вес.
  • ВосьмиугольникЯчейки, обеспечивающие восьмиугольную форму регионов, получают больший вес.
String
Ориентация региона
(Дополнительный)

Определяет ориентацию заданной геометрической формы. Регионы прирастают из местоположений начальных точек с учетом предпочтения тех ячеек, которые позволяют получить требуемую ориентацию формы региона.

Значения ориентации приводятся в градусах компаса, от 0 до 360, увеличивающиеся по часовой стрелке, начиная с севера. По умолчанию - 0.

По умолчанию 0 ориентирует геометрические фигуры следующим образом: окружность – нет эффекта; эллипс – второстепенная ось ориентирована с севера на юг; треугольник и пятиугольник - одно очко прямо; квадрат, шестиугольник и восьмиугольник – одна плоская сторона имеет ориентацию восток – запад.

Если для Геометрии региона задано Circle, параметр Ориентация региона недоступен.

Double
Соотношение Форма/Функциональность (%)
(Дополнительный)

Определяет вес ячеек при наращивании регионов-кандидатов в алгоритме параметризованного наращивания региона. Взвешивание является компромиссом между вкладом ячейки в сохранение формы региона и степенью функциональности атрибутивного значения ячейки.

Более высокие значения показывают, что сохранение формы региона более важно, чем выбор больших значений функциональности. Допустимые значения процентов от 0 до 100, включительно. Значение по умолчанию равно 50.

Этот параметр используется для определения возможных регионов-кандидатов. Регионы-кандидаты, которые будут выбираться алгоритмом, зависят от параметра Метод оценки.

Double
Метод оценки
(Дополнительный)

Критерий оценки, который будет использоваться для определения того, какие из регионов-кандидатов, идентифицированных в параметризованном алгоритме наращивания области, являются наиболее предпочтительными. Предпочтения можно выбрать на основе какой-либо статистики значений функциональности или на основе пространственного упорядочивания ячеек в пределах региона.

Доступны следующие опции:

  • Наивысшее среднее значениеРегионы выбираются на основе наибольшего среднего значения. Это значение по умолчанию
  • Наивысшая суммаРегионы выбираются на основе наибольшей суммы.
  • Наивысшее значение медианыРегионы выбираются на основе наибольшего значения медианы.
  • Наивысшее значениеРегионы выбираются на основе наибольшего значения отдельной ячейки региона. Эта опция позволяет выбирать наилучшие отдельные ячейки.
  • Наименьшее значениеВыбирает регионы на основе наивысшего минимального значения отдельной ячейки, содержащегося в регионе. Этот параметр гарантирует, что выбранные регионы содержат ячейки с очень низкой полезностью.
  • Наибольшая площадь базыВыбирает регионы на основе наибольшей площади ядра.Любая ячейка, удаленная более чем на одну ячейку от края региона, считается частью ядра. Расстоянием от ребра можно управлять с помощью размера ячейки анализа. Задание меньшего размера ячейки может увеличить площадь базы.
  • Наивысшая сумма значений функциональности базыРегионы выбираются на основе большей накопленной суммы значений функциональности для площади базы. Расстоянием от ребра можно управлять с помощью размера ячейки анализа.
  • Наибольшее реброРегионы выбираются на основе наибольшего количества ребер с использованием коэффициента P1, который является отношением периметра формы к периметру окружности той же площади. Коэффициент P1 круга равен 1.
String
Минимальная площадь региона
(Дополнительный)

Задает минимально допустимую площадь региона.

Используются единицы измерения, заданные параметром Единицы площади.

Double
Максимальная площадь региона
(Дополнительный)

Задает максимально допустимую площадь региона.

Используются единицы измерения, заданные параметром Единицы площади.

Double
Минимальное расстояние между регионами
(Дополнительный)

Задает минимальное разрешенное расстояние между регионами. В пределах этого расстояния двух регионов быть не может.

Этот параметр влияет на работу алгоритма параметрического приращения областей (PRG). Если ячейка обладает потенциалом для добавления в регион-кандидат, но находится в пределах указанного расстояния от любого отдельного региона из набора данных, заданного параметром Входной растр или объект существующих регионов, она не будет рассматриваться для включения в регион-кандидат. Значение минимального расстояния не применяется к исключенным местоположениям (ячейкам NoData).

Используются единицы измерения, заданные параметром Единицы расстояния.

Double
Максимальное расстояние между регионами
(Дополнительный)

Задает максимальное разрешенное расстояние между регионами. Никакой регион не может располагаться дальше от другого, чем это расстояние.

При последовательном выборе регионов, если следующий лучший регион находится дальше, чем это расстояние от любого из уже выбранных регионов, то такой регион на данный момент рассматриваться не будет, но он может быть выбран позже, когда будет выбрано большее количество регионов.

Максимальное расстояние применяется к набору данных, заданного параметром Входной растр или объект существующих регионов, т.е. хотя бы один из выбранных регионов должен находится в пределах максимального расстояния от имеющихся регионов. Значение максимального расстояния не применяется к исключенным областям (ячейкам NoData) и не влияет на работу алгоритма PRG.

Используются единицы измерения, заданные параметром Единицы расстояния.

Double
Единицы расстояния
(Дополнительный)

Определяет единицы расстояния, которые будут использоваться для параметров Минимальное расстояние между регионами и Максимальное расстояние между регионами.

Доступные опции и соответствующие им единицы измерения:

Значение по умолчанию основано на наборе данных входного растра. Если во входном растре используются футы, ярды, мили или другие единицы британской системы, применяется Miles. Если во входном растре используются метры, километры или другие метрические единицы измерения, применяется Kilometers.

  • Единицы картыЛинейные единицы выходной пространственной привязки
  • МилиМили
  • КилометрыДля километров
  • МетрыДля метров
  • ЯрдыЯрды
  • ФутыДля футов
String
Входной растр или объекты существующих регионов
(Дополнительный)

Набор данных, задающий уже имеющиеся регионы.

Входные данные могут быть растром или классом объектов. Если используется растр, любое местоположение в растре с допустимыми значениями рассматривается как уже распределенное. Всем другим местоположениям присваивается значение NoData.

В алгоритме параметризованного приращения региона не происходит наращивания региона из любого местоположения, определенного как существующий регион. Существующие регионы будут использоваться параметрами Минимальное расстояние между регионами и Максимальное расстояние между регионами для приращения и оценки, как описано в соответствующих разделах выше.

Raster Layer; Feature Layer
Число соседних ячеек, используемых в приращении
(Дополнительный)

Определяет соседние ячейки, которые будут использоваться для приращения регионов.

Доступны следующие опции:

  • ЧетыреТолько четыре прямых (ортогональных) соседа ячеек регионов будут рассматриваться в приращении регионов.
  • ВосемьЭти восемь ближайших соседей (ортогональных и диагональных) будут рассматриваться в приращении регионов. Это значение по умолчанию
String
Острова внутри областей не допускаются
(Дополнительный)

Разрешает или запрещает использование островов внутри потенциальных регионов.

  • Отмечено – алгоритм параметризованного приращения региона гарантирует отсутствие островов в регионе. Это значение по умолчанию

    После создания регионов, но до их выделения, применяется алгоритм однотонной заливки. Если в регионе будут острова, они будут заполнены, и ячейки присоединены к региону. Поскольку процесс заполнения происходит до процесса выбора, в регион будет добавлена полезность островных ячеек, и их значения будут включены в процесс выбора регионов и в статистику выходных регионов. В результате процесса заполнения, имеется вероятность, что общая распределенная площадь будет превышать целевую, заданную параметром Общая площадь.

  • Не отмечено – острова не допускаются.
Boolean
Число начальных точек, от которых начинается приращение
(Дополнительный)

Задает число начальных ячеек, с которых начинается прирост потенциальных регионов.

Доступны следующие опции:

  • На основании входных данныхЧисло начальных ячеек зависит от числа ячеек во входном растре. Если во входном растре число ячеек 100000 или менее, значением по умолчанию будет Maximum. Если во входном растре имеется больше 100000 ячеек, по умолчанию используется Small. Это значение по умолчанию
  • МаленькийЧисло начальных ячеек будет составлять 10 процентов от числа ячеек во входном растре, после вычитания ячеек NoData, но не более 1600.
  • СреднееЧисло начальных ячеек будет составлять 20 процентов от числа ячеек во входном растре, после вычитания ячеек NoData, но не более 2500.
  • БольшойЧисло начальных ячеек будет составлять 30 процентов от числа ячеек во входном растре, после вычитания ячеек NoData, но не более 3600.
  • МаксимумПриращение региона будет происходить в каждой доступной ячейке входного растра. Доступные ячейки – это все ячейки, не являющиеся NoData и не определенные как существующие регионы.
String
Разрешение приращения
(Дополнительный)

Задает разрешение, при котором происходит наращивание региона.

Входной растр будет пересчитан в разрешение, определяемое числом ячеек, которое задано этим параметром (см. ниже). Например, для LOW входной растр пересчитывается до 147356 ячеек. Алгоритм параметризованного приращения региона прирастает на пересчитанном промежуточном растре. После выбора регионов из пересчитанного промежуточного растра, выбранные регионы будут пересчитаны в соответствии с параметром среды Размер ячейки.

Если количество ячеек в желаемом регионе среднего размера будет слишком мало или слишком велико, может быть выполнена регулировка целевых разрешений, указанных ниже. Эта настройка гарантирует, что в каждой желаемой области будет достаточно ячеек, или что ненужной обработки не будет. В результате, общее число ячеек промежуточного пересчитанного растра для каждого из указанных разрешений может быть ниже или выше целевого числа ячеек.

Если во входном растре число ячеек менее147356, или если выбран Maximum, то пересчет производиться не будет, и приращение регионов будет обрабатываться на всех ячейках входного растра. Если во входном растре имеется меньше 147356 ячеек, опции Low, Medium или High не оказывают эффекта.

Доступны следующие опции:

  • На основании входных данныхРазрешение зависит от числа ячеек во входном растре. Если во входном растре имеется 500000 ячеек или меньше, по умолчанию используется Maximum. Если во входном растре число ячеек больше, чем 500000, значением по умолчанию будет Low. Это значение по умолчанию
  • НизкоеАнализ будет выполнен на промежуточном растре, который содержит 147,356 (384 x 384) ячеек, распределенных в таком же соотношении x и y, что и во входном растре.
  • СреднееБудет выполнен анализ промежуточного растра, содержащего 262144 (512 x 512) ячеек, распределенных с тем же соотношением x-y, как у входного растра.
  • ВысокоеБудет выполнен анализ промежуточного растра, содержащего 589824 (768 x 768) ячеек, распределенных с тем же соотношением x-y, как у входного растра.
  • МаксимумБудет выполнен анализ всех ячеек входного растра.
String
Метод выбора региона
(Дополнительный)

Определяет способ выборки регионов.

Доступны следующие опции:

  • Основано на числе регионовДанный метод выборки основан на использовании параметра Число регионов. Если параметр Число регионов равен восьми или менее, используется метод выборки Combinatorial. Если параметр Число регионов больше, чем восемь, используется метод выборки Sequential. Это значение по умолчанию
  • КомбинаторныеОтбирает наилучшие регионы на основе заданного метода оценки с учетом пространственных ограничений, путем тестирования всех комбинаций желаемого числа регионов в регионах-кандидатах из алгоритма параметризованного приращения региона (PRG).
  • ПоследовательныйПоследовательно выбирает наилучшие регионы, соответствующие пространственным условиям, на основе метода оценки до тех пор, пока не будет достигнуто требующееся количество регионов.
String

Возвращаемое значение

ПодписьОписаниеТип данных
Выходной растр

Выходной растр регионов.

Каждый регион имеет уникальный номер, больше нуля. Ячейкам, которые не принадлежат ни к одному региону, будет присвоен ноль. Выходные данные всегда представляют собой целочисленный растр.

Для каждого региона вычисляются дополнительные поля, в которых хранится статистика выбранных регионов. Это следующие поля:

  • AVERAGEСреднее значение функциональности региона.
  • TOTALОбщая сумма значений функциональности в пределах региона.
  • MEDIANЗначение медианы функциональности региона.
  • HIGHESTНаибольшее значение отдельной ячейки, содержащейся в регионе.
  • LOWESTНаименьшее значение отдельной ячейки, содержащейся в регионе.
  • COREAREAПлощадь базы. Любая ячейка, удаленная более чем на одну ячейку от края региона, считается частью ядра.
  • CORESUMНакопленная сумма значений функциональности для площади базы.
  • EDGEКоличество ребер с использованием коэффициента P1, который является отношением периметра формы к периметру окружности той же площади. Коэффициент P1 круга равен 1.
Raster

Информация о лицензиях

  • Basic: Обязательно Spatial Analyst
  • Standard: Обязательно Spatial Analyst
  • Advanced: Обязательно Spatial Analyst

Связанные разделы