Доступно с лицензией Spatial Analyst.
Евклидово расстояние по прямой - это расстояние, которое обычно приходит на ум, когда вы думаете об анализе расстояния. Это кратчайшее расстояние между двумя точками.
Расстояние по прямой — это расстояние, которое вы измеряете линейкой на бумажной карте. Расстояние по прямой не учитывает поверхность между двумя точками. Это расстояние, которое птица или самолет пролетит между двумя точками, пролетая над поверхностью.
Накопление расстояния - это основной инструмент для вычисления расстояния по прямой. В самом простом варианте вам нужно только указать исходные местоположения. Для каждой ячейки, не являющейся источником, инструмент рассчитает расстояние по прямой до ближайшего исходного местоположения.
Расстояние по прямой можно изменить при наличии барьера. Другой способ изменения расстояния по прямой — это учет фактического расстояния, пройденного при учете подъемов и спусков на поверхности.
Примеры анализа расстояния по прямой
Расстояние по прямой — один из наиболее распространенных методов расчета расстояний, который применяется в широком спектре приложений, таких как:
- Отдел планирования определяет, находится ли предлагаемая жилищная застройка в пределах определенного законом буфера водно-болотных угодий.
- В модели пригодности для местообитания оленей рассчитайте, насколько далеко каждое место находится от ручья, чтобы полученную поверхность расстояния можно было использовать в качестве входного критерия.
- При спасении на вертолете травмированного туриста определите ближайшую больницу.
- Во время разлива нефти определите все места гнездования птиц в радиусе 5000 метров от места разлива.
- Простая модель шумового загрязнения аэропорта может использовать расстояние от взлетно-посадочной полосы в качестве промежуточного шага.
Анализ расстояния по прямой
Анализ расстояния можно разделить на следующие функциональные разделы:
- Рассчитайте расстояние по прямой и, при необходимости, скорректируйте расчеты с помощью барьеров или растра поверхности.
- Дополнительно можно определить цену, затрачиваемую на прохождение расстояния с учетом поверхности стоимости, характеристик источника, вертикального фактора и горизонтального фактора. Создание растра накопления расстояния
- Соединение регионов по поверхности накопленного расстояния, используя оптимальную сеть, заданные пути или коридоры.
Из первой рабочей области расчеты расстояний по прямой показаны на изображениях ниже. Сценарий включает набор из четырех лесничеств (сиреневые точки) и несколько рек (синие линии).
Направление по прямой до ближайшего лесничества также можно определить, как показано на рисунке ниже.
Создать растр расстояния по прямой
Чтобы создать растр расстояния по прямой, выполните следующие шаги:
- Откройте инструмент Накопление расстояния.
- Укажите источники, до которых вы хотите вычислить расстояние, в параметре Входные растровые или векторные данные источника.
- Укажите имя выходного растра накопления расстояния.
- Щелкните Запустить.
Вычисление расстояние по прямой и выходные данные
В следующих разделах представлена основная информация, необходимая для принятия обоснованных решений при расчете расстояния по прямой с помощью инструмента Накопление расстояния.
Входные источники
Источники входных данных определяют местоположения, до которых будет рассчитываться расстояние. Примеры источников включают дороги, ручьи, городские центры, места гнездования птиц и водно-болотные угодья. Если исходные входные данные являются растром, они должны содержать только значения исходных ячеек, а другие ячейки должны иметь значение NoData. Если исходные данные представлены классом пространственных объектов, то они будут преобразованы в растр при запуске инструмента.
Вычисления
Расстояние по прямой рассчитывается от центра каждой ячейки, не являющейся источником, до центра каждой исходной ячейки. Каждой ячейке, не являющейся источником, назначается кратчайшее расстояние до источника.
Концептуально алгоритм работает следующим образом: для каждой ячейки, не являющейся источником, расстояние до каждой исходной ячейки определяется путем вычисления гипотенузы с x_max и y_max в качестве двух других катетов треугольника. Этот расчет позволяет получить истинное евклидово расстояние по прямой, а не определять расстояние сети вдоль последовательности ребер, построенных между соседними ячейками. После определения кратчайшего расстояния до источника, если оно меньше указанного максимального расстояния, это значение присваивается местоположению ячейки на выходном растре. Если указано максимальное расстояние, любая ячейка, не являющаяся источником и находящаяся дальше этого расстояния, получит NoData.
Выходные значения для растра расстояния - это числа с плавающей точкой. Если ячейка находится на равном расстоянии от двух и более источников, ячейка присваивается тому источнику, который первым встречается в процессе сканирования.
Приведенное выше описание представляет собой концептуальное изображение того, как получаются значения. Существующий алгоритм вычисляет информацию, используя последовательный процесс с двумя сканированиями. Время обработки зависит от общего количества ячеек в окне анализа, а не от количества исходных ячеек или их расположения.
Выходные данные расстояния по прямой
Несколько выходных растров могут быть созданы с помощью инструмента Накопление расстояния. При расчете расстояния по прямой значение полученных выходных данных описано ниже.
Выходной растр накопления расстояния
Выходной растр накопления расстояния по прямой записывает измеренное расстояние от каждой ячейки, не являющейся источником, до ближайшего источника. Единицами записанных значений расстояния являются линейные единицы, такие как футы или метры, на основе выходной пространственной привязки.
Выходной растр обратного направления
Этот растр определяет направление движения назад из ячейки к ближайшей исходной ячейке по кратчайшему пути. Если был указан барьер, это направление может не совпадать с направлением по прямой к данной ячейке.
Растр обратного направления определяет направления движения для каждой ячейки. Диапазон значений - от 0 до 360 градусов, где значение 0 резервируется для ячеек источников. Направление на восток (вправо) определяется, как 90 градусов, значения увеличиваются по часовой стрелке: 180 – на юг, 270 – на запад и 360 – на север.
Важным применением растра обратного направления является определение кратчайшего пути между двумя местоположениями. Растры накопления расстояния и обратного направления являются обязательными входными данными для инструментов Оптимальный путь как линия и Оптимальный путь как растр.
Выходной растр направлений источника
Растр направления источника определяет направление ближайшей ячейки источника как выраженный в градусах азимут.
Он использует то же правило об углах, что и растр обратного направления, но вместо чисел с плавающей точкой назначаются целые значения. Если барьеры не определены, кроме типа выходных данных, растры исходного и обратного направления дают одинаковые результаты.
Распределение по расстоянию и расстояние по прямой
Связанный с инструментом Накопление расстояния - инструмент Распределение по расстоянию. Все параметры и выходные данные такие же, за исключением того, что инструмент Распределение по расстоянию также выводит растр распределения. Для каждой ячейки этот растр указывает ближайший к этой ячейке источник.