Функция Накопление расстояния

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Обзор

Вычисляет накопленное расстояние для каждой ячейки до источников, учитывая факторы расстояния по прямой, стоимостного расстояния, расстояния истинной поверхности, а также параметры вертикальной и горизонтальной стоимости.

Это глобальная функция растра.

Примечания

Если у вас есть исходные объекты, сначала конвертируйте их в набор растровых данных с помощью функции Растеризовать объекты. Используйте для этой функции последовательный ввод для Растровых входных данных. Это позволит убедиться в том, что объекты правильно конвертированы в растровый набор с тем же размером ячейки, экстентом и пространственной привязкой.

Значения NoData, существующие в Исходном растре не включаются как допустимые в этой функции. Значение 0 рассматривается как допустимое в исходном растре. A Входной растр может быть создан с помощью инструментов извлечения или функции Вырезать.

Барьеры - это препятствия, которые необходимо обходить. Их можно определить двумя способами.

Для параметра входной растр барьеров, барьеры могут быть представлены либо ячейками с допустимым значением, либо данными объекта, которые преобразованы в растр. Там, где барьеры соединены только диагональными ячейками, барьеры будут утолщены, чтобы сделать их непроницаемыми.

Барьеры также определяются местоположениями, в которых ячейки NoData существуют в следующих входных данных: Входной растр стоимости, Растр входной поверхности, Входной растр вертикального фактора и Входной растр горизонтального фактора. Если NoData соединяется только диагональными ячейками, оно будет усилено дополнительными ячейками NoData, чтобы сделать его непроницаемым барьером.

Если входное значение Растровая поверхность имеет вертикальную систему координат (VCS), считается, что значения растра поверхности указаны в единицах VCS. Если входное значение Растровая поверхность не имеет VCS, и данные спроецированы, считается, что значения поверхности выражены в линейных единицах пространственной привязки. Если входное значение Растровой поверхности не имеет VCS, и данные не спроецированы, считается, что значения поверхности выражены в метрах. Окончательный результат накопления расстояния выражается в стоимости за линейную единицу или в линейных единицах, если стоимость не вводится.

Отрицательные или нулевые значения Растра стоимости недействительны, но будут рассматриваться как небольшие положительные значения. Алгоритм накопительной стоимости представляет собой мультипликативный процесс, и он не может правильно рассчитать накопительную стоимость, если значения стоимости отрицательные или равны нулю. Если растр стоимости содержит эти значения, а эти местоположения представляют области, которые следует исключить из анализа, перед запуском инструмента присвойте этим ячейкам значение NoData. Это можно реализовать с помощью функции Установить Null. В данном анализе значение NoData рассматривается как барьер, поэтому любые местоположения, имеющие значение NoData во входных данных, будут иметь значение NoData в результате.

Для выходного растра расстояния расстояние с наименьшей стоимостью (или минимальное суммарное стоимостное расстояние) ячейки до набора исходных местоположений - это нижняя граница расстояний с наименьшей стоимостью от ячейки до всех исходных местоположений.

Значения по умолчанию для модификаторов Вертикального фактора следующие:

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
Hiking time               ~       -70    70     ~      ~      ~      ~
Bidirectional hiking time ~       -70    70     ~      ~      ~      ~

Выходные данные функции Аспект могут использоваться в качестве входных данных для параметра Горизонтальный растр.

Значения по умолчанию для модификаторов Горизонтального фактора следующие:

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   ~

При выборе булевой опции Построить канал обратного направления как дополнительный канал в выходных данных в результате выполнения функции создастся многоканальный слой. Первый канал – это растр накопления расстояния, а второй – растр обратного направления. Оба этих растра необходимы для создания оптимального пути от источников к заданному месту назначения. Чтобы создать путь, сначала используйте функцию Извлечь канал для извлечения растра накопления расстояния и растра обратного направления, далее эти слои используются в качестве входных данных для функции Оптимальный путь как растр.

Характеристики источника или объектов, перемещающихся от или к источнику, могут управляться следующими параметрами:

• Начальное накопление: задает начальную стоимость перед началом движения.
• Максимальное накопление: указывает, какую стоимость источник может накопить прежде чем достигнет своего предела.
• Множитель для применения к стоимости: указывает режим перемещения.
• Направление движения: определяет, начинает ли объект движение от источника к другим местоположениям или наоборот, к источнику.

Если любой параметр характеристик источника задан с помощью значения, это значение применяется ко всем источникам. Если параметры указаны через поля, связанные с Входным растром, значения в таблице будут применяться исключительно к соответствующим источникам.

Если задано Начальное накопление, то исходным местоположениям на выходной поверхности стоимостного расстояния будет присвоено значение Начального накопления; иначе, им будет присвоено значение 0.

Если указан параметр среды Экстент, экстент обработки определяется следующим образом:

• Если указаны только значения Растр источника и Барьеры растра, то объединение входов, расширенное на две ячейки ширины с каждой стороны, используется в качестве экстента обработки. Выходной растр расширяется на две строки и столбца, так что выходные данные можно использовать в функции Оптимальный путь как растр или в инструменте Оптимальный путь как линия, а сгенерированные пути могут перемещаться вокруг барьеров. Чтобы использовать экстент в качестве неявного барьера, необходимо задать значение Экстент в параметрах среды.

• Экстент обработки будет пересечением значений Растровой поверхности, Растра стоимости, Вертикального растра или Горизонтального растра, если они заданы.

Чтобы правильно обрабатывать край проекции в глобальном экстенте при выполнении анализа расстояний в глобальном экстенте, убедитесь, что используется либо цилиндрическая проекция, либо географическая выходная система координат в сочетании с опцией Геодезический для параметра Метод расстояния.

Среда анализа Маска может быть настроена для класса объекта или набора растровых данных. Если маска является пространственным объектом, она будет преобразована в растр. Ячейки, имеющие значение, определяют местоположения, которые находятся в области маски. Ячейки NoData определяют местоположения, которые находятся за пределами области маски и будут рассматриваться как барьер.

Если параметры среды Размер ячейки или Растр привязки не указаны и в качестве входных данных указано несколько растров, то среды Размер ячейки и Растр привязки устанавливаются в соответствии со следующим порядком приоритета: Растр стоимости, Растровая поверхность, Вертикальный растр, Горизонтальный растр, Растр источника и Барьеры растра.

Эта функция поддерживает параллельную обработку. Если ваш компьютер имеет несколько процессоров или процессор с несколькими ядрами, то его производительность будет более высокой, особенно на больших наборах данных. См. раздел справки Параллельная обработка в Spatial Analyst, который содержит более подробные сведения об этой возможности и способах ее настройки.

При использовании параллельной обработки будут записаны временные данные для управления обрабатываемыми фрагментами данных. Расположение папки временных файлов по умолчанию будет на вашем локальном диске C. Вы можете управлять расположением этой папки, настроив Переменную системной среды с именем TempFolders и указав путь к папке, которая будет использоваться (например, E:\RasterCache). При наличии прав администратора на вашем компьютере, вы также можете использовать ключ реестра (например, [HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\ESRI\ArcGISPro\Raster]).

По умолчанию, этот инструмент будет использовать 50 процентов доступных ядер. Если размер входных данных меньше, чем 5000 на 5000 ячеек, может использоваться меньшее число ядер. Можно задавать число используемых инструментом ядер в среде Коэффициент параллельной обработки.

Параметры

Имя параметра	Описание
Растр источника (Обязательный)	Входные местоположения источников. Растр или набор пространственных данных, определяющий ячейки или местоположения, до которых вычисляются стоимостные расстояния с наименьшей стоимостью перемещения от всех ячеек. Тип растра может быть целочисленным или с плавающей точкой.
Растровые барьеры	Растр, определяющий барьеры. Этот набор данных должен содержать NoData, если барьеров нет. Барьеры представлены допустимыми значениями, включая ноль. Барьеры могут быть заданы целочисленным значением или растром с плавающей точкой.
Растр поверхности	Растр, определяющий значения высот в каждой ячейке. Значения используются для вычисления действительного расстояния по поверхности, которое будет пройдено при перемещении между ячейками.
Растр стоимости	Растр, определяющий стоимость или импеданс движения в плоскости по каждому пикселу. Значение в местоположении каждого пиксела представляет себестоимость движения по нему, выраженную на единицу расстояния. Для получения общей стоимости прохождения через ячейку, значение каждой ячейки умножается на разрешение ячейки, с учетом возможности движения по диагонали. Значения растра стоимости могут быть целыми числами или числами с плавающей точкой. Отрицательные или нулевые значения Растра стоимости недействительны, но будут рассматриваться как небольшие положительные значения стоимости.
Вертикальный растр	Определяет отношение между фактором вертикальной стоимости и вертикальным углом относительного перемещения (VRMA). Значения используются для вычисления уклонов, применяемых при определении вертикального фактора, учитываемого при перемещении из одной ячейки в другую.
Вертикальный фактор	Определяет отношение между фактором вертикальной стоимости и вертикальным углом относительного перемещения (VRMA). Существует несколько факторов с различными модификаторами, которые задают определенный график вертикального фактора. Дополнительно, для создания пользовательского графика можно воспользоваться таблицей. Графики применяются для определения вертикального фактора, используемого в вычислениях общей стоимости перемещения в соседнюю ячейку. В представленных ниже объяснениях используются два акронима: VF and VRMA. VF обозначает вертикальный коэффициент, который задает вертикальную трудность, имеющуюся при переходе от одной ячейки к другой. VRMA обозначает вертикальный относительный угол перемещения, который определяет угол наклона между ячейкой ОТ, или обрабатываемой ячейкой, и ячейкой ДО. К типам Вертикальных факторов относятся: Двоичный определяет, что если VRMA больше нижнего порогового угла и меньше верхнего порогового угла, значение VF устанавливается равным значению, связанному с нулевым фактором; в противном случае, значение равно бесконечности. Линейный указывает на то, что ВФ является линейной функцией VRMA. Симметричный линейный указывает на то, что VF является линейной функцией VRMA либо с положительной, либо с отрицательной стороны VRMA, соответственно; эти две линейные функции симметричны относительно оси VF (оси y). Обратный линейный задает, что VF является обратной линейной функцией VRMA. Симметричный обратный линейный указывает на то, что VF является обратный линейной функцией VRMA либо с положительной, либо с отрицательной стороны VRMA, соответственно; эти две линейные функции симметричны относительно оси VF (оси y). Cos определяет, что VF является функцией косинуса VRMA. Sec определяет, что VF является функцией секанса VRMA. Cos-Sec определяет, что VF является косинусом угла VRMA, когда VRMA отрицательный, и секансом угла VRMA, когда VRMA не отрицательный. Sec-Cos определяет, что VF является секансом угла VRMA, когда VRMA отрицательный, и косинусом угла VRMA, когда VRMA не отрицательный. Время пешей прогулки — указывает, что VF для функции времени пешего перехода VRMA. Время пешей прогулки в обоих направлениях — указывает, что VF для двунаправленной функции времени пешего перехода VRMA. Таблица идентифицирует, что файл таблицы будет использоваться для определения диаграммы вертикального фактора, используемого для определения VF. Модификаторы для ключевых слов вертикального фактора выглядят так: Нулевой фактор устанавливает вертикальный фактор, используемый в случаях, когда VRMA равен 0. Этот фактор определяет точку пересечения с осью y для указанной функции. По определению, нулевой фактор не применим ни к одной из тригонометрических вертикальных функций (COS, SEC, COS-SEC или SEC-COS). Пересечение с осью Y устанавливается этими функциями. Нижний пороговый угол определяет значение угла VRMA, ниже которого VF будет задан равным бесконечности. Верхний пороговый угол определяет угол VRMA, при превышении которого VF будет задан равным бесконечности. Уклон устанавливает наклон прямой линии, используемый с ключевыми словами вертикального фактора Linear (ЛИНЕЙНЫЙ) и Inverse Linear (ОБРАТНЫЙ_ЛИНЕЙНЫЙ). Уклон задается как отношение подъема к расстоянию (например, 45 процентов уклона - это 1/45 (значение при вводе равно 0,02222)). Имя таблицы определяет имя таблицы, задающей VF.
Горизонтальный растр	Растр, определяющий горизонтальное направление в каждой ячейке. Значения на растре должны быть целыми числами в диапазоне от 0 до 360, значение 0 градусов соответствует направлению на север, или в верхнюю часть экрана. Значения увеличиваются по часовой стрелке. Плоским участкам должно быть присвоено значение, равное -1. Для определения дополнительной стоимости в горизонтальной плоскости, возникающей при движении из ячейки в соседние с ней ячейки, значения в каждом местоположении будут использоваться в сочетании с параметром Горизонтальный фактор.
Горизонтальный фактор	Определяет отношение между коэффициентом горизонтальной стоимости и горизонтальным углом относительного перемещения (HRMA). Существует несколько факторов с различными модификаторами, которые задают определенный график вертикального фактора. Дополнительно, для создания пользовательского графика можно воспользоваться таблицей. Графики применяются для определения вертикального фактора, используемого в вычислениях общей стоимости перемещения в соседнюю ячейку. В представленных ниже объяснениях используются два акронима: HF и HRMA. HF обозначает горизонтальный коэффициент, который задает горизонтальную трудность, имеющуюся при переходе от одной ячейки к другой. HRMA обозначает горизонтальный относительный угол перемещения, который задает угол между горизонтальным направлением от ячейки и направлением движения. К типам Горизонтальных факторов относятся: Двоичный определяет, что если HRMA меньше порогового угла, значение HF устанавливается равным значению, связанному с нулевым фактором; в противном случае, значение равно бесконечности. Вперед устанавливает, что движение возможно только вперед. Значение HRMA должно быть больше или равным 0 и меньше 90 градусов (0 <= HRMA < 90). Если HRMA больше 0 и меньше 45 градусов, HF для ячейки задаётся равным значению, связанному с нулевым фактором. Если HRMA больше или равен 45 градусам, тогда используется модификатор бокового значения. HF для любого HRMA, больше или равного 90 градусам, задается равным бесконечности. Линейный устанавливает, что HF является линейной функцией HRMA. Обратный линейный задает, что HF является обратной линейной функцией HRMA. Таблица идентифицирует, что файл таблицы будет использоваться для определения диаграммы горизонтального фактора, используемых для определения HFs. Модификаторы для ключевых слов горизонтального фактора выглядят так: Нулевой фактор – горизонтальный фактор, используемый в случаях, когда HRMA равен 0. Этот фактор определяет точку пересечения с осью y для любой из функций горизонтального фактора. Пороговый угол определяет угол HRMA, при превышении которого HF будет задан равным бесконечности. Уклон устанавливает наклон прямой линии, используемый с ключевыми словами горизонтального фактора Linear (ЛИНЕЙНЫЙ) и Inverse Linear (ОБРАТНЫЙ_ЛИНЕЙНЫЙ). Уклон задается как отношение подъема к расстоянию (например, 45 процентов уклона - это 1/45 (значение при вводе равно 0,02222)). Значение стороны устанавливает HF в тех случаях, когда HRMA больше или равен 45 градусам и меньше 90 градусов, при использовании ключевого слова горизонтального фактора Forward (ВПЕРЕД). Имя таблицы определяет имя таблицы, задающей HF.
Построить канал обратного направления как дополнительный канал в выходных данных	Определяет, будет ли создан только растр накопления расстояния или будет создан многоканальный растр, состоящий как из растра накопления расстояния, так и из растра обратного направления. Не отмечено – создается растр накопления расстояния. Это одноканальный результат. Используется по умолчанию. Отмечено – создается многоканальный растр. Первый канал – это растр накопления расстояния, а второй – растр обратного направления. Растр обратного направления вычисляет для каждой ячейки направление в градусах к соседней ячейке по кратчайшему пути обратно к ближайшему источнику, избегая при этом барьеров.
Метод расстояний	Указывает, будет ли расстояние вычисляться с использованием планарного (плоская поверхность земли) или геодезического (эллипсоид) метода. Планарный — При выполнении измерений на плоскости для вычисления длин и площадей используется декартова система координат 2D. Эта опция доступна только тогда, когда измерения производятся в системе координат проекции, и двухмерная плоскость этой системы координат будет использоваться как основание для измерений. Геодезический — Кратчайшая линия между двумя точками на земной поверхности сфероида (эллипсоида). Независимо от входной или выходной проекции, результаты не меняются. Примечание: Одна из областей применения геодезических линий – определение кратчайшего расстояния между двумя городами для траектории полета самолета. Также называется линией ортодромии, если в основе измерений лежит сфероид или эллипсоид.
Начальное накопление	Стоимость начального накопления для начала расчета стоимости. Этот параметр позволяет задавать фиксированную стоимость, связанную с источником. Алгоритм стоимости будет начинать с указанного значения, а не с нуля. Для этого параметра может использоваться числовое значение (двойной точности) или поле из Входного растра. Значение должно быть больше или равно нулю. Значение по умолчанию равно 0.
Максимальное накопление	Задает для перемещающегося объекта максимальную накопленную стоимость источника. Вычисление стоимости продолжается для каждого источника, пока не будет достигнута указанная емкость. Для этого параметра может использоваться числовое значение (двойной точности) или поле из Входного растра. Значение должно быть больше нуля. Емкость по умолчанию равна расстоянию до границы выходного растра.
Множитель для применения к стоимости	Множитель, который будет применяться к значениям стоимости. Этот параметр позволяет управлять режимом перемещения или магнитудой источника. Чем больше множитель, тем выше стоимость перемещения по каждой ячейке. Для этого параметра может использоваться числовое значение (двойной точности) или поле из Входного растра. Значения должны быть больше нуля. Значение по умолчанию равно 1.
Направление движения	Определяет направление передвижения при применении вертикального фактора, горизонтального фактора и исходного коэффициента сопротивления. От источника – Вертикальный фактор, горизонтальный фактор и исходный коэффициент сопротивления будут применены, начиная от входного источника, затем будут распространяться по другим ячейкам, не являющимися источниками. Используется по умолчанию. К источнику – Вертикальный фактор, горизонтальный фактор и исходный коэффициент сопротивления будут применены, начиная от каждой ячейки, не являющейся источником, затем будут распространяться назад до входного источника. Укажите ключевое слово От источника или К источнику, которое будет применено ко всем источникам, или выберите поле во Входном растре, содержащее ключевые слова для определения направления перемещения для каждого источника. Это поле должно содержать строки FROM_SOURCE или TO_SOURCE.

Параметры среды

Настройки среды геообработки для глобальных функций задаются на уровне приложения. Задать параметры обработки в ArcGIS Pro можно, нажав на кнопку Параметры среды на вкладке Анализ. См. раздел Параметры среды анализа и дополнительный модуль Spatial Analyst для получения дополнительной информации о параметрах среды.

Следующие параметры среды поддерживаются этой глобальной функцией:

• Автоподтверждение
• Размер ячейки
• Сжатие
• Текущая рабочая область
• Экстент
• Географические преобразования
• Маска
• Выходное ключевое слово конфигурации
• Выходная система координат
• Пирамидный слой
• Статистика растра
• Временная рабочая область
• Растр привязки
• Размер листа