Доступно с лицензией Spatial Analyst.
Прежние версии:
Следующие функции признаны устаревшими и будут удалены в будущей версии.
Информацию об улучшенной функциональности см. в разделах Анализ расстояния и Переход с устаревших инструментов расстояния к инструментам расчета расстояния без искажений.
При использовании инструментов стоимостного расстояния и путевого расстояния можно определять характеристики перемещающегося объекта, чтобы контролировать следующее:
- Различные способы передвижения из разных источников (например, поездка на автомобиле или поход пешком)
- Величины в источниках (например, разное количество групп военных в разных местоположениях)
- Функция затухания стоимости (например, степень усталости путешественника)
- Начальная стоимость из источника (например, время, необходимое для подготовки транспорта)
- Объемы для источников (например, какое расстояние машина сможет проехать с определенным объемом топлива)
- Направление перемещения объекта (например, движется ли он от или к источнику)
Примеры задач, решаемых с помощью характеристик источников
С помощью характеристик источников вы сможете решать следующие задачи анализа стоимостного и путевого расстояний:
- Определить площадь, которую можно будет исследовать в поисках пропавшего туриста из двух центров МЧС с различными режимами передвижения: на мотовездеходе и пешком.
- Изучить местоположения, к которым пожарные смогут добраться из трех пожарных частей, с учетом количества пожарных, доступных в каждой из частей. В первой части 25 пожарных, во второй – 15, а в третьей – 10.
- Определить оптимальные местоположения для палаточных лагерей с учетом степени усталости путешественников на маршруте.
- Определить время, которое потребуется для прибытия на место пожара с учетом 16 минут, которые нужны пожарным для загрузки их снаряжения.
- Определить место для расположения топливных заправок для медицинских автомобилей, которым необходимо проделать длинный путь в рамках гуманитарной операции.
Формулы стоимостного расстояния с учетом характеристик источников
Формулы стоимостного расстояния, используемые для учета характеристик источников, описаны в следующих разделах.
Базовые формулы стоимостного расстояния
Существует две базовые формулы стоимостного расстояния, которые могут использоваться в зависимости от того, как проходит путь через смежные ячейки.
Перпендикулярные ячейки
Формула стоимостного расстояния для перпендикулярных ячеек:
accum_cost = a1 + (cost2 + cost3)/2- Где
a1 — суммарная стоимость перемещения из ячейки 1 в ячейку 2
cost2 — стоимость перемещения для ячейки 2
cost3 — стоимость перемещения для ячейки 3
accum_cost — суммарная стоимость перемещения в ячейку 3 из ячейки 1
Ячейки по диагонали
Формула стоимостного расстояния для ячеек по диагонали:
accum_cost = a1 + (1.4142 * ((cost2 + cost3)/2))Формулы путевого расстояния
Существует две базовые формулы путевого расстояния, которые могут использоваться в зависимости от того, как проходит путь через смежные ячейки.
Перпендикулярные ячейки
accum_cost = a1 + ((((cost2 * HF(2)) + (cost3 * HF(3)))/2) * Surface_distance(23) * VF(23))- Где
cost2 — стоимость перемещения для ячейки 2
cost3 — стоимость перемещения для ячейки 3
HF(2) — горизонтальный фактор для ячейки 2
HF(3) — горизонтальный фактор для ячейки 3
Surface_distance(23) — расстояние по поверхности от ячейки 2 до ячейки 3
VF(23) — вертикальный фактор из ячейки 2 в ячейку 3
Ячейки по диагонали
accum_cost = a1 + ((((cost2 * HF(2)) + (cost3 * HF(3)))/2) * 1.414214 * Surface_distance(23) * VF(23))Формулы стоимостного и путевого расстояний с учетом характеристик источников
Для учета характеристик передвигающихся объектов источников используются следующие формулы.
Стоимостное расстояние для перпендикулярных ячеек
accum_cost = (a1 * (1.0 + resistance_rate) + (((cost2 + cost3) / 2) * cost_multiplier))- Где
resistance_rate — динамическая корректировка накопительной стоимости для моделирования изменяющейся реакции на изменение единиц стоимости по мере увеличения накопительной стоимости, например, когда турист устает.
cost_multiplier — множитель единиц стоимости. Чем больше значение, тем дороже дается передвижение (сравните пеший поход и поездку на мотовездеходе).
Путевое расстояние для перпендикулярных ячеек
accum_cost = (a1 * (1 + resistance_rate)) + ((((cost2 * HF(2)) + (cost3 * HF(3)))/2) * Surface_distance(23) * VF(23) * cost_multiplier)Характеристики источника можно определить, указав единое значение, которое будет использоваться для всех источников, или с помощью поля в таблице атрибутов источников, чтобы использовать различные значения для каждого из источников.
Множитель стоимости
Пример использования 1: Различные режимы передвижения из каждого источника, например, на автомобиле или пешком.
Пример использования 2: Различная величина ресурсов в каждом источнике, например, разное число пожарных в каждом квартале.
Использование режимов передвижения или различного числа ресурсов в источнике позволит увеличить или уменьшить скорость передвижения или площадь покрытия на стоимостной поверхности. Эти характеристики позволяют увеличивать или уменьшать стоимость передвижения через ячейку.
Режим или величину можно использовать посредством множителя стоимости. Для мотовездеходов будет использоваться меньший коэффициент по сравнению с пешим походом, потому что мотовездеходы могут преодолеть стоимость быстрее. Таким же образом, для большего числа пожарных в источнике будет использоваться меньший коэффициент, чем для источника с меньшим числом пожарных, поскольку они могут обеспечить большую площадь покрытия (могут преодолеть стоимость быстрее).
Если для множителя используется одно значение, то оно будет применено ко всем источникам. Если для источников будут указаны разные режимы или величины (множитель), то множитель можно указать в поле для каждого из источников.
Начальная стоимость
Пример использования: время, необходимое для подготовки перед выходом из источника.
Начальную стоимость можно определить, указав одно значение, которое будет добавлено к каждому из источников, или с помощью поля, связанного с источниками, если у разных источников различная начальная стоимость. Это фиксированная стоимость, связанная с источниками.
Для перехода к первой ячейке, вместо начала вычислений источника с нуля с помощью
a1 = (((cost1 + cost2) / 2) * cost_multiplier)В формуле накопленной стоимости используется starting_cost, для определения начальной стоимости, связанной с источником
a1 = starting_cost + (((cost1 + cost2) / 2) * cost_multiplier)ыСтепень сопротивляемости
Пример использования: Я – путешественник, который устает в походе
Это единственная динамически изменяющаяся характеристика источника. По мере увеличения совокупной стоимости изменяется степень сопротивляемости. При определении стоимости перемещения в следующую ячейку совокупная стоимость перехода в эту ячейку будет умножена на степень сопротивляемости, и полученный результат будет добавлен в расчет накопленной стоимости. Таким образом меняется влияние степени сопротивляемости для путешественника; чем выше степень сопротивляемости, тем больше усилий потребуется для преодоления последующей стоимости, поскольку путешественник будет уставать быстрее.
Поскольку степень сопротивляемости похожа по свойствам на общий темп роста, и значения совокупной стоимости очень большие, рекомендуется использовать маленькие значения степени сопротивляемости (например, 0.005).
Емкость
Пример использования: определить возможные местоположения станций дозаправки для машин скорой помощи в удаленном районе.
Стоимостная емкость определяется для каждого источника (или режима передвижения из источника) с помощью одного значения или поля. Динамический алгоритм стоимостного расстояния будет увеличиваться до тех пор, пока не будет достигнут стоимостной объем для каждого источника. Выходное распределение стоимости может отличаться при использовании параметра объема, в отличие от тех случаев, когда он не используется. Таким образом, если регион с низкой емкостью будет находиться рядом с регионом с высокой емкостью, регион с высокой может захватить некоторые ячейки, первоначально выделенные области с низкой емкостью, когда емкость не задана (но только те ячейки, совокупная стоимость которых больше, чем определенная ранее емкость для региона с низкой емкостью).
Направление движения
Пример использования 1: Для безопасности рысь предпочитает местоположения, удаленные от дорог.
Пример использования 2: Рысь предпочитает местоположения, откуда удобно добираться до ручья.
Эта характеристика источника позволяет задавать направление перемещения объекта. Опция Перемещение от источника параметра Направление движения описывает начало перемещения объекта от источника до местоположений, не являющимися источниками. Опция Перемещение к источнику описывает начало перемещения объекта от местоположений, не являющимися источниками, назад к источнику. Направление перемещения влияет на все параметры, на которые действует направление перемещения объекта. Это начальная стоимость и степень сопротивляемости в Стоимостное расстояние, Распределение по стоимостному расстоянию и Стоимостное направление, и начальная стоимость, степень сопротивляемости, вертикальный и горизонтальный факторы в Путевое расстояние, Распределение по путевому расстоянию и Путевое направление.
Формулы, описанные в предыдущих разделах, показывают вычисления, выполняемые при направлении движения Перемещение к источнику. Для опции Перемещение от источника применяются обратные формулы. Например, если участок формулы для степени сопротивляемости изолирован, при перемещении от источника для первых пяти ячеек используется следующая общая формула:
Перемещение от источника
a5 = c1 + c2 (1+r) + c3 (1+r)2 + c4(1+r)3 + c5(1+r)4- Где
a5 — наименьшая суммарная стоимость для первых пяти ячеек
ci — идентификатор ячейки
r — степень сопротивляемости
Другие настройки этого параметра предназначены для обращения формулы, например:
Перемещение к источнику
a5 = c1 (1+r)4 + c2 (1+r)3 + c3 (1+r)2 + c4 (1+r) + c5