| Подпись | Описание | Тип данных |
Входной растр или объекты регионов | Входные регионы, которые должны быть соединены в оптимальную сеть. В качестве регионов можно задать растровый или набор классов пространственных объектов. Если входными являются растровые данные, регионы задаются как группы смежных ячеек, имеющие одинаковые значения. Регионы должны иметь уникальные номера. Ячейки, не входящие ни в один регион, должны иметь значение NoData. Растр должен быть целочисленным, а его значения могут быть как положительными, так и отрицательными. Если входные регионы представлены в виде набора объектов, это могут быть полигоны, линии или точки. Полигональные регионы не могут содержать составных объектов. | Raster Layer; Feature Layer |
Выходные линии оптимальных соединений | Выходной класс полилинейных объектов, представляющий собой оптимальную сеть путей, необходимую для соединения каждого из входных регионов. Каждый путь (или линия) имеет уникальную нумерацию, а в дополнительных полях атрибутивной таблицы хранится специфическая информация о пути. Это следующие поля:
Данная информация формирует понимание маршрутов в сети. Поскольку каждый путь представлен уникальной линией, в местах, где пути проходят по одному маршруту, будет находиться несколько линий. | Feature Class |
Входной растр или объекты-барьеры (Дополнительный) | Набор данных, определяющий барьеры. Барьеры могут быть определены целым числом или растром с плавающей запятой, либо точечным, линейным или полигональным объектом. | Raster Layer; Feature Layer |
Входной растр стоимости (Дополнительный) | Растр, определяющий полное сопротивление или стоимость движения в плоскости через каждую ячейку. Значение в каждом местоположении ячейки представляет собой стоимость за единицу расстояния для перемещения через ячейку. 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. | Raster Layer |
Выходные соединительные линии соседств (Дополнительный) | Выходной класс полилинейных объектов, представляющий все пути из каждого региона до ближайших или стоимостных соседей. Каждый путь (или линия) имеет уникальную нумерацию, а в дополнительных полях атрибутивной таблицы хранится специфическая информация о пути. Это следующие поля:
Данная информация формирует ваш взгляд на сетевые пути и очень полезна для определения того, какие пути в случае необходимости нужно удалить. Поскольку каждый путь представлен уникальной линией, в местах, где пути проходят по одному маршруту, будет находиться несколько линий. | Feature Class |
Метод расстояний (Дополнительный) | Указывает, будет ли расстояние вычисляться с использованием планарного (плоская поверхность земли) или геодезического (эллипсоид) метода.
| String |
Связи внутри регионов (Дополнительный) | Определяет, будут ли пути продолжены и будут ли они соединяться внутри входных регионов.
| String |
Доступно с лицензией Spatial Analyst.
Краткая информация
Вычисляет оптимальную сеть соединений между двумя или более входными регионами.
Использование
Входные регионы могут быть растровыми или векторными данными.
В растровых данных регион – это группа ячеек, имеющих такое же значение, как и соседние ячейки. Если ваши входные регионы идентифицированы растром, а какие-либо зоны (ячейки с одинаковыми значениями) состоят из нескольких регионов, сначала запустите инструмент Группировка регионов в качестве действия по геообработке для присвоения уникальных значений регионам. Используйте полученный растр в качестве входных регионов для инструмента Оптимальные соединения регионов.
Если ваши входные регионы идентифицированы полигональными, линейными или точечными данными, они конвертируются в растр с использованием идентификатора объектов, чтобы у получившихся регионов были уникальные значения. Составные полигоны нельзя использовать в качестве входных данных. Если введены мультиточечные данные, инструмент Оптимальные соединения регионов выберет случайным образом одну из точек в качестве значения региона.
Вы можете задать разрешение растеризованных входных векторных регионов с помощью настройки среды Размер ячейки. Выходное разрешение по умолчанию будет соответствовать разрешению входного растра стоимости, если он указан.
При использовании данных полигонального объекта в качестве входных данных регионов следует особенно тщательно выбирать способ обработки размера выходной ячейки, если его можно охарактеризовать как грубый относительно подробных сведений во входных данных. Процесс внутренней растеризации задействует тот же Метод присвоения значений ячейкам по умолчанию, что и инструмент Полигон в растр, в котором используется Центр ячейки. Это означает, что данные, которые не расположенные по центру ячейки, не будут включены в промежуточные растеризованные регионы, поэтому не будут представлены в расчётах расстояния. Например, если регионы представляют собой небольшие полигоны, в частности, контуры знаний, которые невелики относительно размера выходной ячейки, возможно, что только некоторые из них попадут по центру выходных растровых ячеек, и, видимо, большинство остальных объектов будут потеряны во время анализа.
Во избежание этой ситуации в качестве промежуточного шага можно напрямую растеризовать входные объекты с помощью инструмента Полигон в растр, задать значение Поле приоритета и использовать полученные выходные данные в качестве входных данных инструмента Оптимальные соединения регионов. Или можно выбрать небольшой размер ячейки, чтобы получить достаточный объем данных из входных объектов.
Когда вход региона является пространственным объектом, поле ObjectID будет использоваться в качестве идентификатора региона.
Если входные регионы растровые и диапазон ID строк очень велик (даже если имеется всего несколько регионов), производительность инструмента Оптимальные соединения регионов может снизиться.
Местоположения, определенные параметром Входные растровые или векторные объекты барьеров, местоположения ячеек с NoData в значении параметра Входной растр стоимости или местоположения, которые не находятся в пределах Маски, - все они действуют как барьеры.
Среда анализа Маска может быть настроена для 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.
Экстент обработки по умолчанию соответствует значению Входному растру стоимости, если оно задано, иначе - экстенту входных регионов.
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 инструмента 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 Выходные соединительные линии соседств, если поверхность стоимости не задана, окрестности идентифицируются по Евклидову расстоянию. В этом случае ближайший сосед региона является ближайшем по расстоянию. Однако, когда есть стоимостная поверхность, соседи определяются по стоимостному расстоянию, и ближайший сосед региона становится наименее затратным для поездки. Выполняется операция распределения по стоимостному расстоянию для определения регионов, являющихся по отношению друг к другу соседними.
С помощью путей, полученных в результате вычисления оптимального соседства, создается оптимальная выходная сеть. Линии дополнительных соседних связей конвертируются в теорию графов. Регионы – это вершины, линии – ребра, а накопленные расстояния или стоимости – веса ребер. По графическому представлению линий вычисляется минимальное остовное дерево для определения оптимального сетевого пути, необходимого для перемещения между регионами.
Каждый оптимальный путь сначала достигает внешней границы полигона либо региона, состоящего из нескольких ячеек. С периметра региона инструмент продолжает пути с дополнительными сегментами линий, разрешая точки входа и выхода и перемещение по ним. Вдоль этих сегментов линий отсутствует дополнительное расстояние или стоимость.
В зависимости от конфигурации входных регионов и распределения соседств, путь к соседнему региону может проходить через промежуточный регион. Этот путь будет накапливать стоимость при перемещении по промежуточному региону.
Оптимальная выходная сеть может использоваться как альтернативная сеть для сети минимального остовного дерева. Эти выходные данные соединяют каждый регион с соседними регионами стоимости, создавая более сложную сеть со множеством путей. Класс объектов может использоваться как есть или как основа, из которой создается ваша собственная сеть. Для этого выберите определенные пути, которые вам требуются в сети, используя кнопку Выбрать по атрибутам, группу Выбрать на вкладке Карта или инструмент Выбрать в слое по атрибуту. Выборка путей может быть основана на знании региона и статистики, связанной с путями в итоговой атрибутивной таблице.
Этот инструмент 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 с помощью Spatial Analyst, чтобы получить подробную информацию об этой возможности и о том, как ее настроить.
При использовании параллельной обработки будут записаны временные данные для управления обрабатываемыми фрагментами данных. Папка temp по умолчанию располагается на диске C: вашего компьютера. 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 использует половину 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.
Полученная сеть, либо для минимального остовного дерева, либо для дополнительных связей, может быть конвертирована в сеть Network Analyst для выполнения дополнительного сетевого анализа.
См. раздел Среда анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.
Параметры
OptimalRegionConnections(in_regions, out_feature_class, {in_barrier_data}, {in_cost_raster}, {out_neighbor_paths}, {distance_method}, {connections_within_regions})| Имя | Описание | Тип данных |
in_regions | Входные регионы, которые должны быть соединены в оптимальную сеть. В качестве регионов можно задать растровый или набор классов пространственных объектов. Если входными являются растровые данные, регионы задаются как группы смежных ячеек, имеющие одинаковые значения. Регионы должны иметь уникальные номера. Ячейки, не входящие ни в один регион, должны иметь значение NoData. Растр должен быть целочисленным, а его значения могут быть как положительными, так и отрицательными. Если входные регионы представлены в виде набора объектов, это могут быть полигоны, линии или точки. Полигональные регионы не могут содержать составных объектов. | Raster Layer; Feature Layer |
out_feature_class | Выходной класс полилинейных объектов, представляющий собой оптимальную сеть путей, необходимую для соединения каждого из входных регионов. Каждый путь (или линия) имеет уникальную нумерацию, а в дополнительных полях атрибутивной таблицы хранится специфическая информация о пути. Это следующие поля:
Данная информация формирует понимание маршрутов в сети. Поскольку каждый путь представлен уникальной линией, в местах, где пути проходят по одному маршруту, будет находиться несколько линий. | Feature Class |
in_barrier_data (Дополнительный) | Набор данных, определяющий барьеры. Барьеры могут быть определены целым числом или растром с плавающей запятой, либо точечным, линейным или полигональным объектом. | Raster Layer; Feature Layer |
in_cost_raster (Дополнительный) | Растр, определяющий полное сопротивление или стоимость движения в плоскости через каждую ячейку. Значение в каждом местоположении ячейки представляет собой стоимость за единицу расстояния для перемещения через ячейку. 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. | Raster Layer |
out_neighbor_paths (Дополнительный) | Выходной класс полилинейных объектов, представляющий все пути из каждого региона до ближайших или стоимостных соседей. Каждый путь (или линия) имеет уникальную нумерацию, а в дополнительных полях атрибутивной таблицы хранится специфическая информация о пути. Это следующие поля:
Данная информация формирует ваш взгляд на сетевые пути и очень полезна для определения того, какие пути в случае необходимости нужно удалить. Поскольку каждый путь представлен уникальной линией, в местах, где пути проходят по одному маршруту, будет находиться несколько линий. | Feature Class |
distance_method (Дополнительный) | Указывает, будет ли расстояние вычисляться с использованием планарного (плоская поверхность земли) или геодезического (эллипсоид) метода.
| String |
connections_within_regions (Дополнительный) | Определяет, будут ли пути продолжены и будут ли они соединяться внутри входных регионов.
| String |
Пример кода
В следующем скрипте окна Python показано, как используется инструмент OptimalRegionConnections.
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outOptRegConnect = OptimalRegionConnections("sources.shp", "cost_surface.tif")
outOptRegConnect.save("C:/sapyexamples/output/optregconnect.tif")Создает оптимальную сеть наименьшей стоимости, соединяющую между собой входные регионы.
# Name: OptimalRegionConnections_Ex_02.py
# Description: Calculates the optimal network of connections for the sources.
#
# Requirements: Spatial Analyst Extension
# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
# Set environment settings
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
# Set local variables
inSourceData = "sources.shp"
inBarrier = "barriers.tif"
inCostRaster = "cost_surface.tif"
# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")
# Execute the tool
outOptRegConnect = OptimalRegionConnections(inSourceData, inBarrier, inCostRaster)
# Save the output
outOptRegConnect.save("C:/sapyexamples/output/optregconnect.tif")Параметры среды
Информация о лицензиях
- Basic: Обязательно Spatial Analyst
- Standard: Обязательно Spatial Analyst
- Advanced: Обязательно Spatial Analyst