Вычислить диапазон расстояний до числа соседних объектов (Пространственная статистика)

Краткая информация

Возвращает минимальные, максимальные и средние расстояния до указанного N-го ближайшего соседа (N – входной параметр) для набора объектов. По мере работы инструмента производится запись сообщений.

Иллюстрация

Иллюстрация Вычислить диапазон расстояний до числа соседних объектов

Использование

  • Для данного набора объектов инструмент возвращает минимальные, максимальные и средние расстояния до указанного числа соседних объектов (N). Пример: если указать значение 8 для параметра Соседи, инструмент создаст список расстояний от каждого объекта до его восьми ближайших соседей, затем на основе этого списка производится расчет минимального, максимального и среднего расстояний.

    • Максимальное значение – это расстояние, в пределах которого каждый из объектов имеет хотя бы N соседних объектов.
    • Минимальное значение – это расстояние, в пределах которого хотя бы один из объектов имеет N соседних объектов.
    • Среднее значение – это среднее расстояние, в пределах которого объекты имеют N соседних объектов.

  • Инструмент Вычислить диапазон расстояний до числа соседних объектов (Calculate Distance Band from Neighbor Count) возвращает три значения: Максимальное расстояние для N-соседей (Maximum N), Минимальное (Minimum) и Среднее (Average) значения расстояний. Эти значения записываются в раздел сообщения в нижней части панели Геообработка (Geoprocessing), и они передаются в качестве производных выходных данных для использования в моделях и скриптах. Вы можете получить доступ к сообщениям, переместив курсор мыши на индикатор выполнения, щелкнув на всплывшую кнопку или развернув раздел сообщений в панели Геообработка. Вы можете получить доступ к сообщениям для выполненного ранее инструмента из панели История геообработки.

  • Некоторые инструменты, такие как Анализ горячих точек (Hot Spot Analysis (Getis-Ord Gi*)) или Пространственная автокорреляция (Spatial_Autocorrelation (Global Moran's I)), позволяют указать значение Диапазон расстояний или порогового расстояния (Distance Band or Threshold Distance) соседних объектов. Указав в параметре Диапазон расстояний или пороговое значение (Distance Band or Threshold Distance) значение Максимального расстояния, полученное этим инструментом, можно удостовериться в том, что каждый объект во входном классе имеет, по меньшей мере, N соседних объектов.

  • Данный инструмент обеспечивает один из вариантов получения значений для параметра Диапазон расстояний или пороговое расстояние (Distance Band or Threshold Distance), что необходимо при использовании некоторых инструментов набора Пространственной статистики. В том числе Анализ горячих точек (Hot Spot Analysis (Getis-Ord Gi*)) или Анализ кластеров и ниспадающих значений (Cluster and Outlier Analysis (Local Moran's I)). В ссылке Выбор фиксированного расстояния приведены дополнительные варианты.

  • Расстояния, возвращаемые в результате работы инструмента, измеряются в единицах среды геообработки Выходная система координат.

  • Когда Входной класс объектов не имеет проекции (т.е. когда координаты заданы в градусах, минутах и секундах), или когда в качестве выходной системы координат используется Географическая система координат, расстояния будут рассчитываться с помощью хордовых измерений. Измерения хордовых расстояний применяются постольку, поскольку они могут быть быстро вычислены и дают очень хорошие оценки истинных геодезических расстояний, по крайней мере, для точек, расстояние между которыми в пределах порядка тридцати градусов. Хордовые расстояния основаны на эллипсоиде вращения. Если взять две любые точки на поверхности Земли, то хордовым расстоянием между ними будет длина прямой линии, проходящей через трехмерное тело Земли и соединяющей эти две точки. Хордовые расстояния выражаются в метрах.

    Внимание:

    Следует обязательно производить проецирование ваших данных, если область исследования превышает 30 градусов. Хордовые расстояния не обеспечивают точных оценок геодезических расстояний, превышающих 30 градусов.

  • Для линейных или полигональных объектов, при расчете расстояний используются центроиды. Для мультиточек, полилиний или полигонов, состоящих их нескольких частей, центроид вычисляется с использованием средневзвешенного центра всех частей объекта. При определении весов точечные объекты имеют равный вес (1). Для линейных объектов это длина сегмента. Для полигональных – площадь.

Параметры

ПодписьОписаниеТип данных
Входные объекты

Класс или слой пространственных объектов, применяемый для расчета статистики по расстояниям.

Feature Layer
Число соседей

Число соседних объектов (N), принимаемых во внимание для каждого объекта. Это число должно быть целым, оно должно находиться в пределах от единицы до полного количества объектов в классе. Составляется список расстояний от каждого объекта до его N-х соседних объектов, затем в окно результатов выводится максимальное, минимальное и среднее расстояние.

Long
Метод определения расстояния

Определяет, как рассчитываются расстояния от одного объекта до соседнего объекта.

  • Евклидово — Расстояние по прямой линии между двумя точками (как ворона летает)
  • Манхэттенское — Расстояние между двумя точками, измеренное вдоль осей, расположенных под прямым углом друг к другу (городские кварталы); рассчитывается суммированием абсолютных разностей между координатами х и у.
String

Производные выходные данные

ПодписьОписаниеТип данных
Минимальное расстояние

Минимальное расстояние N-соседства.

Double
Среднее расстояние

Среднее расстояние N-соседства.

Double
Максимальное расстояние

Максимальное расстояние N-соседства.

Double

arcpy.stats.CalculateDistanceBand(Input_Features, Neighbors, Distance_Method)
ИмяОписаниеТип данных
Input_Features

Класс или слой пространственных объектов, применяемый для расчета статистики по расстояниям.

Feature Layer
Neighbors

Число соседних объектов (N), принимаемых во внимание для каждого объекта. Это число должно быть целым, оно должно находиться в пределах от единицы до полного количества объектов в классе. Составляется список расстояний от каждого объекта до его N-х соседних объектов, затем в окно результатов выводится максимальное, минимальное и среднее расстояние.

Long
Distance_Method

Определяет, как рассчитываются расстояния от одного объекта до соседнего объекта.

  • EUCLIDEAN_DISTANCEРасстояние по прямой линии между двумя точками (как ворона летает)
  • MANHATTAN_DISTANCEРасстояние между двумя точками, измеренное вдоль осей, расположенных под прямым углом друг к другу (городские кварталы); рассчитывается суммированием абсолютных разностей между координатами х и у.
String

Производные выходные данные

ИмяОписаниеТип данных
Minimum_Distance

Минимальное расстояние N-соседства.

Double
Average_Distance

Среднее расстояние N-соседства.

Double
Maximum_Distance

Максимальное расстояние N-соседства.

Double

Пример кода

CalculateDistanceBand, пример 1 (окно Python)

Следующий скрипт окна Python демонстрирует, как использовать инструмент CalculateDistanceBand.

import arcpy
arcpy.env.workspace = "c:/data"
mindist, avgdist, maxdist = arcpy.CalculateDistanceBand_stats("Blocks", 10, "EUCLIDEAN_DISTANCE")
CalculateDistanceBand, пример 2 (автономный скрипт)

Следующий автономный Python скрипт демонстрирует, как использовать инструмент CalculateDistanceBand.

# import module
import arcpy
# Set geoprocessing environment Workspace
arcpy.env.workspace = "c:/data"
# Set variables 
infc = "Blocks"
field = "POP2000"
outfc = "PopHotSpots"
neighbors = 10
 
# Run the CalculateDistanceBand tool to get a distance for use with the Hot Spot tool from the tool result object
mindist, avgdist, maxdist = arcpy.CalculateDistanceBand_stats(infc, neighbors, "EUCLIDEAN_DISTANCE")
 
# Run the Hot Spot Analysis tool, using the maxdist output from the Calculate Distance Band tool as an input
arcpy.HotSpots_analysis(infc, field, outfc, "Fixed Distance Band", "EUCLIDEAN_DISTANCE", "None", maxdist)

Параметры среды

Выходная система координат

До начала анализа геометрия пространственных объектов проецируется в Выходную систему координат. Во всех математических вычислениях учитывается пространственная привязка Выходной системы координат. Если выходная система координат выражена в градусах, минутах и секундах, то геодезические расстояния рассчитываются с помощью хордовых расстояний.

Связанные разделы