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成本路径 (Spatial Analyst)

在本主题中

  1. 摘要
  2. 使用情况
  3. 参数
  4. 环境
  5. 许可信息

需要 Spatial Analyst 许可。

摘要

用于计算从源到目标的最小成本路径。

最佳路径为栅格工具提供了增强的功能或性能。

了解有关创建最小成本路径的详细信息

使用情况

  • 在成本距离方面，成本路径工具可生成用于记录最小成本路径或从所选位置到累积成本面内所定义的最近源像元之间的路径的输出栅格。

  • 在运行成本路径之前，通常需要运行一个或多个加权成本工具（成本距离、成本回溯链接或成本分配），才能创建输入成本距离和回溯链接栅格。 它们是成本路径必需的输入栅格。

  • 在扫描过程中遇到每个最小成本路径时，将会为其分配一个值。 成本路径的原始源栅格（成本距离和回溯链接是从该栅格中获得的）上的终止像元接收一，第一条路径接收三，第二条路径接收四，依此类推。 值二为路径合并部分的保留值，该路径具有部分公共成本路径。

  • 当输入目标数据是栅格时，目标像元集包括输入栅格中的所有像元或具有有效值的要素目标数据。 具有 NoData 值的像元不包括在源集内。 值零将被视为合法目标。 使用提取工具可轻松地创建目标栅格。

  • 当源输入是要素时，默认情况下，将使用第一个有效可用字段。 如果不存在有效字段，则将使用 ObjectID 字段（例如 OID 或 FID，取决于要素输入的类型）。

  • 使用输入要素目标的面要素数据时，如果输出像元相对于输入中的详细信息较为粗略，则必须注意输出像元大小的处理方式。 在使用面转栅格工具的内部栅格化过程中，像元分配类型的默认设置将为像元中心。 这意味着，不在像元中心的数据将不会包含在中间栅格化目标输出中，因此也不会在距离计算中表示出来。 例如，如果您的目标是一系列相对于输出像元大小偏小的面，如建筑物覆盖区，则可能只有一部分面会落入输出栅格像元的中心，从而导致分析中会缺少其他大部分面。

    为避免出现这种情况，在中间步骤，您可以使用要素转栅格工具直接将输入要素栅格化并设置字段参数。 然后将生成的输出用作希望使用的特定距离工具的输入。 或者，您可以选择一个小的像元大小以从输入要素中捕获适当量的详细信息。

  • 当多条路径合并到一起并随着余下的距离回到同一路线上的源时，两条路径相交的线段将被分配值 2。 其中一条路径的值不能被分配给路径的合并部分，因为合并部分属于两条路径。

    合并路径的地图
    具有合并路径的每个区域选项示例

  • 成本路径将忽略像元大小环境设置，并将输入成本回溯链接栅格数据的像元大小用于输出栅格。 如果对回溯链接栅格重采样使其具有不同分辨率，则该栅格的模式将被严重更改。 为了避免混淆，在使用此工具时，不应设置像元大小。

  • 成本路径可用于根据 D8 流向来确定流动路径。 如需以此方式使用成本路径，请将 D8 流向栅格用作输入成本回溯链接栅格的输入。 您还需要提供输入成本距离栅格；输入成本距离栅格不用于确定路径。 无论您使用常量栅格还是数字高程模型 (DEM)，您的路径都是相同的；只有路径上的属性值会有所不同。 有关 D8 流向栅格的详细信息，请参见流向工具。

  • 当输入目标数据是要素时，必须至少包含一个有效字段。

  • 有关适用于此工具的地理处理环境的详细信息，请参阅分析环境和 Spatial Analyst。

参数

对话框Python

标注说明数据类型
输入栅格数据或要素目标数据

用于识别这些像元的栅格或要素数据集（将确定的最小成本路径为这些像元与成本最低的源之间的路径）。

如果输入为栅格，则输入由具有有效值（零是有效值）的像元组成，并且必须为其余的像元指定 NoData。

Raster Layer; Feature Layer
输入成本距离栅格

要用于确定从目标位置到源的最小成本路径的成本距离栅格的名称。

成本距离栅格通常通过成本距离、成本分配或成本回溯链接工具进行创建。 对于每个像元，成本距离栅格存储从每个像元到一组源像元的成本表面上的最小累积成本距离。

Raster Layer
输入成本回溯链接栅格

用于确定要经由最小成本路径返回到源的路径的成本回溯链接栅格的名称。

对于成本回溯链接栅格内的每个像元，值可识别在从像元到单个源像元或一组源像元的最小累积成本路径上作为下一像元的邻近像元。

Raster Layer
路径类型
(可选)

用于对输入目标数据上的值和区域在成本路径计算中的解释方式进行定义的关键字。

  • 每个像元—对于输入目标数据上每一个具有有效值的像元，系统会确定最小成本路径并将该路径保存在输出栅格上。 利用该选项，系统会单独处理输入目标数据的每个像元，并确定每个“起始”像元的最小成本路径。
  • 每个区域—对于输入目标数据上的每个区域，系统会确定最小成本路径并将该路径保存在输出栅格上。 利用该选项，每个区域的最小成本路径可起始于区域内成本距离权重最小的像元。
  • 最佳单一—对于输入目标数据上的所有像元，最小成本路径派生自距源像元具有最小成本路径的最小值的像元。
String
目的地字段
(可选)

用于获得目标位置的值的字段。

输入要素数据必须至少包含一个有效字段。

Field
回溯链接栅格的强制流向约定
(可选)

强制命令工具将输入回溯链接栅格视为流向栅格。 流向栅格可以使用 0 和 255 之间的整数值。

  • 未选中 - 输入成本回溯链接栅格会根据值的范围（以及该值是整数值还是浮点值）以不同方式解释。 对于 0-8 的值范围，输入成本回溯链接栅格将被视为回溯链接栅格。 对于值 0-255 和整数值，输入成本回溯链接栅格将被视为流向栅格。 对于 0-360 的值范围和浮点值，输入成本回溯链接栅格将被视为反向栅格。
  • 选中 - 为输入成本回溯链接栅格提供的栅格将被视为流向栅格。 如果流向栅格的最大值不超过 8，则该操作是必需的。
Boolean

返回值

标注说明数据类型
输出栅格

输出成本路径栅格

输出栅格为整型。

Raster

CostPath(in_destination_data, in_cost_distance_raster, in_cost_backlink_raster, {path_type}, {destination_field}, {force_flow_direction_convention})
名称说明数据类型
in_destination_data

用于识别这些像元的栅格或要素数据集（将确定的最小成本路径为这些像元与成本最低的源之间的路径）。

如果输入为栅格，则输入由具有有效值（零是有效值）的像元组成，并且必须为其余的像元指定 NoData。

Raster Layer; Feature Layer
in_cost_distance_raster

要用于确定从目标位置到源的最小成本路径的成本距离栅格的名称。

成本距离栅格通常通过成本距离、成本分配或成本回溯链接工具进行创建。 对于每个像元，成本距离栅格存储从每个像元到一组源像元的成本表面上的最小累积成本距离。

Raster Layer
in_cost_backlink_raster

用于确定要经由最小成本路径返回到源的路径的成本回溯链接栅格的名称。

对于成本回溯链接栅格内的每个像元，值可识别在从像元到单个源像元或一组源像元的最小累积成本路径上作为下一像元的邻近像元。

Raster Layer
path_type
(可选)

用于对输入目标数据上的值和区域在成本路径计算中的解释方式进行定义的关键字。

  • EACH_CELL—对于输入目标数据上每一个具有有效值的像元，系统会确定最小成本路径并将该路径保存在输出栅格上。 利用该选项，系统会单独处理输入目标数据的每个像元，并确定每个“起始”像元的最小成本路径。
  • EACH_ZONE—对于输入目标数据上的每个区域，系统会确定最小成本路径并将该路径保存在输出栅格上。 利用该选项，每个区域的最小成本路径可起始于区域内成本距离权重最小的像元。
  • BEST_SINGLE—对于输入目标数据上的所有像元，最小成本路径派生自距源像元具有最小成本路径的最小值的像元。
String
destination_field
(可选)

用于获得目标位置的值的字段。

输入要素数据必须至少包含一个有效字段。

Field
force_flow_direction_convention
(可选)

强制命令工具将输入回溯链接栅格视为流向栅格。 流向栅格可以使用 0 和 255 之间的整数值。

  • INPUT_RANGE—in_cost_backlink_raster 会根据值的范围（以及该值是整数值还是浮点值）以不同方式解释。 对于 0-8 的值范围，in_cost_backlink_raster 将被视为回溯链接栅格。 对于值 0-255 和整数值，in_cost_backlink_raster 将被视为流向栅格。 对于 0-360 的值范围和浮点值，in_cost_backlink_raster 将被视为反向栅格。
  • FLOW_DIRECTION—为 in_cost_backlink_raster 提供的栅格将被视为流向栅格。 如果流向栅格的最大值不超过 8，则该操作是必需的。
Boolean

返回值

名称说明数据类型
out_raster

输出成本路径栅格

输出栅格为整型。

Raster

代码示例

CostPath 示例 1（Python 窗口）

以下 Python 窗口脚本演示了 CostPath 工具的使用方法。

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outCostPath = CostPath("observers", "costraster", "backlink2", "EACH_CELL")
outCostPath.save("c:/sapyexamples/output/costpath")
CostPath 示例 2（独立脚本）

用于计算从源到目标的最小成本路径。

# Name: CostPath_Ex_02.py
# Description: Calculates the least-cost path from a source to 
#              a destination.
# 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
inDestination = "observers.shp"
costDistanceRaster = "costdistraster"
backLink = "backlink2"
method = "EACH_CELL"
destField = "FID"

# Execute CostPath
outCostPath = CostPath(inDestination, costDistanceRaster, backLink, method,
                       destField)

# Save the output 
outCostPath.save("c:/sapyexamples/output/costpath02")

环境

自动提交, 压缩, 当前工作空间, 输出配置关键字, 临时工作空间, 切片大小

特殊情况

许可信息

  • Basic: 需要 Spatial Analyst
  • Standard: 需要 Spatial Analyst
  • Advanced: 需要 Spatial Analyst

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