计算直线距离

需要 Spatial Analyst 许可。

直线(欧氏)距离是当您考虑距离分析时通常会想到的距离。 该距离是两点之间的最近距离。

直线距离是您在纸质地图上用标尺测量的距离。 直线距离不表示两点之间的表面。 它是指鸟或飞机在平面上方飞行时在两点之间行进的距离。

距离累积是计算直线距离的主要工具。 在最简单的形式下,您仅需指定源位置。 对于每个非源像元,工具将计算其与最近的源位置之间的直线距离。

表面上通过直线连接的两个点

当存在障碍时,直线距离可能发生改变。 另一种情况下,当考虑表面起伏并整合行进的实际距离时,直线距离也可能改变。

直线距离分析示例

直线距离是最常见的距离计算之一,适合各种各样的应用,例如:

  • 规划部正在确定拟建住房开发项目是否位于湿地的法定缓冲区内。
  • 在鹿的适宜性模型中,要计算各个位置到溪流的距离,使得生成的距离表面可用作输入条件。
  • 在直升机救援受伤的徒步旅行者时,确定最近的医院。
  • 在发生油泄漏期间,确定泄漏处周围 5000 米之内的所有鸟类筑巢点。
  • 一个简单的机场噪声模型可以使用与跑道的距离作为中间步骤。

直线距离分析

可以在概念上将距离分析分为以下相关功能领域:

从第一个功能范围来看,直线距离计算如下图所示。 该方案包括 4 个护林员站(紫色点)和一些河流(蓝色线)的集合。

从四个点出发的直线距离地图
从每个非源像元到最近的管理站(紫色点)的直线距离。 河流已显示(蓝色线)

也可以确定到最近的护林站的直线距离,如下图所示。

从四个点出发的直线方向地图
从每个非源像元到最近的管理站的直线方向。 方向基于罗盘方向(0 至 360)。

创建直线距离栅格

要创建直线距离栅格,请完成以下步骤:

  1. 打开距离累积工具。
  2. 输入栅格或要素源数据参数中,提供要计算其距离的源。
  3. 为输出距离累积栅格提供名称。
  4. 单击运行

直线距离计算和输出

以下部分提供了您在使用距离累积工具计算直线距离时,要作出明智决策所需的基本信息。

输入源

输入源确定要为其计算距离的位置。 示例源包括道路、河流、城镇中心、鸟类筑巢点和湿地。 如果源输入是栅格,则必须仅包含源像元的值,其他像元必须为 NoData。 如果源输入是要素类,则当工具运行时,它将转换为栅格。

计算

将计算从每个非源像元中心到每个源像元中心的距离。 将会为每个非源像元分配到源的最短距离。

从概念上讲,算法的工作原理如下:对于每个非源像元,通过计算当 x_max 和 y_max 作为三角形另外两条边时的斜边,来确定与每个源像元的距离。 此计算将得出真正的直线距离,而不是沿着相邻像元之间构建的边序列确定网络距离。 确定到源的最短距离后,如果小于指定的最大距离,则该值会被分配至输出栅格上的像元位置。 如果指定了最大距离,任何大于此距离的非源像元将收到 NoData。

源像元和非源像元之间的直线距离

距离栅格的输出值是浮点值。 如果像元与两个或多个源之间的距离相等,则像元将被分配到扫描过程中最先遇到的源。

以上描述是对如何派生值的概念性描述。 实际算法将采用双扫描连续过程计算信息。 处理时间取决于分析窗口中的像元总数,而不是源像元的数量或排列方式。

直线距离输出

可以通过距离累积工具创建多个输出栅格。 计算直线距离时,所产生的输出值的意义如下所述。

距离累积输出栅格

直线距离累积输出栅格记录从每个非源像元到最近的源的测量距离。 记录的距离值单位是基于输出空间参考的线性单位(例如,英尺或米)。

反向输出栅格

此栅格确定从像元出发沿最短路径到达最近源像元的行进方向。 如果已指定障碍,此方向可能和到达该像元的直线方向有所不同。

反向栅格提供每个像元的行进方向。 值的范围是 0 度到 360 度,并为源像元保留 0 度。 正东(右侧)是 90 度,且值以顺时针方向增加,因此 180 是南方、270 是西方、360 是北方。

反向栅格的重要用途是确定两个位置之间的最短路径。 距离累积和反向方向是最佳路径为线最佳路径为栅格工具的必要输入。

源方向输出栅格

源方向栅格将最近源像元的方向标识为方位角(以度为单位)。

该栅格使用与反向栅格相同的角度约定,但会分配整数值而非浮点值。 除输出类型之外,如果未识别障碍,则源方向和反向栅格会产生相同的结果。

距离分配和直线距离

距离累积的相关工具是距离分配。 所有的参数和输出均相同,除了距离分配还将输出一个分配栅格。 对于每个像元,此栅格都将指出距离该像元最近的源。

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