ArcMap

Partikelverfolgung

Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.

Zusammenfassung

Berechnet den Pfad eines Partikels durch ein Geschwindigkeitsfeld und gibt eine ASCII-Datei mit Partikelverfolgungsdaten zurück, sowie optional eine Feature-Class der Verfolgungsinformationen.

Weitere Informationen zur Funktionsweise von "Partikelverfolgung"

Verwendung

  • Die Eingabe-Raster für Richtung und Magnitude sollten aus der Ausführung des Werkzeugs Darcy-Strömung stammen.

  • Die von diesem Werkzeug generierte Pfaddatei ist eine ASCII-Textdatei, die Informationen zu Position, Richtung und Magnitude der lokalen Geschwindigkeit und zur kumulativen Länge und Zeit der Reise entlang des Pfades enthält. Diese Datei wird von Durchlässigkeit als Eingabe verwendet. Das Format dieser Datei lautet wie folgt:

    time         x            y            length       flow dir     flow mag
0.000000000  0.000000000  482.8400000  0.000000000  90.00000000  0.04418909563
113.1648712  4.999804443  482.7957786  5.000000000  91.01366126  0.04418332249
226.2741353  9.998043277  482.6630814  10.00000000  92.02765240  0.04420504404
339.3574334  14.99315255  482.4419855  15.00000000  93.04094157  0.04421519432
452.3447720  19.98356700  482.1325285  20.00000000  94.05521317  0.04425274599
565.2657591  24.96772671  481.7348453  25.00000000  95.06807622  0.04427874865
678.0514031  29.94406931  481.2490323  30.00000000  96.08254679  0.04433188322
790.7309576  34.91104149  480.6752838  35.00000000  97.09488082  0.04437362239

  • Von Partikelströmung wird kein bestimmtes System von Einheiten angegeben. Es ist wichtig, dass alle Daten in einer konsistenten Menge von Einheiten angegeben werden und dieselbe Einheit für Zeit (Sekunden, Tage, Jahre) und Länge (Fuß, Meter) verwenden.

  • Die Quellenposition muss innerhalb der Grenze der Eingabe-Raster liegen und darf sich nicht in einer NoData-Fläche befinden.

  • Die Protokolldatei endet, wenn die Spur über das Untersuchungsgebiet hinausgeht und die angegebene maximale Verfolgungszeit nicht erreicht hat.

  • Wenn das verfolgte Partikel zum angegebenen Zeitpunkt den Rand des Untersuchungsgebiets erreicht hat und der Prädiktorpunkt außerhalb des Untersuchungsgebiets liegt, endet die Protokolldatei.

  • Wenn das verfolgte Partikel zum angegebenen Zeitpunkt in eine Senke migriert, endet die Protokolldatei. Eine Senke kann durch einen Ablaufbrunnen oder eine sonstige Absenkung erstellt werden.

  • Dieses Werkzeug ergibt die folgenden beiden Ausgaben:

    1. Eine Partikelspur-ASCII-Datei, die den als "Ausgabe-Datei der Partikelverfolgung" angegebenen Namen verwendet
    2. Eine optionale Polyline-Feature-Class

  • Weitere Informationen zur Geoverarbeitung von Umgebungen mit diesem Werkzeug finden Sie unter Analyseumgebungen und Spatial Analyst.

Syntax

ParticleTrack(in_direction_raster, in_magnitude_raster, source_point, out_track_file, {step_length}, {tracking_time}, {out_track_polyline_features})
ParameterErklärungDatentyp
in_direction_raster

Ein Eingabe-Raster, bei dem jeder Zellenwert die Richtung des Sickergeschwindigkeitsvektors (durchschnittliche lineare Geschwindigkeit) im Mittelpunkt der Zelle darstellt.

Richtungen werden in Kompasskoordinaten ausgedrückt, in Grad im Uhrzeigersinn von Norden. Dies kann mit dem Werkzeug Darcy-Strömung erstellt werden.

Richtungswerte müssen Gleitkommawerte sein.

Raster Layer
in_magnitude_raster

Ein Eingabe-Raster, bei dem jeder Zellenwert den Betrag des Sickergeschwindigkeitsvektors (durchschnittliche lineare Geschwindigkeit) im Mittelpunkt der Zelle darstellt.

Einheiten: Länge/Zeit. Dies kann mit dem Werkzeug Darcy-Strömung erstellt werden.

Raster Layer
source_point

Ein Python Point-Klassenobjekt gibt die Position des Quellpunktes in Karteneinheiten an, an dem die Partikelverfolgung beginnen soll.

Das Objekt hat folgendes Format:

  • point(x,y)
Point
out_track_file

Die Ausgabe-ASCII-Textdatei, die die Partikelverfolgungsdaten enthält.

File
step_length
(optional)

Die Schrittlänge, die zum Berechnen der Partikelspur verwendet werden soll.

Standardmäßig wird die halbe Zellengröße verwendet. Einheiten: Länge.

Double
tracking_time
(optional)

Maximal verstrichene Zeit für die Partikelverfolgung.

Der Algorithmus folgt der Spur bis entweder diese Zeit abgelaufen ist oder das Partikel aus dem Raster oder in eine Senke migriert.

Der Standardwert ist unendlich. Einheiten: Zeit.

Double
out_track_polyline_features
(optional)

Die optionale Ausgabe-Line-Feature-Class, die die Partikelspur enthält.

Diese Feature-Class enthält eine Reihe von Bögen mit Attributen für Position, Richtung und Magnitude der lokalen Geschwindigkeit sowie die kumulative Länge und Zeit der Reise entlang des Pfades.

Feature Class

Codebeispiel

ParticleTrack – Beispiel 1 (Python-Fenster)

In diesem Beispiel wird das Werkzeug für die erforderlichen Eingaben ausgeführt, und es wird eine ASCII-Datei der Partikelverfolgungsdaten sowie eine Shapefile-Feature-Class der Partikelverfolgung ausgegeben.

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
ParticleTrack("gwdir", "gwmag", arcpy.Point(-200,-200), 
              "C:/sapyexamples/output/trackfile.txt",10, 100000, 
              "C:/sapyexamples/output/trackpolyline.shp")
ParticleTrack – Beispiel 2 (eigenständiges Skript)

In diesem Beispiel wird das Werkzeug für die erforderlichen Eingaben ausgeführt, und es wird eine ASCII-Datei der Partikelverfolgungsdaten sowie eine Shapefile-Feature-Class der Partikelverfolgung ausgegeben.

# Name: ParticleTrack_Ex_02.py
# Description: Calculates the path of a particle through a velocity field.
# 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
inDirectionRaster = "gwdir"
inMagnitudeRaster = "gwmag"
sourcePoint = arcpy.Point(-200, -200)
outTrackFile = "C:/sapyexamples/output/trackfile.txt"
stepLength = 10
trackingTime = 10000000
outTrackPolylineFeatures = "C:/sapyexamples/output/trackpolyline.shp"

# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")

# Execute ParticleTrack
ParticleTrack(inDirectionRaster, inMagnitudeRaster, sourcePoint, outTrackFile,
              stepLength, trackingTime, outTrackPolylineFeatures)

Umgebungen

Lizenzinformationen

  • Basic: Erfordert Spatial Analyst
  • Standard: Erfordert Spatial Analyst
  • Advanced: Erfordert Spatial Analyst

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