Стоимостное расстояние

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Краткая информация

Вычисляет дистанцию наименьшей суммарной стоимости до ближайшего источника для каждой ячейки по стоимостной поверхности.

Более подробно о работе инструментов стоимостного расстояния

Иллюстрация

Cost_Dist = CostDistance(Source_Ras, Cost_Ras)

Использование

• Входные данные источников могут быть представлены классом объектов или растром.

• Когда входные данные источников – растр, набор ячеек источников состоит из всех ячеек в растре источников, которые имеют действительные значения. Ячейки, имеющие значение NoData, не включаются в набор источников. Нулевое значение рассматривается как истинный источник. Исходный растр можно легко создать с помощью инструментов извлечения.

• Когда входные данные источников представлены классом пространственных объектов, местоположения источников внутренне конвертируются в растр до выполнения анализа. Разрешение растра можно настраивать с помощью параметра среды Размер ячейки. Выходное разрешение по умолчанию будет соответствовать разрешению входного растра стоимости.

• При использовании данных полигонального объекта в качестве входных исходных данных 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 инструментПолигон в растр, в котором используется CELL_CENTER. Это означает, что данные, не расположенные по центру ячейки, не будут включены в промежуточные растеризованные исходные выходные данные, поэтому не будут представлены в расчётах расстояния. Например, если источником является ряд небольших полигонов, например периметры знаний, которые невелики относительно размеру выходной ячейки, возможно, что только некоторые из них попадут по центру выходных растровых ячеек, и, видимо, большинство остальных объекты будут потеряны в анализе.

  Во избежание этой ситуации в качестве промежуточного шага можно напрямую растеризовать входные объекты с помощью инструмента Полигон в растр, задать Поле приоритета и использовать полученные выходные данные в качестве входных данных инструмента Расстояние. Кроме того, можно выбрать достаточно небольшой размер ячейки, чтобы получить достаточный объем данных из входных объектов.

• Если входные данные источника являются объектом, по умолчанию используется первое доступное поле. Если доступных полей нет, используется поле ObjectID (например, OID или FID, в зависимости от типа входных данных объекта).

• Ячейки со значением NoData во Входном растре стоимости ведут себя как барьеры в инструментах стоимостной поверхности. Любой ячейке, которой присвоено значение NoData на входной поверхности стоимости, будет присвоено значение NoData на всех выходных растрах (стоимость расстояния, распределение и направление).

• Если входные данные источников и растр стоимости имеют различные экстенты, по умолчанию выходной экстент будет определяться как пересечение двух растров. Чтобы получить поверхность стоимостного расстояния для всего экстента, выберите опцию Объединение входных данных на выходных параметров среды Экстент.

• Если Маска была задана в параметрах среды, любые ячейки, попадающие под маску, будут обрабатываться как значения NoData.

  Если в окне Анализ растров была определена маска, и маскируемые участки содержат источник, вычисления, выполняемые для поверхности стоимости, будут осуществляться для оставшихся ячеек источников. Ячейки источников, попадающие под маску, не будут рассматриваться в вычислениях. Этим ячейкам будет присвоено значение NoData на всех выходных растрах (расстояния, распределения и направления).

• Максимальное расстояние задаётся в тех же единицах стоимости, что используются и на входном растре стоимости.

• Для выходного растра расстояния, расстояние с наименьшей стоимостью (или минимальное суммарное стоимостное расстояние) ячейки до набора исходных местоположений – это нижняя граница расстояний с наименьшей стоимостью от ячейки до всех исходных местоположений.

• Растр стоимости не может содержать нулевые значения, так как алгоритм представляет собой мультипликативный процесс. Если ваш растр стоимости содержит нулевые значения, и они представляют области наименьшей стоимости, замените нулевые значения на небольшие положительные числа (например 0,01) перед запуском инструмента Стоимостное расстояние, воспользовавшись инструментом Условие. Если ячейки с нулевыми значениями представляют области, которые должны быть исключены из анализа, замените нулевые значения на значения NoData перед запуском инструмента Стоимостное расстояние, воспользовавшись инструментом Установить ноль.

• Характеристики источника или объектов, перемещающихся от источника, могут управляться параметрами Множитель стоимости источника (режим перемещения или магнитуда источника), Начальная стоимость источника (начальная стоимость до начала движения), Коэффициент сопротивления источника (динамическая настройка, учитывающая влияние накопленной стоимости, например, симуляция степени усталости альпиниста) и Емкость источника (как много стоимости может накопить источник до достижения предела).

• Если любой параметр характеристик источника задан с помощью значения, это значение применяется ко всем источникам. Если параметры указаны через поля, связанные с источником, значения в таблице будут применяться исключительно к соответствующим источникам.

• См. раздел Параметры среды анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.

Синтаксис

CostDistance (in_source_data, in_cost_raster, {maximum_distance}, {out_backlink_raster}, {source_cost_multiplier}, {source_start_cost}, {source_resistance_rate}, {source_capacity})

Параметр	Объяснение	Тип данных
in_source_data	Входные местоположения источников. Растр или набор пространственных данных, определяющий ячейки или местоположения, до которых вычисляются стоимостные расстояния с наименьшей стоимостью перемещения от всех ячеек. Для растров, входной тип может быть целочисленным или с плавающей точкой.	Raster Layer | Feature Layer
in_cost_raster	Растр, определяющий полное сопротивление или стоимость движения в плоскости через каждую ячейку. Значение в каждой ячейке представляет стоимость движения через ячейку по поверхности стоимости, выраженную на единицу расстояния. Для получения общей стоимости прохождения через ячейку, значение каждой ячейки умножается на разрешение ячейки, с учетом возможности движения по диагонали. Значения на входном растре стоимости могут быть представлены целыми числами или числами с плавающей точкой, но они не могут быть отрицательными (стоимость не может быть отрицательной).	Raster Layer
maximum_distance (Дополнительный)	Определяет пороговое значение суммарной стоимости перемещения, которое не может быть превышено. Если значение суммарного стоимостного расстояния превышает это значение, выходной ячейке будет присвоено значение NoData. Максимальное расстояние определяет экстент, для которого вычисляются совокупные стоимостные расстояния. Значение по умолчанию равно расстоянию до границы выходного растра.	Double
out_backlink_raster (Дополнительный)	Выходной растр стоимостного направления. Растр направления содержит значения от 0 до 8, которые определяют направление или следующую соседнюю ячейку вдоль оптимального пути с наименьшей суммарной стоимостью перемещения из каждой ячейки до ближайшего (в терминах стоимости) источника. Если маршрут должен пройти через правую соседнюю ячейку, ячейке будет присвоено значение 1, значение 2 будет присвоено нижней правой диагональной ячейке, и так далее по часовой стрелке. Значение 0 резервируется для ячеек источников.	Raster Dataset
source_cost_multiplier (Дополнительный)	Множитель, применяемый к значениям стоимости. Позволяет управлять режимом перемещения или магнитудой источника. Чем больше множитель, тем выше стоимость перемещения по каждой ячейке. Значения должны быть больше нуля. Значение по умолчанию равно 1.	Double | Field
source_start_cost (Дополнительный)	Начальная стоимость, от которой начинаются вычисления стоимости. Позволяет задавать фиксированную стоимость, связанную с источником. Вместо начала вычисления стоимости с нуля, алгоритм стоимости начинает со значения, заданного параметром source_start_cost. Значения должны быть больше или равны нулю. Значение по умолчанию равно 0.	Double | Field
source_resistance_rate (Дополнительный)	Коэффициент умножения накопленной стоимости для определения настройки сопротивления. Этот параметр симулирует возрастание усилия для преодоления стоимостей по мере повышения накопленной стоимости. Используется для моделирования усталости путешествующего. Возрастающая накопленная стоимость для достижения ячейки умножается на степень сопротивляемости и добавляется к стоимости перемещения в последующую ячейку. Чем выше степень сопротивления, тем больше дополнительной стоимости добавляется для достижения следующей ячейки, которая складывается при каждом последующем передвижении. Поскольку степень сопротивления похожа по свойствам на общий темп роста, и значения накопленной стоимости очень велики, рекомендуется использовать небольшие значения степени сопротивления, например, 0,02, 0,005 или даже меньше, в зависимости от значений накопленной стоимости. Значения должны быть больше или равны нулю. Значение по умолчанию равно 0.	Double | Field
source_capacity (Дополнительный)	Задает для перемещающегося объекта емкость стоимости от источника. Значение каждого источника может возрастать до указанной емкости. Значения должны быть больше нуля. Емкость по умолчанию равна расстоянию до границы выходного растра.	Double | Field

Возвращаемое значение

Название	Объяснение	Тип данных
out_distance_raster	Выходной растр стоимостного расстояния. Растр стоимостного расстояния определяет, для каждой ячейки, наименьшее суммарное стоимостное расстояние по поверхности стоимости до установленных положений источников. Источник может быть представлен ячейкой, набором ячеек или векторным объектом. Выходной растр представлен числами с плавающей точкой.	Raster

Пример кода

CostDistance, пример 1 (окно Python)

На следующем скрипте Python Window показано, как использовать инструмент CostDistance.

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outCostDist = CostDistance("source.shp", "elevation", "", "backlink", "Multiplier", "StartCost", "Resistance", 500000)
outCostDist.save("C:/sapyexamples/output/costdist")

CostDistance, пример 2 (автономный скрипт)

Вычисление растра расстояния с наименьшей стоимостью накопления из исходных местоположений точечного шейп-файла.

# Name: CostDistance_Ex_02.py
# Description: Calculates for each cell the least accumulative cost distance
#    to the nearest source over a cost  surface. 
# 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 = "source.shp"
inCostRaster = "elevation"
maxDistance = ""   
outBkLinkRaster = "C:/sapyexamples/output/outbklink"
multiplier = "Multiplier"
startCost = "StartCost"
resistance = "Resistance"
capacity = 500000

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

# Execute CostDistance
outCostDistance = CostDistance(inSourceData, inCostRaster, maxDistance, outBkLinkRaster, multiplier, startCost,
                              resistance, capacity)

# Save the output 
outCostDistance.save("C:/sapyexamples/output/outcostdist")

Параметры среды

• Автоподтверждение (Auto Commit)
• Размер ячейки (Cell size)
• Сжатие (Compression)
• Текущая рабочая область (Current Workspace)
• Экстент (Extent)
• Географические преобразования (Geographic Transformations)
• Маска (Mask)
• Выходное ключевое слово CONFIG (Output CONFIG Keyword)
• Выходная система координат (Output Coordinate System)
• Статистика растра (Raster Statistics)
• Временная рабочая область (Scratch Workspace)
• Растр привязки (Snap Raster)
• Размер листа (Tile Size)

Информация о лицензиях

• ArcGIS Desktop Basic: Требует Spatial Analyst
• ArcGIS Desktop Standard: Требует Spatial Analyst
• ArcGIS Desktop Advanced: Требует Spatial Analyst