Доступно с лицензией Spatial Analyst.
Краткая информация
Вычисляет для каждой ячейки стоимостное расстояние с наименьшей совокупной стоимостью перемещения от или до источника с наименьшей стоимостью с учетом действительного расстояния по поверхности, а также горизонтального и вертикального факторов.
Использование
Инструменты группы Путевое расстояние сравнимы с инструментами группы Стоимостное расстояние в том, что они определяют минимальную суммарную стоимость перемещения от или до источника каждой ячейки поверхности растра. Однако инструменты путевого расстояния добавляют больше сложности анализу, так как рассчитывают фактическое расстояние по поверхности, при этом учитывая дополнительные горизонтальный и вертикальный факторы.
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. По умолчанию разрешение будет определено максимальным размером ячейки из растров стоимости, поверхности, горизонтального и вертикального фактора. Если не выбран ни один из входных растров, необходимо указать значение размера ячейки.
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 инструмент Полигон в растр, т.е. Метод центра ячейки. Это означает, что данные, не расположенные по центру ячейки, не будут включены в промежуточные растеризованные исходные выходные данные, поэтому они не будут представлены в расчетах расстояния. Например, если источником является ряд небольших полигонов (например периметры знаний), которые невелики относительно размера 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 и задать Поле приоритета. Затем используйте полученные выходные данные в качестве входных для того инструмента расстояний, который вам требуется. Кроме того, можно выбрать небольшой размер ячейки, чтобы получить достаточный объем данных из входных объектов.
Ячейки со значением NoData ведут себя как барьеры в инструментах путевого расстояния. Стоимостное расстояние для ячеек, расположенных позади ячеек со значением NoData, вычисляется с учетом совокупной стоимости, необходимой для обхода барьера из значений NoData. Любой ячейке, которой присвоено значение NoData на любом из входных растров, на всех выходных растрах также будет присвоено значение NoData.
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.
Выходные данные инструмента Экспозиция могут использоваться в качестве входных данных для Входного горизонтального растра.
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 от или до набора исходных местоположений – это нижняя граница расстояний с наименьшей стоимостью от ячейки до всех исходных местоположений.
Значения по умолчанию для модификаторов Горизонтального фактора следующие:
Keywords Zero factor Cut angle Slope Side value -------------- ----------- ----------- ----- --------- Binary 1.0 45 ~ ~ Forward 0.5 45 (fixed) ~ 1.0 Linear 0.5 181 1/90 ~ Inverse linear 2.0 180 -1/90 ~
Значения по умолчанию для модификаторов Вертикального фактора следующие:
Keyword Zero Low High Slope Power Cos Sec factor cut cut power power angle angle ------------------------ ------ ----- ----- ----- ----- ----- ----- Binary 1.0 -30 30 ~ ~ ~ ~ Linear 1.0 -90 90 1/90 ~ ~ ~ Symmetric linear 1.0 -90 90 1/90 ~ ~ ~ Inverse linear 1.0 -45 45 -1/45 ~ ~ ~ Symmetric inverse linear 1.0 -45 45 -1/45 ~ ~ ~ Cos ~ -90 90 ~ 1.0 ~ ~ Sec ~ -90 90 ~ 1.0 ~ ~ Cos_sec ~ -90 90 ~ ~ 1.0 1.0 Sec_cos ~ -90 90 ~ ~ 1.0 1.0Характеристики начальной точки или объекта, перемещающегося от начальной точки или возвращающегося в нее, контролируются определенными параметрами. Параметр Множитель стоимости источника определяет режим перемещения или магнитуды источника, Начальная стоимость источника задает начальную стоимость до начала движения, Коэффициент сопротивления источника является динамической настройкой, учитывающей влияние накопленной стоимости, например, симуляция степени усталости альпиниста, а Емкость источника задает количество стоимости может накопить источник до достижения предела. Направление движения определяет, начинает ли объект движение от источника к другим местоположениям или наоборот, к источнику.
Если какой-либо из параметров характеристик источника указан с использованием поля, исходная характеристика будет применяться по принципу «источник-на-источник» в соответствии с информацией в данном поле для исходных данных. Если используется ключевое слово или константа, они применяются ко всем источникам.
Если задана Начальная стоимость источника, а Направление движения выбрано как Движение от источника, исходным местоположениям на выходной поверхности стоимостного расстояния будет присвоено значение Начальной стоимости источника, иначе, им будет присвоено значение 0.
Этот инструмент поддерживает параллельную обработку. Если ваш компьютер имеет несколько процессоров или процессор с несколькими ядрами, то его производительность будет более высокой, особенно на больших наборах данных. Раздел справки Параллельная обработка и Spatial Analyst содержит более подробные сведения об этой возможности и способах ее настройки.
При использовании параллельной обработки будут записаны временные данные для управления обрабатываемыми фрагментами данных. Расположение папки временных файлов по умолчанию будет на вашем локальном диске C. Можно изменить местоположение этой папки, задав системной переменной среды TempFolders путь к нужному каталогу (к примеру, E:\RasterCache). Если у вас есть права администратора, вы также можете использовать ключ реестра (например, [HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\ESRI\Desktop10.6\Raster]).
По умолчанию, этот инструмент использует половину доступных ядер. Если размер входных данных меньше, чем 5000 на 5000 ячеек, может использоваться меньшее число ядер. Можно задавать число используемых инструментом ядер в среде Коэффициент параллельной обработки environment.
См. раздел Параметры среды анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.
Синтаксис
PathDistance (in_source_data, {in_cost_raster}, {in_surface_raster}, {in_horizontal_raster}, {horizontal_factor}, {in_vertical_raster}, {vertical_factor}, {maximum_distance}, {out_backlink_raster}, {source_cost_multiplier}, {source_start_cost}, {source_resistance_rate}, {source_capacity}, {source_direction})| Параметр | Объяснение | Тип данных |
in_source_data | Входные местоположения источников. Растр или набор пространственных данных, определяющий ячейки или местоположения, от или 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 (Дополнительный) | 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 |
in_surface_raster (Дополнительный) | Растр, определяющий значения высот в каждой ячейке. Значения используются для вычисления действительного расстояния по поверхности, которое будет пройдено при перемещении между ячейками. | Raster Layer |
in_horizontal_raster (Дополнительный) | Растр, определяющий горизонтальное направление в каждой ячейке. Значения на растре должны быть целыми числами в диапазоне от 0 до 360, значение 0 градусов соответствует направлению на север, или в верхнюю часть экрана. Значения увеличиваются по часовой стрелке. Плоским участкам должно быть присвоено значение, равное -1. Для определения дополнительной стоимости в горизонтальной плоскости, возникающей при движении из ячейки в соседние с ней ячейки, значения в каждом местоположении будут использоваться в сочетании с {horizontal_factor}. | Raster Layer |
horizontal_factor (Дополнительный) | Объект Horizontal Factor определяет отношение между горизонтальным фактором стоимости и горизонтальным относительным углом движения. Существует несколько факторов с различными модификаторами, которые задают определенный график горизонтального фактора. Дополнительно, для создания пользовательского графика можно воспользоваться таблицей. Графики применяются для определения горизонтального фактора, используемого в вычислениях общей стоимости перемещения в соседнюю ячейку. В приведенных ниже пояснениях используются два сокращения: HF обозначает горизонтальный фактор, идентифицирующий определенные препятствия при продвижении от одной ячейки к другой; а HRMA обозначает относительный горизонтальный угол движения, который идентифицирует угол между направлением по горизонтали и направлением движения. Объект представлен в следующих формах: Их определения и параметры выглядят так:
Модификаторы для ключевых слов горизонтального фактора выглядят так:
| Horizontal factor |
in_vertical_raster (Дополнительный) | Растр, определяющий z-значения для каждого местоположения ячейки. Значения используются для вычисления уклонов, применяемых при определении вертикального фактора, учитываемого при перемещении из одной ячейки в другую. | Raster Layer |
vertical_factor (Дополнительный) | Объект Vertical factor определяет отношение между фактором вертикальной стоимости и вертикальным углом относительного перемещения (VRMA). Существует несколько факторов с различными модификаторами, которые задают определенный график вертикального фактора. Дополнительно, для создания пользовательского графика можно воспользоваться таблицей. Графики применяются для определения вертикального фактора, используемого в вычислениях общей стоимости перемещения в соседнюю ячейку. В приведенных ниже пояснениях используются два сокращения: VF обозначает вертикальный фактор, идентифицирующий трудности преодоления разности высот, возникающие при продвижении от одной ячейки к другой; а VRMA обозначает относительный вертикальный угол движения, который идентифицирует угол уклона между анализируемой ячейкой От и ячейкой До. Объект представлен в следующих формах:
Их определения и параметры выглядят так:
Модификаторы для ключевых слов вертикального фактора выглядят так:
| Vertical factor |
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 (последующую ячейку) вдоль оптимального пути с наименьшей суммарной стоимостью перемещения из каждой ячейки до ближайшего (в терминах стоимости) источника, во время вычисления расстояния по поверхности, а также горизонтального и вертикального факторов поверхности. 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) | Этот параметр симулирует возрастание усилия для преодоления стоимостей по мере повышения накопленной стоимости. Он используется для моделирования усталости путешествующего. Возрастающая накопленная стоимость для достижения ячейки умножается на степень сопротивляемости и добавляется к стоимости перемещения в последующую ячейку. Это модифицированная версия формулы начисления сложных процентов, которая используется для вычисления предполагаемой стоимости перемещения по ячейке. По мере увеличения степени сопротивления, увеличивается стоимость ячеек, посещаемых в последнюю очередь. Чем выше степень сопротивления, тем больше дополнительной стоимости добавляется для достижения следующей ячейки, которая складывается при каждом последующем передвижении. Поскольку степень сопротивления аналогична по свойствам средним темпам, а значения совокупной стоимости очень велики, рекомендуется использовать маленькие значения степени сопротивляемости (например, от 0,02 до 0,005 или даже меньше, в зависимости от совокупных значений стоимости. Значения должны быть больше или равны нулю. Значение по умолчанию равно 0. | Double; Field |
source_capacity (Дополнительный) | Задает для перемещающегося объекта емкость стоимости источника. Вычисление стоимости продолжается для каждого источника, пока не будет достигнута указанная емкость. Значения должны быть больше нуля. Емкость по умолчанию равна расстоянию до границы выходного растра. | Double; Field |
source_direction (Дополнительный) | Определяет направление передвижения путешественника, если применяются горизонтальные и вертикальные факторы, степень сопротивляемости источника и начальная стоимость источника.
Либо укажите ключевое слово FROM_SOURCE или TO_SOURCE, которое будет применяться ко всем источникам, либо укажите поле в исходных данных, содержащее эти ключевые слова, чтобы задать направление перемещения для каждого источника. Поле должно содержать строки FROM_SOURCE или TO_SOURCE. | String; Field |
Возвращаемое значение
| Название | Объяснение | Тип данных |
| out_distance_raster | Выходной растр путевого расстояния. Выходной растр путевого расстояния идентифицирует для каждой ячейки стоимостное расстояние с наименьшей совокупной стоимостью перемещения до определённого (в терминах стоимости) источника, с учётом расстояния по поверхности, а также горизонтального и вертикального факторов. Источник может быть представлен ячейкой, набором ячеек или векторным объектом. Выходной растр представлен числами с плавающей точкой. | Raster |
Пример кода
PathDistance, пример 1 (окно Python)
На следующем скрипте Python Window показано, как использовать инструмент PathDistance.
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outPathDist = PathDistance("observers.shp", "costraster", "elevation", "hfraster",
HfForward(0.5, 1.0), "elevation", VfBinary(1.0, -30, 30),
"", "c:/sapyexamples/output/backlinkpath", "Multiplier", "StartCost", "Resistance", 500000)
outPathDist.save("c:/sapyexamples/output/pathdistout")
PathDistance, пример 2 (автономный скрипт)
Вычисляет для каждой ячейки стоимостное расстояние с наименьшей совокупной стоимостью перемещения до ближайшего (в терминах стоимости) источника, с учетом действительного расстояния по поверхности, а также горизонтального и вертикального факторов.
# Name: PathDistance_Ex_02.py
# Description: Calculates, for each cell, the least accumulative
# cost distance to the nearest source, while accounting
# for surface distance and horizontal and vertical
# cost factors.
# 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
inSource = "observers.shp"
inCostRast = "costraster"
inElev = "elevation"
# The horizontal factor
inHoriz = "hfraster"
# Create the HfForward Object
zeroFactor = 0.5
sideValue = 1.0
myHorizFactor = HfForward(zeroFactor, sideValue)
#The vertical factor
inVertical = "elevation"
# Create the VfBinary Object
zeroFactor = 1.0
lowCutAngle = -30
highCutAngle = 30
myVerticalFactor = VfBinary(zeroFactor, lowCutAngle, highCutAngle)
maxDist = ""
optBacklinkOut = "c:/sapyexamples/output/pathbacklink"
multiplier = "Multiplier"
startCost = "StartCost"
resistance = "Resistance"
capacity = 500000
# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")
# Execute PathDistance
outPathDist = PathDistance(inSource, inCostRast, inElev, inHoriz,
myHorizFactor, inVertical, myVerticalFactor,
maxDist, optBacklinkOut, multiplier, startCost,
resistance, capacity)
# Save the output
outPathDist.save("c:/sapyexamples/output/pathdistout02")
Параметры среды
Информация о лицензиях
- ArcGIS Desktop Basic: Требует Spatial Analyst
- ArcGIS Desktop Standard: Требует Spatial Analyst
- ArcGIS Desktop Advanced: Требует Spatial Analyst