يمكن تغيير مسافة الخط المستقيم عند وجود حاجز وعند تحديد البيانات النقطية للسطح. تتضمن البيانات النقطية للسطح المسافة الفعلية التي تتم مواجهتها للتكيف مع الارتفاعات والانخفاضات في السطح الأفقي. بمجرد تحديد مسافة الخط المستقيم المعدلة، يمكن تحديد معدل تلك المسافة التي يواجهها المسافر. يجب أن تكون مسافة الخط المستقيم المعدلة دقيقة لحساب الحركة الحقيقية للمسافر.
مسافة الخط المستقيم الأساسية بدون بيانات نقطية للسطح أو حاجز مطبق نظريًا تمثل المسافر كما لو كان يطير فوق السطح مباشرةً. عندما يتم دمج السطح الأفقي في حسابات المسافة، فإنه يمثل المسافة الإضافية التي سيغطيها المسافر لأنه يتحرك فوق التموجات في السطح الأفقي. يتم تحديد السطح الأفقي بواسطة البيانات النقطية للسطح وعادة ما يكون سطح الارتفاع.
توضح الصورة أدناه كيفية إجراء الحسابات العامة. نظرًا لأن المسار من النقطة أ إلى النقطة ب صعودًا، يحتاج المسافر إلى السفر لمسافة أبعد مما لو كان المسار مسطحًا. يشار إلى المسافة التي سيتم قطعها على أنها مسافة السطح.
ما لم تكن الخلية مسطحة، فإن البيانات النقطية للسطح ستزيد دائمًا المسافة اللازمة للتحرك خلالها.
يمكن التحكم في المعدل الذي يتم من خلاله مواجهة المسافة المعدلة من خلال سطح التكلفة وخصائص المصدر والعامل الرأسي والعامل الأفقي. إذا تم تحديد أي من هذه العوامل، يتم ضرب المسافة التي يجب قطعها عبر الخلية (المعدلة للبيانات النقطية للسطح) في التكلفة المرتبطة بالخلية.
لا ينبغي الخلط بين مسافة السطح والعامل الرأسي. تزيد مسافة السطح من المسافة الفعلية التي سيقطعها المسافر. العامل الرأسي هو الجهد المبذول للتغلب على المنحدرات التي يواجهها المسافر عند التحرك فوق السطح الأفقي.
أمثلة على استخدام البيانات النقطية للسطح
يمكن استخدام البيانات النقطية للسطح للمساعدة في حل سيناريوهات مختلفة، مثل ما يلي:
- حدد كمية المياه المطلوبة لحماية حي في منطقة جبلية من حرائق الغابات المتقدمة عندما تحتاج إلى رش نطاق حماية بطول 500 متر حول المنازل. من الضروري تحديد مساحة السطح الفعلية التي يجب تغطيتها.
- حدد المسافة الفعلية التي يجب أن يقطعها رجال الإنقاذ للوصول إلى شخص متنزه مصاب.
- حدد عدد الخطوات التي ستسجلها في متتبع اللياقة البدنية الخاص بك عندما تذهب للجري.
اضبط تحليل مسافة الخط المستقيم باستخدام خطوط البيانات النقطية للسطح
Distance analysis can be divided conceptually into the following related functional areas:
- احسب مسافة الخط المستقيم، واضبط بشكل اختياري الحسابات باستخدام حاجز أو البيانات النقطية للسطح.
- Optionally determine the rate the distance will be encountered using a cost surface, source characteristics, vertical factor, and horizontal factor. Create the accumulative distance raster.
- Connect regions over the resulting accumulative distance surface using an optimal network, specific paths, or a corridor.
من المنطقة الوظيفية الأولى، يتم ضبط مسافة الخط المستقيم باستخدام البيانات النقطية للسطح كما هو موضح أدناه. يتضمن السيناريو مجموعة من أربع محطات حراس غابات (نقاط أرجوانية)، وبعض الأنهار (خطوط زرقاء).
عند ضبط مسافة الخط المستقيم أيضًا لمسافة السطح، لا توجد سوى تغييرات مكانية طفيفة في البيانات النقطية الإجمالية، ولكن نطاق القيم يتغير.
إنشاء بيانات نقطية تراكمية للمسافة تتكيف مع السطح
لإنشاء خريطة مسافة تراكمية تتضمن مسافة السطح الفعلية، أكمل الخطوات التالية:
- افتح أداة تراكم المسافة.
- قم بتوفير المصدر في معلمة البيانات النقطية للإدخال أو بيانات مصدر المعلم.
- قم بتسمية البيانات النقطية للمسافة الناتجة.
- حدد البيانات النقطية للسطح في معلمة البيانات النقطية لسطح الإدخال.
- حدد أي معلمات ضرورية أخرى.
- انقر على تشغيل.
البيانات النقطية للسطح تؤثر على حساب المسافة
يتم استخدام البيانات النقطية لسطح الإدخال لتحديد مسافة السطح الفعلية التي يتم قطعها من خلية إلى أخرى. مسافة السطح هي تعديل لمسافة الخط المستقيم. غالبًا ما تُستخدم بيانات الارتفاع كبيانات نقطية لسطح الإدخال.
عند تحديد موقع مجمع مباني جديد، كلما كان المبنى أقرب إلى خطوط الطاقة الحالية، كان ذلك أفضل. في الصورة التالية، تم تحديد المسافة إلى أقرب خط كهرباء (خطوط زرقاء) لكل خلية. كلما كانت الخلية أكثر خضرة، كلما اقتربت من خط الطاقة. تم حساب المسافة باستخدام حاجز، خط التلال (الخط الأرجواني)، ولكن بدون تحديد بيانات نقطية للسطح.
في الصورة التالية، يتم حساب نفس المسافة، ولكن هذه المرة مع تحديد مدخلات البيانات النقطية للسطح. تظهر الخريطتان متشابهتان لكن النطاقات مختلفة في مفتاحي الخريطة. تزيد المسافة السطحية من المسافة الإجمالية التي يجب قطعها.
إذا لم يكن السطح الأفقي مسطحًا، فإن المسافة التراكمية تكون دائمًا أكبر عند توفير البيانات النقطية للسطح. عندما يتم أيضًا توفير عامل واحد أو أكثر من عوامل التحكم في السعر، سطح التكلفة أو خاصية المصدر أو العامل الرأسي أو العامل الأفقي، فإن المسافة الأكبر تعني تكبد المزيد من التكلفة بالمعدل الذي تحدده هذه العوامل.
يمكن أن تؤثر البيانات النقطية السطحية على البيانات النقطية للاتجاه الخلفي للإخراج واتجاه المصدر وتخصيص المسافة عند حساب مسافة الخط المستقيم، لا سيما في التضاريس الوعرة. عندما يتم توفير مدخلات سطح التكلفة، والعامل الرأسي والعامل الأفقي وخصائص المصدر، فقد تتغير هذه المخرجات الثلاثة اعتمادًا على التموجات وانحدارها في البيانات النقطية للسطح والتباين في سطح التكلفة. المواقع شديدة الانحدار يكون لها مسافة سطح أكبر، وإذا كان للموقع تكلفة عالية، فقد تزيد المسافة التراكمية للمخرجات النهائية والقيم المصاحبة بشكل كبير.
غالبًا ما يتم استخدام نفس البيانات النقطية للارتفاع المستخدمة في البيانات النقطية للسطح أيضًا كبيانات نقطية للمعامل الرأسي.
تطبيقات إضافية تتضمن البيانات النقطية للسطح
فيما يلي نماذج من التطبيقات التي يتم فيها تعديل مسافة الخط المستقيم لحساب مسافة السطح لمعالجة مشاكل محددة.
تعريف أقصر مسافة سطح
لحساب أقصر مسافة سطح بين نقطتين، استخدم إحدى النقطتين كإدخال لتراكم المسافة، إلى جانب سطح الارتفاع لمعلمة البيانات النقطية لسطح الإدخال. استخدم مخرجات المسافة التراكمية والاتجاه الخلفي، إلى جانب النقطة الثانية، كمدخلات لأداة المسار الأمثل كخط. سيكون المسار الذي تم إنشاؤه هو أقصر مسافة سطح حتى النقطة الأولى.
حساب المسافات على طول الشبكة
باستخدام أداة تراكم المسافة مع البيانات النقطية للسطح، يمكنك حساب مسافة السطح على طول الشبكة من مجموعة من المواقع على تلك الشبكة. يمكن أن يكون هذا مفيدًا، على سبيل المثال، لحساب المسافة بامتداد التدفقات في اتجاه المنبع من مقاييس التدفق أو المسافة على طول الطرق من محطات الحافلات. يتم توفير مقاييس التدفق أو محطات الحافلات كمصادر ويتم توفير سطح الارتفاع لمعلمة البيانات النقطية لسطح الإدخال. يتم توفير الشبكة التي سيتم حساب المسافة عبرها لمعلمة البيانات النقطية لتكلفة الإدخال. ستكون البيانات النقطية للتكلفة القيمة 1 مخصصة لجميع الخلايا على الشبكة و NoData لجميع الخلايا غير الموجودة على الشبكة.
للحصول على نتائج أكثر دقة، قم بتعيين حجم خلية أصغر عند تنقيط الشبكة لإنشاء سطح التكلفة. ثم قم بتطبيق عامل تكثيف على الإصدارات المنقطة من معالم الشبكة. الإحصائيات البؤرية هي طريقة جيدة لتكثيف خطوط المسح التي تمثل شبكة خطية. يوسع المسارات في شبكة البيانات النقطية مع الحفاظ بشكل عام على قيم الخلايا الفردية على الشبكة.
حساب مسافة السفر الفعلية بين الخلايا
تطبق الأداة نظرية فيثاغورس لحساب مسافة السفر الفعلية بين خليتين. تحسب نظرية فيثاغورس المسافة الفعلية للسطح على أنها وتر المسافة بين الخلايا والفرق في الارتفاع.
إذا تم حساب مسافة التكلفة لأحد الجيران الأربعة المتجاورين، فإن طول القاعدة (أ) يساوي حجم الخلية (المسافة من مركز خلية إلى مركز خلية أخرى). إذا تم تحديد مسافة التكلفة لخلية قطرية ، فسيتم اشتقاق القاعدة من حجم الخلية 1.414214 مرة تقريبًا (أو √2). لتحديد ارتفاع المثلث (ب)، يتم طرح ارتفاع الخلية الأولى على البيانات النقطية للسطح من ارتفاع الخلية الثانية.
هذا وصف مفاهيمي للعمليات الحسابية. للحصول على معلومات مفصلة، راجع خوارزمية تراكم المسافة.
ملاحظة:
في بعض الأحيان، قد تختلف وحدات x وy الخطية للبيانات النقطية لسطح الإدخال عن الوحدات الرأسية. ومع ذلك، يجب أن تكون الوحدات هي نفسها عند إجراء العمليات الحسابية. لضمان ذلك، ستقوم الأداة بإجراء التعديلات اللازمة في المواقف التالية:
- إذا تم إسقاط البيانات النقطية لسطح الإدخال وكان له نظام إحداثي رأسي (VCS)، فعندما تختلف الوحدات، تقوم الأداة بتحويل الوحدات الضرورية للتأكد من أنها كلها متشابهة.
- إذا تم إسقاط البيانات النقطية للسطح ولم يكن بها VCS، فمن المفترض أن تكون وحدات السطح هي نفس الوحدات الأفقية.
إذا كانت البيانات النقطية للسطح في نظام إحداثيات غير مُسقط (جغرافي)، مثل وجود وحدات من الدرجات العشرية، فلا تستخدم طريقة المسافة المستوية. يمكنك استخدام الطريقة الجيوديسية على بيانات نقطية غير مُسقطة. إذا كان هناك VCS مرتبط، فسيتم تحويل الوحدات إلى أمتار إذا لم تكن كذلك بالفعل. إذا لم يكن هناك VCS، فمن المفترض أن تكون القيم الرأسية بالأمتار. جميع العمليات الحسابية في الطريقة الجيوديسية تكون بالأمتار.