اتصالات المنطقة المثالية

تقوم أداة اتصالات المنطقة المثالية بحساب شبكة الاتصال المثالية بين منطقتين مدخلتين أو أكثر.

المخرجات عبارة عن طبقة معالم مستضافة.

تعرّف على المزيد حول كيفية عمل اتصالات المنطقة المثالية

أمثلة

من الممكن استخدام أداة اتصالات المنطقة المثالية في السيناريوهات الآتية:

• من نموذج الملاءمة، حددت 10 من أفضل بقع الموائل لقطط بوبكات. تريد أن تكون قطط بوبكاتس قادرة على التنقل بين البقع عبر أكثر شبكات ممرات الحياة البرية فعالية للحفاظ على التنوع الجيني داخل مجموعة شبه مستقرة.
• وضمن جهود تخفيف الكوارث، فقد حددت خمس مناطق تتمركز فيها مخيمات الإنقاذ والفرق الطبية. تريد تطوير أفضل شبكة طرق إمداد بين المخيمات.
• في حصاد الأخشاب، تريد إنشاء شبكة طرق قطع الأشجار الأكثر فعالية من حيث التكلفة لاستخراج الخشب.
• وفي عملية مكافحة الحرائق، تريد تحديد أفضل شبكة ممرات لتحريك موارد مكافحة الحرائق بين مختلف المقرات.

ملاحظات الاستخدام

تتضمن أداة اتصالات المنطقة المثالية تكوينات لطبقات الإدخال وإعدادات المسار ونتائج المخرجات.

الطبقات المدخلة

تتضمن مجموعة طبقات الإدخال المعلمات التالية:

• تحدد المعالم أو البيانات النقطية المدخلة البيانات النقطية أو طبقة المعالم التي تحدد المناطق التي يتم توصيلها بالشبكة المثالية. يمكنك اختيار طبقة باستخدام زر الطبقة، أو يمكنك إنشاء طبقة مخطط لاستخدامها كإدخال باستخدام زر رسم المعالم المدخلة. بالنسبة لمدخلات المعالم، يتم عرض عدد المعالم أسفل اسم الطبقة. يتضمن العدد جميع المعالم الموجودة في الطبقة، باستثناء المعالم التي تمت إزالتها باستخدام عامل التصفية. لا تنعكس إعدادات البيئة، مثل نطاق المعالجة، في عدد المعالم.

  إذا كان إدخال المنطقة عبارة عن بيانات نقطية، يتم تحديد المناطق بواسطة مجموعات من الخلايا المتجاورة (المتلاصقة) لها نفس القيمة. يجب ترقيم كل منطقة بشكل فريد. يجب أن تكون الخلايا التي لا تمثل جزءًا من أي منطقة NoData. يجب أن يكون نوع البيانات النقطية عددًا صحيحًا، كما يمكن أن تكون القيم موجبة أو سالبة.

  إذا كان إدخال المنطقة مجموعة بيانات المعالم، فيمكن أن يكون نقاطًا أو خطوطًا متصلة أو مضلعات. لا يمكن أن تتكون مناطق معلم المضلع من مضلعات متعددة الأجزاء.

  عندما تكون مناطق الإدخال معالم، تتحول مواقع المنطقة إلى بيانات نقطية داخليًا، وتحظى المناطق الناتجة بقيم فريدة قبل إجراء التحليل. وعند تقديم بيانات متعددة النقاط، تحدد الأداة عشوائيًا واحدة من النقاط في الموقع كقيمة للمنطقة.

  يمكن التحكم في دقة البيانات النقطية بواسطة بيئة حجم الخلية. وبحسب الوضع الافتراضي، سيتم تعيين الدقة إلى دقة قيمة البيانات النقطية المدخلة للتكلفة إذا توفرت واحدة. سيتم تعيين الدقة إلى دقة قيمة بيانات إدخال نقطية للحواجز أو المعالم إن لم يتوفر سوى البيانات النقطية للحواجز. إذا لم يتم تحديد بيانات نقطية أخرى، سيتم تحديد الدقة بواسطة العرض أو الارتفاع الأقصر لمدة المعلم المدخل، في الإسناد المكاني المدخل، مقسومًا على 250.

  عند استخدام بيانات معلم المضلع لبيانات المنطقة المدخلة، يجب توخي الحذر في كيفية معالجة حجم الخلية عندما يكون رديئًا، بالمقارنة مع التفاصيل الموجودة في المُدخلات. تستخدم عملية التحويل إلى بيانات نقطية الداخلية طريقة مركز الاتصال لنوع تعيين الخلية. وهو ما يعني أنه لن يتم تضمين البيانات التي لا توجد في مركز الخلية في ناتج المنطقة المتوسط الذي تم تحويله إلى بيانات نقطية، لذا لن يتم تمثيله في الحسابات. على سبيل المثال، إذا كانت المناطق سلسلة من المضلعات الصغيرة (مثل مناطق الأبنية) التي تعد صغيرة مقارنة بحجم الخلية الناتج، فإنه يمكن أن يقع بضعها في مراكز خلايا البيانات النقطية الناتجة، وفيما يبدو أن ذلك يتسبب في فقدان معظمها في التحليل.

  ولتجنب هذه المواقف، وكخطوة انتقالية، يمكنك تحويل المعالم المدخلة إلى بيانات نقطية مباشرةً بالدقة الملائمة من خلال استخدام أداة تحويل معلم إلى بيانات نقطية. ثم استخدام المخرجات الناتجة كمدخلات إلى أداة "اتصالات المنطقة المثالية".

  إن كانت المناطق المدخلة عبارة عن بيانات نقطية وإن كانت أي من المناطق غير متصلة، فستكون المسارات الناتجة جزءًا من المنطقة الأقرب أو الأقل تكلفة في الوصول.

  إذا وقعت أحد المناطق على NoData في القناع أو أي من البيانات النقطية للمدخلات المقابلة ، فسيتم تجاهلها في التحليل، وبالتالي لن يتم إنشاء أي مسار من تلك المنطقة.

  مدى المعالجة الافتراضي هو نفس نطاق قيمة البيانات النقطية المدخلة للتكلفة إذا تم توفيره؛ وإلا، سيتم تعيينه إلى مدى مناطق الإدخال.

• تتضمن مجموعة الطبقات الاختيارية المعلمات التالية:

  • معالم أو البيانات النقطية لحاجز الإدخال هي الطبقة التي تحدد الحواجز. العوائق هي عقبات يجب توجيهها حولها. يمكن تحديدها إما كبيانات نقطية أو بيانات المعلم. يمكنك اختيار طبقة باستخدام زر الطبقة، أو يمكنك إنشاء طبقة مخطط لاستخدامها كإدخال باستخدام زر رسم المعالم المدخلة. بالنسبة لمدخلات المعالم، يتم عرض عدد المعالم أسفل اسم الطبقة. يتضمن العدد جميع المعالم الموجودة في الطبقة، باستثناء المعالم التي تمت إزالتها باستخدام عامل التصفية. لا تنعكس إعدادات البيئة، مثل نطاق المعالجة، في عدد المعالم.

    بالنسبة إلى طبقة البيانات النقطية، يمكن أن يكون نوع الإدخال عددًا صحيحًا أو نقطة عائمة. ستتم معاملة أي خلايا ذات قيمة (بما في ذلك الصفر) على أنها عائق. لن تتم معاملة أي خلايا NoData على أنها عائق.

    بالنسبة للمعالم، يمكن أن تكون المدخلات نقطة أو خطًا أو مضلعًا. سيتحول مدخل المعالم إلى بيانات نقطية داخليًا قبل إجراء المعالجة.

    عندما تكون العوائق متصلة بخلايا قُطرية فقط، سيتم تكثيف العوائق لجعلها غير منفذة.

    يتم تحديد العوائق أيضًا من خلال المواقع التي توجد بها خلايا NoData في قيمة معلمة البيانات النقطية المدخلة للتكلفة. بالإضافة إلى ذلك، تعمل المواقع غير الموجودة في بيئة القناع بصفتها حواجز. عند توصيل NoData فقط بخلايا قطرية، سيتم تكثيفها بخلايا NoData إضافية لجعلها حاجزًا غير منفذ.

  • البيانات النقطية المدخلة للتكلفة هي عبارة عن طبقة بيانات نقطية تحدد المعاوقة أو التكلفة المطلوب نقلها بشكل مسطح من خلال كل خلية.

    تمثل القيمة في كل موقع خلية في سطح التكلفة مسافة "تكلفة لكل وحدة" للتحريك خلال الخلية. يتم ضرب كل قيمة موقع خلية في دقة الخلية، وهو ما يُعوِّض التحرُّك المائل للحصول على التكلفة الإجمالية للتمرير خلال الخلية.

    يمكن أن تكون قيمة البيانات النقطية للتكلفة عددًا صحيحًا أو نقطة عائمة، ولكن يتعذر أن تكون قيمة سالبة أو صفرًا (لا يجوز أن يكون لديك تكلفة سالبة أو صفر). إذا كانت البيانات النقطية للتكلفة تحتوي على قيم صفرية، وكانت هذه القيم تمثل مناطق أقل تكلفة، فقم بتغيير القيم الصفرية إلى قيمة موجبة صغيرة (مثل 0.01) قبل تشغيل هذه الأداة.

    للتعرّف على المزيد حول أسطح التكلفة، يمكنك الاطلاع على تعديل مسافة المواجهة باستخدام سطح التكلفة بمساعدة امتداد ArcGIS Pro Spatial Analyst.

إعدادات المسار

تتضمن مجموعة إعدادات المسار المعلمات التالية:

• طريقة المسافة تحدد ما إذا كان سيتم حساب المسافة باستخدام طريقة مستوية (الأرض المسطحة) أو طريقة جيوديسية (قطع ناقص).

  • المسطح—يجب تنفيذ حساب المسافة على سطح مستوٍ مُسقَط باستخدام نظام إحداثي ديكارتي ثنائي الأبعاد. هذه هي الطريقة الافتراضية.
  • الخط الجيوديسي—سيتم إجراء حسابات المسافة على السطح الناقص. بصرف النظر عن الإسقاط المدخل أو الناتج، لن تتغير النتائج.

• الاتصالات داخل المناطق تحدد ما إذا كانت المسارات ستستمر وتتصل داخل مناطق الإدخال.

  • إنشاء الاتصالات—ستستمر المسارات داخل مناطق الإدخال لتوصيل جميع المسارات التي تدخل المنطقة. هذه هي الطريقة الافتراضية.
  • لا توجد اتصالات—ستتوقف المسارات عند حواف مناطق الإدخال ولن تستمر أو تتصل بداخلها.

طبقات النتائج

تتضمن مجموعة طبقات النتيجة المعلمات التالية:

• اسم خط الاتصالات المثالية الناتجة هو اسم الطبقة الناتجة التي تضم شبكة مثالية ناتجة للمسارات التي تنشئ اتصالاً مع المناطق المدخلة.

  يجب أن يكون الاسم فريدًا. إذا كانت هناك طبقة بنفس الاسم موجودة بالفعل في مؤسستك ، فستفشل الأداة وستتم مطالبتك باستخدام اسم مختلف.

• تتضمن مجموعة الطبقات الاختيارية المعلمة التالية:

  • اسم خط الاتصالات المجاورة الناتجة هو اسم الطبقة الناتجة الاختيارية التي تضم المسارات الناتجة من كل منطقة لكل منطقة مجاورة أقرب أو أقل تكلفة.

    يجب أن يكون الاسم فريدًا. إذا كانت هناك طبقة بنفس الاسم موجودة بالفعل في مؤسستك ، فستفشل الأداة وستتم مطالبتك باستخدام اسم مختلف.

• تُحدد أداة حفظ في مجلد اسم المجلد في المحتوى الخاص بي الذي يتم حفظ النتيجة فيه.

القيود

لا يتوفر زر رسم المعالم المدخلة في Scene Viewer.

بيئات

إعدادات بيئة التحليل هي معلمات إضافية تؤثر على نتائج الأدوات. يمكنك الوصول إلى إعدادات بيئة التحليل الخاصة بالأداة من مجموعة معلمات إعدادات البيئة.

تنفذ هذه الأداة بيئات التحليل التالية:

• النظام الإحداثي الناتج
• التحويلات الجغرافية
• معالجة المدى

  ملاحظة:‏

  نطاق المعالجة الافتراضي هو النطاق الكامل. يختلف هذا الإعداد الافتراضي عن Map Viewer Classic والذي يتم فيه تمكين استخدام نطاق الخريطة الحالي افتراضيًا.

• التقاط البيانات النقطية
• حجم الخلية
• إخفاء

الاعتمادات

تستهلك هذه الأداة الاعتمادات.

استخدم تقدير الاعتمادات لحساب عدد الاعتمادات المطلوبة لتشغيل الأداة. للحصول على مزيد من المعلومات، راجع التعرف على الاعتمادات الخاصة بالتحليل المكاني.

المخرجات

تتضمن هذه الأداة المخرجات التالية:

• تحدد طبقة اسم خط الاتصالات المثالية الناتجة الشبكة المثالية للمسارات التي تنشئ اتصالاً مع كل من المناطق المدخلة.

  توفر الشبكة الناتجة اتصالاً في المناطق في المسافة الأقصر أو الأقل تكلفة الممكنة. فباستخدام الشبكة، يستطيع المسافر الوصول إلى أي منطقة من أي منطقة أخرى (من خلال إمكانية العبور إلى منطقة أخرى) بالاستعانة بالشبكة.

  كل مسار (أو خط) مرقم بشكل فريد، وتخزن الحقول الإضافية التالية في جدول البيانات معلومات محددة حول المسار:

  • Pathid—المعرف الفريد للمسار
  • Pathcost—إجمالي المسافة التراكمية أو التكلفة للمسار
  • Region1—المنطقة الأولى التي يربطها المسار
  • Region2—المنطقة الأخرى التي يربطها المسار

  توفر هذه المعلومات رؤية حول المسارات الموجودة في الشبكة.

  نظرًا لأن كل مسار يتم تمثيله بخط فريد، سيكون هناك خطوط متعددة في المواقع التي تسير المسارات بها في نفس الطريق.

  يتم إنشاء شبكة الناتج المثالية من مسارات ناتجة في مخرجات اتصالات مجاورة اختيارية. ويتم تحويل المسارات الموجودة في مخرجات الاتصالات المجاورة الاختيارية إلى نظرية رسم بياني. المناطق هي عبارة عن نقاط والمسارات هي الأطراف والتكاليف أو المسافات التراكمية هي وزن الأطراف. يحتسب الحد الأدنى لشجرة التوزيع من التمثيل البياني للمسارات من أجل تحديد شبكة المسار المثالي اللازم للتنقل بين المناطق.

  إن لم يكن سطح التكلفة محددًا، فسيتم تحديد الجيران من خلال المسافة الإقليديسية. في هذه الحالة، يكون الجار الأقرب للمنطقة هو الأقرب من حيث المسافة. وعند تقديم سطح التكلفة، يتم تحديد الجيران من خلال مسافة التكلفة ويكون الجار الأقرب للمنطقة هو الأقل تكلفة للسفر إليه. يتم تنفيذ عملية تخصيص تكلفة المسافة لتحديد المناطق المجاورة لبعضها البعض.

  عند تحديد إنشاء اتصالات لمعلمة الاتصالات داخل المناطق، يصل كل مسار مثالي أولاً إلى الحدود الخارجية للمضلع أو المنطقة متعددة الخلايا. من محيط المنطقة، تواصل الأداة المسارات من خلال المنطقة مع تقسيمات خطية إضافية، مما يسمح للنقاط بالدخول والخروج بين المناطق والتحرك بداخلها. لا توجد مسافة أو تكلفة إضافية للحركة مع هذه التقسيمات الخطية.

  استنادًا إلى تكوين المناطق المدخلة والمجاورات المخصصة لها، يمكن أن يمر المسار عبر منطقة وسيطة للوصول إلى منطقة مجاورة. سيتكبد المسار التكاليف بمجرد تحركه خلال المنطقة الوسيطة.

• تحدد طبقة اسم خط الاتصالات المجاورة الناتجة المسارات من كل منطقة لكل من المجاورات الأقرب أو الأقل تكلفة.

  كل مسار (أو خط) مرقم بشكل فريد، وتخزن الحقول الإضافية التالية في جدول البيانات معلومات محددة حول المسار:

  • Pathid—المعرف الفريد للمسار
  • Pathcost—إجمالي المسافة التراكمية أو التكلفة للمسار
  • Region1—المنطقة الأولى التي يربطها المسار
  • Region2—المنطقة الأخرى التي يربطها المسار

  توفر هذه المعلومات رؤية حول المسارات الموجودة في الشبكة وتعتبر نافعة عند اتخاذ القرار بشأن المسارات التي ينبغي إزالتها إن لزم الأمر.

  نظرًا لأن كل مسار يتم تمثيله بخط فريد، سيكون هناك خطوط متعددة في المواقع التي تسير المسارات بها في نفس الطريق.

  من الممكن استخدام الاتصالات المجاورة الاختيارية كشبكة بديلة لشبكة الحد الأدنى لشجرة التوزيع. تنشيء هذه المخرجات اتصالاً بين كل منطقة والمناطق المجاورة الأقرب أو الأقل تكلفة، مما ينتج عنه شبكة أكثر تعقيدًا بها العديد من المسارات. ويمكن استخدام طبقة المعالم كما هي أو باعتبارها أساس يمكن من خلالها إنشاء شبكة جديدة.

متطلبات الاستخدام

تتطلب هذه الأداة نوع المستخدم والتكوينات التالية:

• نوع المستخدم Professional أو Professional Plus
• دور الناشر أو الميسر أو المسؤول، أو دور مخصص مكافئ لديه امتياز تحليل الصور

‏‏مراجع

• دوغلاس دي "مسار أقل تكلفة في نظم GIS باستخدام سطح تكلفة متراكم وخطوط انحدار"، كارتوجرافيكا: المجلة الدولية للمعلومات الجغرافية والتصوير الجغرافي، 1994، مجلد 31، رقم 3، DOI: 10.3138/D327-0323-2JUT-016M
• جودشايلد، إم إف "تقييم الحلول الشبكية لمشكلة موقع الممر"، البيئة والتخطيط أ: الاقتصاد والفضاء، 1977، مجلد 9، الصفحات 727-738
• سيثيان، جيه ايه.. "طرق تحديد المستوى وطرق التحرك السريع"، واجهات متطورة في الشكل الهندسي الحسابي وميكانيكا الموائع والرؤية الحاسوبية وعلوم المادة، إصدار جامعة كامبريدج، النسخة الثانية، 1999
• وارنتز، دبليو "النقل والطبيعة الاجتماعية وقانون الانكسار"، عالم الجغرافيا المحترف، 1957، مجلد 9 رقم 4، الصفحات 2-7
• تشاو اتش، "الطريقة الأسرع اكتساحًا لمعادلات إيكونال"، الرياضيات والحساب، 2004، مجلد 74، رقم 250، الصفحات 603-627

موارد

استخدم الموارد التالية لمعرفة المزيد:

• كيفية عمل اتصالات المنطقة المثالية بتنسيق ArcGIS Pro
• اتصالات المنطقة المثالية في ArcGIS REST API
• دالة optimal_region_connections في ArcGIS API for Python
• أداة اتصالات المنطقة المثالية في ArcGIS Pro مع امتداد Raster Analysis
• أداة اتصالات المنطقة المثالية في ArcGIS Pro مع امتداد Spatial Analyst