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Optimaler Pfad als Raster (Spatial Analyst)

In diesem Thema

  1. Zusammenfassung
  2. Verwendung
  3. Parameter
  4. Umgebungen
  5. Lizenzinformationen

Zusammenfassung

Berechnet den optimalen Pfad von einer Quelle zu einem Ziel als Raster.

Weitere Informationen zum Verbinden von Positionen mit optimalen Pfaden

Verwendung

  • Das Werkzeug Optimaler Pfad als Raster erzeugt ein Ausgabe-Raster.

  • Wenn es sich bei den Eingabezieldaten um ein Raster handelt, besteht die Menge der Zielzellen aus allen Zellen im Wert des Parameters Eingabe-Raster oder Ziel-Feature-Daten, die über gültige Werte verfügen. Zellen mit NoData-Werten sind nicht in der Quellmenge enthalten. Der Wert 0 wird als ein rechtmäßiges Ziel betrachtet. Ein Ziel-Raster kann mit den Extraktionswerkzeugen erstellt werden.

  • Bei der Verwendung von Polygon-Feature-Daten für Eingabe-Feature-Ziele muss auf den Umgang mit der Größe der Ausgabezelle geachtet werden, insbesondere wenn diese grob relativ zu dem in der Eingabe vorhandenen Detail ist. Es wird ein interner Rasterungsprozess mit dem Werkzeug Polygon in Raster angewendet, wobei für den Zellenzuweisungstyp die Standardeinstellung Zellenmittelpunkt verwendet wird. Das bedeutet, dass Daten, die sich nicht am Zellenmittelpunkt befinden, nicht in die Zwischenausgabe der gerasterten Ziele aufgenommen und nicht in den Entfernungsberechnungen berücksichtigt werden. Wenn die Ziele beispielsweise aus einer Serie kleiner Polygone bestehen, wie etwa Gebäudegrundrisse, die in Relation zur Ausgabezellengröße klein sind, kann es sein, dass nur einige von ihnen an den Mittelpunkten der Ausgabe-Raster-Zellen liegen und scheinbar dazu führen, dass zahlreiche andere Polygone in der Analyse nicht enthalten sind.

    Um dies zu vermeiden, können Sie die Eingabe-Features in einem Zwischenschritt direkt mit dem Werkzeug Feature in Raster rastern und den Parameter Feld festlegen. Verwenden Sie anschließend die resultierende Ausgabe als Eingabe in das jeweilige Entfernungswerkzeug, das Sie verwenden möchten. Alternativ können Sie eine kleine Zellengröße auswählen, damit der jeweilige Detaillierungsgrad aus den Eingabe-Features erfasst wird.

  • Vor dem Generieren eines optimalen Pfades wird eines der folgenden Werkzeuge verwendet, um ein Entfernungsakkumulations-Raster und ein Gegenrichtungs-Raster zu erstellen: Entfernungsakkumulation oder Entfernungsallokation. Dies sind erforderliche Eingaben zum Generieren eines optimalen Pfades.

  • Die erstellte optimale Verbindung kann eine Fließverbindung auf Grundlage einer D8-Fließrichtung sein. Um auf diese Weise einen optimalen Pfad zu generieren, verwenden Sie ein D8-Fließrichtungs-Raster als Eingabe für den Parameter Eingabe-Gegenrichtungs- oder -Fließrichtungs-Raster. Sie müssen auch einen Wert für Eingabe-Entfernungsakkumulations-Raster angeben. Der Wert für Eingabe-Entfernungsakkumulations-Raster wird nicht zum Ermitteln des Pfades verwendet. Der Pfad bleibt gleich, unabhängig davon, ob Sie ein konstantes Raster oder ein digitales Höhenmodell (DEM) verwenden. Lediglich ein Attributwert des Pfads unterscheidet sich. Weitere Informationen zu D8-Fließrichtungs-Rastern finden Sie in der Dokumentation zum Werkzeug Fließrichtung.

  • Die Werte für die optimale Ausgabeverbindung stellen die Anzahl der Verbindungen an einer gegebenen Position dar. Häufig folgen die Verbindungen derselben Route ab einer Quelle und verzweigen sich dann zu unterschiedlichen Zielen. Beispielsweise bedeutet der Wert 1, dass an einer gegebenen Position nur eine optimaler Verbindung vorhanden ist, und der Wert 5 bedeutet, dass an dieser Position fünf optimale Verbindungen vorhanden sind, die durch diese Zelle im Untersuchungsgebiet verlaufen.

  • Zum Generieren eines optimalen Pfades wird die Umgebungseinstellung Zellengröße ignoriert, und zum Berechnen des Ausgabe-Rasters wird die Zellengröße Wertes für Eingabe-Kosten-Rückverknüpfungs-Raster verwendet. Das Muster des Rückverknüpfungs-Rasters würde geändert werden, wenn ein Resampling mit einer anderen Auflösung durchgeführt würde. Um Verwirrung zu vermeiden, legen Sie die Zellengröße nicht fest, wenn Sie dieses Werkzeug verwenden.

  • Wenn das Ausgabe-Raster-Format .crf lautet, wird in diesem Werkzeug die Raster-Speicherumgebung Pyramide unterstützt. In der Ausgabe werden standardmäßig Pyramiden erstellt. Bei anderen Ausgabeformaten wird diese Umgebung nicht unterstützt, und es werden keine Pyramiden erstellt.

  • Weitere Informationen zu den Geoverarbeitungsumgebungen für dieses Werkzeug finden Sie unter Analyseumgebungen und Spatial Analyst.

Parameter

DialogfeldPython

BeschriftungErläuterungDatentyp
Eingabe-Raster oder Ziel-Feature-Daten

Ein Integer-Raster oder Feature (Punkt, Linie oder Polygon), das Positionen identifiziert, von denen der optimale Pfad zur kostengünstigsten Quelle ermittelt wird.

Wenn die Eingabe ein Raster ist, muss dieses aus Zellen mit gültigen Werten für die Ziele bestehen, und den restlichen Zellen muss "NoData" zugewiesen werden. 0 ist ein gültiger Wert.

Raster Layer; Feature Layer
Eingabe-Entfernungsakkumulations-Raster

Das Entfernungsakkumulations-Raster, das zum Ermitteln des optimalen Pfades von den Quellen zu den Zielen verwendet wird.

Das Entfernungsakkumulations-Raster wird in der Regel mit dem Werkzeug Entfernungsakkumulation oder Entfernungsallokation erstellt. Jede Zelle im Entfernungsakkumulations-Raster stellt die minimale akkumulative Kostenentfernung über eine Oberfläche von jeder Zelle zu einer Menge von Quellenzellen dar.

Raster Layer
Eingabe-Gegenrichtungs- oder -Fließrichtungs-Raster

Das Gegenrichtungs-Raster enthält berechnete Richtungen in Grad. Die Richtung identifiziert die nächste Zelle entlang dem optimalen Pfad zurück zur Quelle mit den geringsten akkumulativen Kosten, wobei Barrieren vermieden werden.

Der Wertebereich reicht von 0 Grad bis 360 Grad, wobei 0 Grad für die Quellenzellen reserviert ist. In östlicher Richtung (rechts) befindet sich der 90-Grad-Winkel, und die Werte nehmen im Uhrzeigersinn zu (180 Grad ist Süden, 270 Grad ist Westen und 360 Grad ist Norden).

Raster Layer
Ziel-Feld
(optional)

Das Feld, das verwendet werden soll, um Werte für die Zielpositionen zu erhalten.

Field
Pfadtyp
(optional)

Gibt ein Schlüsselwort an, das die Art und Weise definiert, in der die Werte und Zonen der Eingabezieldaten in den Kostenverbindungsberechnungen interpretiert werden:

  • Jede Zone—Für jede Zone in den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert. Bei dieser Option beginnt die kostengünstigste Route für jede Zone bei der Zelle mit der niedrigsten Kostenentfernungsgewichtung in der Zone.
  • Der Beste—Für alle Zellen in den Eingabezieldaten wird die kostengünstigste Route aus der Zelle mit dem Minimum der kostengünstigsten Routen zu Quellenzellen abgeleitet.
  • Jede Zelle—Für jede Zelle mit gültigen Werten in den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert. Mit dieser Option wird jede Zelle der Eingabezieldaten separat behandelt und eine kostengünstigste Route für jede Zelle ermittelt.
String

Rückgabewert

BeschriftungErläuterungDatentyp
Optimaler Ausgabe-Akkumulationspfad

Das Ausgabe-Raster.

Raster

OptimalPathAsRaster(in_destination_data, in_distance_accumulation_raster, in_back_direction_raster, {destination_field}, {path_type})
NameErläuterungDatentyp
in_destination_data

Ein Integer-Raster oder Feature (Punkt, Linie oder Polygon), das Positionen identifiziert, von denen der optimale Pfad zur kostengünstigsten Quelle ermittelt wird.

Wenn die Eingabe ein Raster ist, muss dieses aus Zellen mit gültigen Werten für die Ziele bestehen, und den restlichen Zellen muss "NoData" zugewiesen werden. 0 ist ein gültiger Wert.

Raster Layer; Feature Layer
in_distance_accumulation_raster

Das Entfernungsakkumulations-Raster, das zum Ermitteln des optimalen Pfades von den Quellen zu den Zielen verwendet wird.

Das Entfernungsakkumulations-Raster wird in der Regel mit dem Werkzeug Entfernungsakkumulation oder Entfernungsallokation erstellt. Jede Zelle im Entfernungsakkumulations-Raster stellt die minimale akkumulative Kostenentfernung über eine Oberfläche von jeder Zelle zu einer Menge von Quellenzellen dar.

Raster Layer
in_back_direction_raster

Das Gegenrichtungs-Raster enthält berechnete Richtungen in Grad. Die Richtung identifiziert die nächste Zelle entlang dem optimalen Pfad zurück zur Quelle mit den geringsten akkumulativen Kosten, wobei Barrieren vermieden werden.

Der Wertebereich reicht von 0 Grad bis 360 Grad, wobei 0 Grad für die Quellenzellen reserviert ist. In östlicher Richtung (rechts) befindet sich der 90-Grad-Winkel, und die Werte nehmen im Uhrzeigersinn zu (180 Grad ist Süden, 270 Grad ist Westen und 360 Grad ist Norden).

Raster Layer
destination_field
(optional)

Das Feld, das verwendet werden soll, um Werte für die Zielpositionen zu erhalten.

Field
path_type
(optional)

Gibt ein Schlüsselwort an, das die Art und Weise definiert, in der die Werte und Zonen der Eingabezieldaten in den Kostenverbindungsberechnungen interpretiert werden:

  • EACH_ZONE—Für jede Zone in den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert. Bei dieser Option beginnt die kostengünstigste Route für jede Zone bei der Zelle mit der niedrigsten Kostenentfernungsgewichtung in der Zone.
  • BEST_SINGLE—Für alle Zellen in den Eingabezieldaten wird die kostengünstigste Route aus der Zelle mit dem Minimum der kostengünstigsten Routen zu Quellenzellen abgeleitet.
  • EACH_CELL—Für jede Zelle mit gültigen Werten in den Eingabezieldaten wird eine kostengünstigste Route ermittelt und im Ausgabe-Raster gespeichert. Mit dieser Option wird jede Zelle der Eingabezieldaten separat behandelt und eine kostengünstigste Route für jede Zelle ermittelt.
String

Rückgabewert

NameErläuterungDatentyp
out_path_accumulation_raster

Das Ausgabe-Raster.

Raster

Codebeispiel

OptimalPathAsRaster: Beispiel 1 (Python-Fenster)

Das folgende Skript veranschaulicht die Verwendung des Werkzeugs OptimalPathAsRaster im Python-Fenster.

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outOptimalRasPath = OptimalPathAsRaster("observers", "distAccum.tif", "backDir2", "IdField", "EACH_CELL")
outOptimalRasPath.save("c:/sapyexamples/output/bestpaths.tif")
OptimalPathAsRaster: Beispiel 2 (eigenständiges Skript)

Berechnen Sie die kostengünstigste Route von einer Quelle zu einem Ziel.

# Name: OptimalPathAsRaster_Ex_02.py
# Description: Calculates the least-cost path from a source to 
#              a destination.
# 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
inDestination = "observers.shp"
distAccumRaster = "distAccum.tif"
backDir = "backDir2.tif"
destField = "FID"
pathType = "EACH_CELL"

# Execute CostPath
outOptimalRasPath = OptimalPathAsRaster(inDestination, distAccumRaster, backDir, destField,
                       pathType)

# Save the output 
outOptimalRasPath.save("c:/sapyexamples/output/optimalraspath02.tif")

Umgebungen

Auto-Commit, Komprimierung, Aktueller Workspace, Ausgabe-CONFIG-Schlüsselwort, Pyramide, Scratch-Workspace, Kachelgröße

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