Collega le posizioni con percorsi ottimali

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Lo scopo di creare percorsi ottimali è di collegare specifiche origini con destinazioni precise.

Al contrario, lo strumento Connessioni regione ottimali collega una serie di regioni di input con la rete ottimale di percorsi. Quali regioni sono collegate a quali altre è stabilito dai calcoli del minimo-costo. La direzione di viaggio tra le regioni non ha importanza. Ciò significa che viaggiando dalla regione A alla regione B si ottiene la stessa distanza cumulativa di quando ci si sposta dalla B alla A.

Se si desidera collegare una determinata posizione con un'altra specifica posizione oppure, se la direzione di viaggio tra le posizioni ha importanza, utilizzare lo strumento Percorso ottimale come linea oPercorso ottimale come raster.

L'importanza della direzione di viaggio è evidente quando ci si sposta tra due posizioni in salita o in discesa. Spostarsi in salita richiede uno sforzo maggiore e più tempo per coprire ciascuna unità distanza. Spostarsi in discesa richiede uno sforzo minore e il viaggiatore copre ogni unità distanza a una velocità maggiore. Questo sforzo è detto fattore verticale. La direzione è importante anche quando è presente un fattore orizzontale, come in caso di spostamento allo stesso verso del vento o controvento. Lo sforzo è minore quando ci si sposta con vento a favore rispetto a quando il vento è contrario.

Per collegare posizioni specifiche con percorsi ottimali, si procede nel seguente modo:

• Utilizzare lo strumento Accumulo distanza per calcolare i raster di distanza cumulativa e di direzione contraria dalle origini di input.
• Utilizzare lo strumento Percorso ottimale come linea o Percorso ottimale come raster per creare percorsi ottimali. Fornire le direzioni e i raster di accumulo distanza e di direzione contraria precedentemente creati.

Se i fattori di controllo tasso quali superficie di costo, caratteristiche di origine, fattore verticale e fattore orizzontale, sono stati inseriti nello strumento Accumulo distanza, il percorso risultante sarà il percorso minimo-costo. Se non sono stati inseriti fattori di controllo tasso, il percorso risultante sarà il percorso più breve tra due posizioni.

Esempi applicativi del percorso ottimale

Il collegamento di posizioni con percorso ottimale può essere utilizzato per risolvere varie situazioni, come nei casi seguenti:

• Trovare la distanza in acqua più breve da un porto a un altro, restando a 2 miglia dalla costa, laddove possibile.
• Identificare il percorso ottimale tra due appezzamenti con animali selvatici in modo da poter stabilire le proprietà da acquisire per consentire lo spostamento degli animali tra gli appezzamenti.
• Stabilire una rete di percorsi per i vigili del fuoco da usare per spostarsi tra una serie d'incendi boschivi in corso. A causa della gravità di uno degli incendi, nonostante sia presente un sentiero principale per raggiungere l'incendio, è desiderabile aggiungere un secondo percorso da utilizzare come itinerario di fuga.
• Durante un'operazione di taglio e trasporto del legname, identificare l'itinerario meno costoso da usare per estrarre i tronchi.
• Identificare il percorso di volo in linea retta per un aereo agricolo per raggiungere il campo da irrorare.

Analisi del percorso ottimale

Distance analysis can be divided conceptually into the following related functional areas:

• Calculate straight-line distance and optionally adjust the calculations with a barrier or surface raster.
• 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.
• Collegare le regioni sulla superficie della distanza cumulativa risultante utilizzando una rete ottimale, dei percorsi specifici o dei corridoi.

Di seguito è illustrato il collegamento delle posizioni con specifici percorsi ottimali dalla terza area funzionale. Lo scenario prevede un insieme di quattro stazioni della guardia forestale (punti viola) e alcuni fiumi (linee blu).

Viene creato un nuovo parco (il poligono verde chiaro). Verrà aggiunto alla rete minimo-costo della stazione delle guardie forestali.

La distanza minimo-costo dal nuovo parco a ogni cella incorpora i flussi come barriere, superficie raster e una superficie di costo.

È necessario creare un percorso dal parco alla stazione delle guardie forestali appena a sud-est del parco. La stazione delle guardie forestali (la destinazione), la distanza cumulativa di output e il raster di direzione contraria creati nello strumento Accumulo distanza sono inseriti nello strumento Percorso ottimale come linea.

La linea di colore ciano dal parco alla stazione delle guardie forestali (punto giallo) è il percorso ottimale. Il percorso consente di accedere al nuovo parco tramite la rete di percorsi che collegano alle stazioni (linee arancioni). La superficie della distanza cumulativa dal parco è visualizzata come sfondo.

Creare un percorso ottimale

Per creare un percorso ottimale tra posizioni sono necessari due brevi flussi di lavoro.

Creare i raster di distanza di input

Iniziare, creando i raster di accumulo distanza e di direzione contraria.

1. Aprire lo strumento Accumulo distanza.
2. Fornire l'origine cui collegarsi per il parametro Raster di input o dati feature di origine.
3. Denominare il parametro Raster di accumulo distanza di output.
4. In caso di distanza in linea retta, è possibile fornire barriere e un raster di superficie. Per considerare il percorso minimo-costo è possibile fornire alcuni o tutti i parametri di controllo del tasso, una superficie di costo, le caratteristiche dell'origine, il fattore verticale e il fattore orizzontale.
5. Denominare il parametro Raster della direzione contraria di output.
6. Fare clic su Esegui.

Stabilire il percorso

Determinare quindi il percorso ottimale:

1. Aprire lo strumento Percorso ottimale come linea o Percorso ottimale come raster.
2. Identificare la destinazione cui collegarsi nel parametro Raster di input o dati destinazione feature.
3. Identificare il raster di accumulo della distanza di output appena creato nel parametro Raster di accumulo della distanza di input.
4. Identificare il raster della direzione contraria di output appena creato nel parametro Direzione contraria di input o raster della direzione flusso.
5. Denominare il valore Percorso ottimale di output come feature.
6. Selezionare un valore per Tipo percorso.
7. Fare clic su Esegui.

Collegarsi a specifiche origini con destinazioni precise utilizzando i percorsi ottimali

Lo scopo di creare percorsi ottimali è di collegare specifiche origini con destinazioni precise. Per identificare il percorso in linea retta tra le origini e le destinazioni, è necessario identificare soltanto le origini e le destinazioni. Il risultato è il percorso che intraprenderebbe un uccello che vola a bassa quota per spostarsi tra due posizioni.

Inserendo una superficie di costo si ottiene come output il percorso minimo-costo. Un analisi del percorso minimo-costo individua il tragitto meno costoso per spostarsi tra due posizioni. Data una serie di origini, una serie di destinazioni e d'informazioni sulla difficoltà di spostarsi attraverso il paesaggio acquisito in una superficie di costo, i percorsi minimo-costo rappresentano il tragitto meno costoso per collegare le posizioni. Questa è la simulazione di un viaggiatore che si sposta nel paesaggio.

Processo di creazione di percorsi ottimali

Per creare i percorsi più brevi o minimo-costo tra due posizioni specifiche, si utilizzano due strumenti in sequenza, Accumulo distanza e Percorso ottimale come linea (o Percorso ottimale come raster). Di seguito è illustrato il flusso di lavoro per creare il percorso minimo-costo utilizzando numerose destinazioni.

L'input indispensabile per l'analisi è costituito da origini, un raster della superficie di costo indicante la difficoltà di spostamento attraverso ogni cella e le destinazioni. Il risultato dell'analisi è il percorso minimo-costo che collega le posizioni identificate.

Suggerimento:

L'identificazione dei percorsi più brevi tra le posizioni avviene con lo stesso flusso di lavoro, eccezion fatta per la superficie di costo che non è utilizzata.

Prepara dati di input

Nell'immagine che segue le celle blu rappresentano il raster di input origine. L'input è visualizzato nella parte alta di un rilievo ombreggiato dello sfondo del raster elevazione.

Sotto è mostrato il raster di input superficie di costo. Le aree verdi rappresentano le celle con i valori più bassi, che indicano le posizioni meno costose e in cui è più semplice spostarsi. La transizione dal colore verde, al giallo e al rosso indica l'aumento del costo.

Una mappa della superficie di costo di input mostra che le aree in verde sono meno costose e in esse è più facile spostarsi mentre le aree rosse sono più costose.

Il raster di input destinazione è mostrato di seguito. Si noti che le destinazioni sono numerose. L'input è visualizzato nella parte alta di un rilievo ombreggiato dello sfondo del raster elevazione.

Creare gli output di accumulo e direzione

Eseguire lo strumento Accumulo distanza con gli input origine e superficie di costo

Di seguito è illustrato il raster di accumulo della distanza di output.

Si tratta del raster di accumulo della distanza di output. Per ogni cella non di origine si determina il costo minimo per tornare all'origine. Le celle verdi sono le meno costose. Il costo aumenta progressivamente verso l'esterno.

Di seguito è illustrato il raster di direzione contraria di output. Il colore indica la direzione di spostamento quando si lascia una cella per tornare alla cella di origine meno costosa.

Il raster di direzione contraria di output indica la direzione per lasciare una cella e tornare all'origine. I valori direzionali di output si basano su un intervallo della bussola compreso tra 0 e 360 gradi.

Creare il percorso di output

Eseguire lo strumento Percorso ottimale come linea o Percorso ottimale come raster con le destinazioni che si desidera collegare, la distanza cumulativa e i raster di direzione contraria creati in precedenza.

Poiché le destinazioni sono numerose, le opzioni per stabilire come collegare le destinazioni alle origini sono tre:

• Singolo migliore: identifica il percorso più breve o minimo-costo dalla destinazione più vicina o meno costosa.
• Ogni zona: identifica i percorsi più brevi o minimo-costo per tornare indietro da ogni destinazione all'origine più vicina o meno costosa.
• Ogni cella: identifica i percorsi più brevi o di minimo-costo da ogni cella nelle destinazioni per tornare all'origine più vicina o meno costosa.

Di seguito è illustrato un esempio del risultato dell'opzione Singolo migliore.

È stata selezionata l'opzione Singolo migliore. È identificato il percorso minimo-costo (linea magenta) per raggiungere l'origine (celle blu) dalla destinazione meno costosa (celle verdi). La superficie di costo è visualizzata sullo sfondo.

Se le posizioni di input sono feature vengono convertite internamente in un raster. L'input può essere costituito da gruppi di celle raster contigue. I percorsi creati collegano la cella più vicina o meno costosa nella destinazione alla cella più vicina o meno costosa nell'origine.

È stata selezionata l'opzione Ogni zona. Sono identificati i percorsi minimo-costo (linee viola) da ogni destinazione di ritorno all'origine meno costosa. La superficie di costo è visualizzata sullo sfondo.

Consultare la sezione Ulteriori informazioni che segue per maggiori dettagli riguardanti l'opzione Ogni cella.

Considerare la direzione di percorso

È possibile tenere conto esplicitamente della direzione di spostamento tra origini e destinazioni. Nel processo di creazione dei percorsi ottimali quando si utilizza lo strumento Accumulo distanza è possibile incorporare la direzionalità come segue:

• Direzione di viaggio è la caratteristica di origine utilizzata per specificare se l'accumulo distanza sarà calcolato avvicinandosi o allontanandosi dalle origini.
• Tenere conto del tentativo di superare le pendenze incontrate con il fattore verticale.
• Tenere conto del risultato ottenuto o perso quando s'incontra un fattore orizzontale, come il vento o la corrente.

Da solo, il parametro Direzione di viaggio non influenza i calcoli e il percorso risultante. Tuttavia, se combinato con fattori verticali e orizzontali che dipendono dalla direzione di spostamento del viaggiatore, i percorsi risultanti varieranno.

Il fattore verticale spiega lo sforzo impiegato per superare le pendenze incontrate quando ci si sposta verso un'origine o ci si allontana da essa. Se il viaggiatore si sposta in salita, impiega più tempo e uno sforzo maggiore per percorrere ogni unità distanza. Procedendo in discesa, la distanza è percorsa a una velocità maggiore. La pendenza è essenzialmente piatta se lo spostamento avviene con i contorni. Per ulteriori informazioni sull'applicazione di un fattore verticale, consultare Regolare la distanza riscontrata utilizzando un fattore verticale.

Come per il fattore verticale, il fattore orizzontale è influenzato dalla direzione in cui il viaggiatore si sposta attraverso una cella. Un'imbarcazione che procede con difficoltà controvento o controcorrente genera una resistenza che il viaggiatore deve superare per cui le unità distanza sono percorse a una velocità minore. Spostandosi con vento o corrente a favore, l'imbarcazione è in grado di percorrere la distanza a una velocità maggiore. Di conseguenza, l'angolo con cui s'incontra il vento o la corrente è importante nello spostamento all'interno di una cella. Per ulteriori informazioni sull'applicazione di un fattore orizzontale consultare Regolare la distanza incontrata utilizzando un fattore verticale.

L'allontanamento da un'origine o l'avvicinamento a essa alterano il modo in cui il viaggiatore si sposta attraverso la cella, modificando le modalità con cui i fattori verticali e orizzontali sono affrontati in tale cella.

Esempio: itinerario di una linea elettrica

Si desidera stabilire il percorso ottimale per una nuova linea elettrica. Il percorso può essere influenzato da numerosi fattori quali: il costo di acquisizione ed edificazione del terreno, le leggi che impongono che il percorso sia lontano dalle aree abitate e il potenziale di essere eccessivamente visibile. Inoltre, un percorso che segue un terreno pianeggiante sarà più semplice da edificare rispetto a uno che è caratterizzato da salite e discese.

Questi fattori, unitamente a una serie di punti di partenza proposti (origini) per il percorso della linea elettrica sono utilizzati come input per lo strumento Accumulo distanza. I costi di acquisizione del terreno e di edificazione e il potenziale di visibilità vengono ponderati e combinati in una superficie di costo. Gli stessi costi saranno applicati indipendentemente dalla direzione di viaggio.

Per il parametro delle barriere si utilizza un buffer normativo attorno alle città. Un raster orizzontale e il fattore associato possono essere utilizzati per preferire itinerari che seguono linee di contorno ed evitano di spostarsi in salita o discesa. In questo caso la direzione di viaggio tra le origini e le destinazioni non è importante (la funzione del fattore orizzontale sarà simmetrica). Lo strumento Accumulo distanza crea i raster di distanza cumulativa e di direzione contraria.

Quindi utilizzare lo strumento Percorso ottimale come linea o Percorso ottimale come raster. I raster di distanza cumulativa e di direzione contraria insieme con le destinazioni proposte sono input. L'output di Percorso ottimale come linea è una feature class polilinea che delinea uno o più percorsi che collegano le destinazioni e le origini in modo ottimale. L'output di Percorso ottimale come raster è un raster che rappresenta l'intensità di utilizzo, o popolarità, di una cella misurata in base al numero di percorsi che l'attraversano. È analogo al modo in cui il raster di accumulo flusso è creato effettuando il tracciamento attraverso un raster di direzione flusso.

La linea rossa mostra il percorso minimo-costo di una linea elettrica proposta. Lo sfondo rosa mostra il corridoio di minimo costo associato.

Analisi del percorso minimo costo

Per affidarsi ai percorsi risultanti considerare quanto segue:

• I dati di input sono in grado di rispondere ai dubbi che sono stati posti?
• La risoluzione raster è appropriata?
• Le unità della superficie di costo sono corrette?
• La direzionalità è stata presa in considerazione?
• Nella superficie di costo come sono stati trasformati i valori in un criterio e come sono stati determinati i pesi tra i criteri?
• Esiste un modo per confutare i risultati e stabilire se sono sensati?

Risoluzione dei dati di input

Si può utilizzare l'analisi del percorso minimo-costo per stabilire i raggi di ricerca di una persona scomparsa nell'arco di 1 e 2 ore. Se tra i criteri si utilizza un raster di copertura del suolo a 30 metri, l'analisi del percorso di costo potrebbe non identificare i tipi di percorso utilizzabili da una squadra di ricerca e soccorso nello spostamento a piedi. Inoltre, a questa risoluzione, nei percorsi potrebbero essere ignorate le barriere reali. In entrambi i casi, i percorsi risultanti potrebbero indicare delle opzioni di spostamento che a terra non esistono. D'altro canto, un raster di elevazione a 30 metri potrebbe essere sufficiente come raster del fattore verticale per ponderare il costo per cella nella direzione di viaggio.

Unità di input per accumulo distanza

Lo strumento Accumulo distanza moltiplica il tasso nella superficie di costo di input (che implicitamente potrebbe essere 1) per la dimensione cella che è espressa in unità lineari. È importante svolgere un'analisi dimensionale della superficie di costo per verificare che il raster di costo cumulativo di output comprenda le unità previste (per esempio tempo di viaggio, dollari, o energia). Consultare l'argomento Algoritmo di accumulo distanza per ulteriori informazioni sulle unità nell'analisi della distanza.

Verificare i risultati

Nell'esempio precedente della linea elettrica, si dovrebbe stabilire quanto sia idoneo il percorso proposto. Un metodo per procedere in tal senso è di utilizzare gli stessi dati e il flusso di lavoro usato per modello per prevedere la posizione da realizzata di una linea elettrica esistente. Se sono differenti come è spiegabile la differenza?

Ulteriori informazioni

Le seguenti sezioni forniscono ulteriori informazioni riguardanti le posizioni di collegamento con percorsi ottimali.

Convergenza di più percorsi

Lo strumento Percorso ottimale come linea generare una feature class contenente una polilinea per destinazione. Ciascuna polilinea ha un attributo che fornisce il costo di accumulo totale per spostarsi tra le destinazioni e l'origine. Un altro attributo fornisce l'identità della destinazione. In caso di convergenza di più percorsi che seguono lo stesso itinerario per tornare all'origine, si avranno numerose linee una sull'altra, una da ogni destinazione. Percorso ottimale come linea è lo strumento maggiormente usato per identificare i percorsi minimo-costo.

Lo strumento Percorso ottimale come raster genera un raster che identifica il percorso minimo-costo (largo quanto una cella) da utilizzare per viaggiare tra la destinazione e l'origine. I valori cella di output nei percorsi indicano il numero di percorsi dalle destinazioni che passano attraverso quella cella. In caso di una destinazione o di più destinazioni con i percorsi che non si sovrappongono, tutte le celle lungo i percorsi conterranno lo stesso valore.

In caso di più destinazioni e di convergenza di percorsi, ogni cella registrerà il numero di percorsi che l'attraversano.

L'output di Percorso ottimale come raster indica l'intensità di utilizzo. Quando s'identificano corridoi per la fauna selvatica da multipli patch di habitat ad esempio, le celle con i valori più alti lungo i percorsi indicano che il segmento dei percorsi è il più critico perché molti dei percorsi si basano su esso. Se alcuni segmenti sono utilizzati da molti percorsi si potrebbe voler proteggere prima tali segmenti.

Creazione del percorso minimo-costo

Nel precedente esempio della linea elettrica lo strumento Accumulo distanza ha generato un raster di accumulo distanza e di direzione contraria. Il raster di accumulo distanza presenta valori di cella in unità di dollari ed esprime il costo totale di costruzione per raggiungere ogni cella da una cella di origine. Il raster di direzione contraria fornisce le direzioni di viaggio per tornare da ogni cella alla rispettiva origine meno costosa. La direzione di viaggio è espressa come azimut della mappa (in senso orario dalla griglia nord) nell'intervallo da 0 a 360, in cui zero rappresenta le celle di origine.

Lo strumento Percorso ottimale come linea utilizza entrambi i dataset per delineare i percorsi minimo-costo partendo da una serie di posizioni di destinazione. Le destinazioni possono essere un dataset feature class o raster. Se si utilizza una feature class, questa inizialmente viene rasterizzata e i centri della cella contenenti i valori di dati sono usati come le destinazioni. L'analisi è sempre svolta nel riferimento spaziale, nell'estensione e nella dimensione cella del raster di direzione contraria.

Il percorso è generato tracciando il raster di direzione contraria dalla destinazione all'origine. Partendo dalla cella meno costosa nella destinazione, il raster di direzione contraria identifica la cella in cui spostarsi successivamente per generare il percorso minimo-costo di ritorno all'origine. Quindi il valore di quella cella, ottenuto dal raster di direzione contraria, identifica la cella in cui spostarsi successivamente. Questo processo continua fino al raggiungimento dell'origine.

Per impostazione predefinita, ciascuna polilinea di output definisce un percorso completo per tornare da una destinazione indietro all'origine meno costosa. La feature class comprende dei campi per l'ID di ogni destinazione di input, il rispettivo costo cumulativo e la rispettiva riga e colonna di partenza.

Se il parametro Crea percorsi di rete è selezionato nello strumento Percorso ottimale come linea lo schema della feature class polilinea di output cambia. Ogni feature descriverà un bordo in una rete che collega destinazioni e origini. Ogni bordo è caratterizzato da un attributo EdgeCost che fornisce la variazione del costo cumulativo durante la percorrenza lungo il bordo. Per ulteriori informazioni consultare la sezione Utilizzare Percorso ottimale come linea per creare reti di percorso minimo-costo riportata di seguito.

Nota:

Non è obbligatorio che i percorsi ottimali attraversino i centri cella nell'itinerario dalla destinazione all'origine. È adatto un piano per stabilire il costo cumulativo di ogni cella. La direzione del gradiente del piano determina la direzione reale per lasciare la cella nell'itinerario verso l'origine più vicina o meno costosa. Dalla direzione contraria, il percorso è regolato utilizzando una struttura con rappresentazione reticolata per creare il percorso risultante. Il percorso segue una direzione più diretta attraverso le celle determinando un risultato più accurato. Per ulteriori dettagli su come si calcolano l'accumulo distanza e i percorsi consultare Algoritmo di accumulo distanza.

Strumenti di percorso ottimale con raster di accumulo flusso e di direzione flusso

Per gli strumenti Percorso ottimale come linea e Percorso ottimale come raster, l'input per il parametro del raster di distanza cumulativa può essere l'output dello strumento Accumulo flusso e l'input per il parametro del raster di direzione contraria può essere l'output dello strumento Direzione flusso. In questo caso, questi strumenti tracciano itinerari di flusso finché non defluiscono dal bordo del dataset o si arrestano su una cella di flusso indefinito. Il parametro Crea percorsi di rete è utile in questo caso perché genera un flusso di rete che può essere utilizzato con una delle soluzioni di rete di Esri. I bordi del flusso sono orientati nella direzione di flusso e l'attributo EdgeCost è la variazione nell'accumulo di flusso sulla lunghezza del bordo.

Effetto della modifica del tipo di percorso e configurazione delle destinazioni

Nel precedente esempio della linea elettrica, i raster di costo cumulativo e di direzione contraria sono stati realizzati da una singola cella di origine che rappresenta un'estremità della linea elettrica proposta, per esempio una sottostazione esistente. Esplorando tipi di percorso differente e configurazioni di destinazioni di input con lo strumento Percorso ottimale come linea è possibile esaminare come i percorsi minimo-costo possono variare e quale effetto avranno. Di seguito sono riportati alcune situazioni comuni:

• Si consideri una destinazione nota come punto singolo. Si desidera trovare il percorso migliore tra tale destinazione e un'origine che è anch'essa un punto. In questo caso, non importa quale tipo di percorso si seleziona. Lo strumento Percorso ottimale come linea individuerà il percorso migliore tra le due posizioni e produrrà una feature singola nella feature class polilinea di output.
• Si consideri una serie di distinti punti di destinazione candidati; si desidera confrontare i percorsi di ciascuno. Selezionare Ogni Zona od Ogni Cella per il tipo di percorso, dal momento che ogni destinazione è una zona differente.
• Si consideri una singola destinazione di regione contigua, multicella; si desidera stabilire la posizione all'interno della regione con il minimo costo di costruzione e il percorso da tale posizione all'origine. Selezionare il tipo di percorso Singolo migliore od Ogni zona. Se ci sono più regioni contigue, specificare Ogni zona, per confrontare i percorsi migliori di ciascuno.

Quando ci sono molte destinazioni, i percorsi possono unirsi mentre si dirigono verso un'origine. Un percorso minimo-costo può essere considerato il percorso in discesa più ripido su una superficie di costo cumulativa.

I percorsi che si uniscono possono essere utilizzati per analizzare lo spostamento degli studenti di una comunità verso una scuola. Percorso ottimale come raster indica come i percorsi attraversano una cella o quanto popolare è una cella. Utilizzando il tipo di percorso Ogni cella e una destinazione multicella come input per lo strumento, è possibile stabilire quali celle sono maggiormente utilizzate dagli studenti mentre si spostano dalle posizioni in un'area di studio verso la scuola.

L'output di Percorso ottimale come raster è stato utilizzato con un input di destinazione che è il poligono selezionato e un tipo di percorso di Ogni cella.

L'output mostra l'intensità di utilizzo cella quando gli studenti si spostano da ogni cella nell'area di studio alla scuola. Si tratta essenzialmente di una mappa di "accumulo flusso" dello spostamento di studenti anziché del viaggio dell'acqua. Queste informazioni d'intensità possono essere utilizzate come ausilio per stabilire dove il miglioramento della sicurezza stradale riguardi la maggior parte degli studenti (supponendo che gli studenti siano distribuiti uniformemente nell'area di studio)

Utilizzare il Percorso ottimale come linea per creare reti di percorso minimo-costo

Per impostazione predefinita il Percorso ottimale come linea crea una feature separata per ogni percorso tracciato da una destinazione a un'origine. Ciò può introdurre molte polilinee sovrapposte o quasi sovrapposte nell'output. È possibile utilizzare Percorso ottimale come linea per creare feature class polilinea non sovrapposte che possono essere utilizzate come un input per una delle Esri come dataset di rete, rete di servizi pubblici o rete di rilevamento. Quando si seleziona il parametro Crea percorsi di rete, più percorsi che entrano in una singola cella vengono agganciati al centro di quella cella e terminati. I vari percorsi sono uniti in un percorso singolo per creare una rete. Un nuovo percorso utilizza il centro di quella cella come propria posizione di partenza. Inoltre, lo schema della feature class polilinea di output cambia. L'attributo EdgeCost riporta la variazione in costo cumulativo lungo il bordo anziché lungo il percorso completo.

Questo funziona sia con l'input di direzione flusso che con convenzioni di direzione contraria. Quando si utilizza la direzione flusso, il raster di accumulo di input deve essere un raster di accumulo flusso.

Il comportamento predefinito di Percorso ottimale come linea serve per tracciare ogni percorso indipendentemente (le linee marrone). Dal momento che i percorsi non necessariamente attraversano ciascun centro cella, molti possono quasi sovrapporsi. Una delle linee è evidenziata. È possibile notare che si unisce con un altro percorso che conduce al centro cella adiacente nella destinazione.

Molti percorsi convergono in un percorso singolo quando è selezionato il parametro Crea percorsi di rete.

Quando è selezionato il parametro Crea percorsi di rete, i percorsi sono considerati sovrapposti quando si spostano attraverso la stessa cella. A quel punto tutti i percorsi in arrivo in una cella vengono terminati e viene iniziato un singolo percorso in uscita. Ogni bordo separato è emesso come una feature polilinea insieme con la relativa variazione in costo cumulativo. Il gruppo di percorsi sul lato destro dell'immagine vengono ora raggruppati in un percorso (la linea marrone più spessa).

Identificare posizioni di partenza alternative per percorsi minimo-costo

Nell'esempio della linea elettrica si sapeva che doveva terminare presso la sottostazione. Tuttavia, se un poligono, per esempio un lotto, è stato immesso come destinazione utilizzando il tipo di percorso Singolo migliore, sarà identificato soltanto un punto di partenza all'interno della destinazione.

Con una destinazione poligono, è presente un percorso meno costoso per raggiungerla ma ci sono molte altre possibili alternative per introdurre il poligono. Di conseguenza gli obiettivi dell'analisi cambiano in ciò che segue:

• Stabilire la flessibilità per creare un percorso da una destinazione singola a una destinazione che ha più celle.
• Identificare i percorsi con costo simile che sono possibili soluzioni alternative. Ossia, per più destinazioni, il costo dalla destinazione A può essere 1 e il costo dalla destinazione B può essere 1.0001. Singolo migliore identificherà soltanto il percorso minimo-costo e non si saprà mai se esistono percorsi alternativi, fattibili.
• Identificare le opzioni possibili per il percorso data una specifica soglia di costo.
• Determinare la flessibilità di una posizione origine. Ossia, iniziare con un'origine multicella e vedere come i percorsi di costo sono distribuiti attorno a essa.

Se è stato applicato il tipo di percorso Ogni cella è possibile esplorare altri possibili punti di partenza all'interno della destinazione. Nella seguente immagine, tutti i potenziali percorsi (linee marrone) sono calcolate da ogni cella nella destinazione di ritorno all'origine. I percorsi evidenziati sono circa il primo 10 percento dei percorsi meno costosi di tutti i potenziali percorsi. Condividono sostanzialmente lo stesso itinerario di ritorno all'origine e avranno un costo simile. La scelta di un percorso il cui costo è simile a quello del percorso minimo-costo può garantire flessibilità nel determinare da quale posizione di cella di destinazione far iniziare il percorso per raggiungere l'origine.

Il primo 10 percento dei percorsi meno costosi iniziano tutti quasi dalla stessa area e seguono per lo più un itinerario condiviso.

Questo risulta più ovvio in una vista 3D in cui è possibile vedere che questo gruppo di percorsi si trovano tutti in uno spartiacque secondario del raster di distanza cumulativa.

Vista 3D di un gruppo di percorsi con costo simile e modalità con cui condividono lo stesso spartiacque della superficie di costo cumulativo.

Per il terzo obiettivo dell'analisi, si può ipotizzare un rigoroso costo fisso per il percorso per vedere le alternative possibili. In questo caso si noti che tutte le posizioni sulla linea di contorno del raster di distanza cumulativa presentano lo stesso costo (le linee di contorno sono identificate nella seguente immagine). Un percorso che inizia da un punto qualsiasi su quel contorno presenterà lo stesso costo.

È possibile utilizzare lo strumento Con per identificare le destinazioni che hanno lo stesso costo. Per esempio selezionare un contorno tempo di viaggio dal raster di costo cumulativo SchoolTravelTime con la seguente espressione:

equalCostPathDestinations = Con((Raster('SchoolTravelTime') > 19.9) & (Raster('SchoolTravelTime') < 20), 1)

L'insieme risultante di celle raster nella destinazione mostra che nella distribuzione risultante i percorsi presentano tutti lo stesso costo e tempo di viaggio verso la stessa origine, rispettando il limite di costo fisso.

Percorsi differenti che iniziano dalla stessa linea di contorno di uguale tempo di viaggio presentano lo stesso costo.

Per il quarto obiettivo di analisi, i percorsi iniziano presso la stessa destinazione, presentano per lo più lo stesso costo ma si dirigono verso origini separate. Nell'immagine che segue sono state inserite più origini.

Percorsi minimo-costo che iniziano da destinazioni sul confine di una zona di allocazione possono iniziare vicini tra loro, avere lo stesso costo ma dirigersi verso origini differenti

I percorsi si dirigono verso posizioni di origine in aree differenti, indicando che si trovano su un confine di allocazione o nelle sue vicinanze. Si tratta di una situazione instabile perché il confine potrebbe spostarsi in funzione dell'incertezza degli input per Accumulo distanza. L'incertezza potrebbe lievemente alterare il costo cumulativo, variando potenzialmente l'origine verso cui potrebbe dirigersi uno dei percorsi. Utilizzando la precedente analogia di flusso e trovandosi sul profilo di rilievo di uno spartiacque, se si compie un piccolo passo per allontanarsi dal profilo si può influire notevolmente sul modo in cui si continua a scendere.

Corridoi minimo-costo

È possibile utilizzare corridoi minimo-costo per visualizzare una serie di percorsi minimo-costo contemporaneamente. È inoltre possibile utilizzarli per visualizzare la sensibilità di un percorso quasi minimo-costo alle variazioni nel suo costo. Per ulteriori informazioni, vedere Collegare regioni con corridoi.