Lo strumento Accumulo distanza calcola la distanza accumulata per ciascuna cella dalle origini, consentendo di ottenere la distanza in linea retta, la distanza di costo, la distanza della superficie reale, nonché i fattori di costo verticale e orizzontale.
Gli output sono layer immagini ospitati.
Informazioni sul funzionamento di Accumulo distanza
Esempi
Gli scenari di esempio per questo strumento includono risposte a domande come le seguenti:
- Qual è la distanza dalla città più vicina?
- Qual è la distanza di costo alla strada più vicina?
- Qual è la distanza attorno alle barriere dell'origine di acqua più vicina?
Note sull'utilizzo
Accumulo distanza include configurazioni per layer di input, impostazioni di distanza e layer risultato.
Layer di input
Il gruppo Layer di input include i seguenti parametri:
Raster o feature origine di input specifica il raster o feature layer che identifica le origini verso le quali la distanza viene calcolata. È possibile scegliere un layer utilizzando il pulsante Layer, oppure è possibile creare un layer schizzo da utilizzare come input tramite il pulsante Disegna feature di input. Per input di feature, sotto il nome del layer viene visualizzato un conteggio delle feature. Il conteggio include tutte le feature del layer, eccetto quelle che sono state rimosse con un filtro. Le impostazioni ambiente, ad esempio Estensione elaborazione, non si riflettono nel conteggio di feature.
Se l'input è un raster, deve consistere di celle che hanno valori validi (zero è un valore valido) per le origini e le celle rimanenti devono essere assegnate NoData.
Se l'input è un layer feature, può essere un punto, una linea o un poligono.
Quando i dati fonte di input è una feature, le posizioni di fonti sono convertite internamente a un raster prima di eseguire l'analisi.
La risoluzione del raster può essere controllata con l'ambiente Dimensione cella. Per impostazione predefinita, se non sono specificati altri raster nello strumento, la risoluzione sarà determinata dal più corto tra la larghezza o l'altezza dell'estensione della caratteristica di input nel riferimento spaziale di input, diviso per 250.
Per evitare questa situazione, come un'operazione intermedia, è possibile rasterizzare le feature di input direttamente con lo strumento Converti Feature a Raster e impostare il parametro Campo valore. Quindi, utilizzare l'output risultante come input per lo strumento di distanza che si desidera utilizzare.
Se un'origine cade su NoData in uno qualsiasi dei corrispondenti raster di input, viene ignorata nell'analisi e non verrà calcolata alcuna distanza da quella origine.
Quando si utilizzano dati feature per i dati dell'origine di input, prestare attenzione al fatto che la dimensione cella di output sia approssimativa rispetto al dettaglio presente nell'input. Il processo di rasterizzazione interno usa un metodo centrale della cella per il tipo di assegnazione cella. Ciò significa che i dati che non sono posizionati al centro della cella non vengono inclusi nell'output di origine rasterizzato intermedio, quindi non verranno rappresentati nei calcoli della distanza. Ad esempio, se le origini sono una serie di piccoli poligoni (come le aree occupate dagli edifici) che sono relativamente ridotti rispetto alla dimensione della cella di output, è possibile che solo pochi rientrino nei centri delle celle raster di output, apparentemente causando la perdita della maggior parte degli altri nell'analisi.
Per evitare questa situazione, come un'operazione intermedia, è possibile rasterizzare le feature di input direttamente con lo strumento Converti Feature a Raster e impostare il parametro Campo valore. Quindi, utilizzare l'output risultante come input per lo strumento di distanza che si desidera utilizzare. In alternativa, è possibile selezionare una piccola dimensione di cella per acquisire la quantità appropriata di dettagli dalle feature di input.
Il gruppo Layer opzionali include i seguenti parametri:
Raster o feature barriera di input è un dataset che definisce le barriere. Le barriere sono ostacoli che devono essere aggirati. Le barriere possono essere definite come raster o come feature.
È possibile scegliere un layer utilizzando il pulsante Layer, oppure è possibile creare un layer schizzo da utilizzare come input tramite il pulsante Disegna feature di input. Per input di feature, sotto il nome del layer viene visualizzato un conteggio delle feature. Il conteggio include tutte le feature del layer, eccetto quelle che sono state rimosse con un filtro. Le impostazioni ambiente, ad esempio Estensione elaborazione, non si riflettono nel conteggio di feature.
Per un layer raster, il tipo di input può essere intero o mobile. Ogni cella che dispone di un valore (incluso lo zero) sarà trattata come barriera. Ogni cella che sia un NoData non verrà trattata come una barriera.
Per un feature, l'input può essere in punti, linee o poligoni. Gli input di feature saranno convertiti internamente in un raster prima di essere elaborati.
Dove le barriere sono collegate solo da celle diagonali, le barriere saranno ispessite per renderle impermeabili.
Le barriere sono anche definite dalle posizioni in cui esistono celle NoData nei parametri: Immetti raster di costo, Immetti raster di superficie, Immetti raster verticale e Immetti raster orizzontale. Dove le celle NoData sono collegate solo da celle diagonali, saranno ispessite con ulteriori celle NoData per ottenere una barriera impermeabile.
Immetti raster di superficie è un raster che definisce i valori di elevazione su ogni posizione della cella.
I valori vengono utilizzati per calcolare l’effettiva distanza della superficie percorsa durante il passaggio tra celle.
Se il parametro Immetti raster di superficie ha un sistema di coordinate verticale (VCS), i valori del raster di superficie sono considerati in unità del VCS. Se il raster di superficie non ha un VCS e i dati sono proiettati, i valori di superficie sono considerati nelle unità lineari del riferimento spaziale. Se il raster di superficie non ha un VCS e i dati non sono proiettati, i valori di superficie sono considerati in metri. Il risultato finale dell'accumulazione della distanza è in costo per unità lineare, o in unità lineari se non viene introdotto alcun costo.
Immetti raster di costo è un raster che definisce l'impedenza o il costo dello spostamento planimetrico attraverso ciascuna cella.
Il valore ad ogni posizione di cella rappresenta la distanza costo per unità per lo spostamento attraverso di essa. Ogni valore di posizione di una cella viene moltiplicato per la risoluzione della cella, compensando al contempo il movimento diagonale per ottenere il costo totale dell'attraversamento della cella.
I valori del raster di costo possono essere a numero intero o a virgola mobile, ma non possono essere negativi o zero (non è possibile disporre di un costo negativo o zero).
Impostazioni della distanza
Il gruppo Impostazioni distanza include i seguenti gruppi di parametri:
Metodo distanza specifica se la distanza sarà calcolata usando un metodo planare (terra piatta) o geodetico (ellissoide).
- Planare: Il calcolo della distanza verrà eseguito su un piano piatto proiettato utilizzando un sistema di coordinate cartesiane 2D. Questo è il metodo predefinito.
- Geodetico: il calcolo della distanza verrà eseguito sull'ellissoide Indipendentemente dalla proiezione di input o di output, i risultati non cambieranno.
Il gruppo Movimento verticale include i seguenti parametri:
Immetti raster verticale è un raster che definisce i valori z per ogni posizione della cella.
I valori vengono utilizzati per calcolare la pendenza usata per identificare il fattore verticale quando si passa da una cella all'altra.
Fattore verticale definisce la relazione tra il fattore del costo verticale e l'angolo di movimento relativo verticale.
Sono disponibili diversi fattori con modificatori che identificano un grafico di fattore verticale definito. I grafici sono utilizzati per identificare il fattore verticale utilizzato nel calcolo del costo totale di spostamento in una cella vicina.
Nelle descrizioni seguenti, il VF definisce la difficoltà verticale incontrata nello spostamento da una cella alla successiva e il modificatore VRMA identifica l'angolo di pendenza tra la cella Da origine e la cella A origine.
I tipi di parametri del fattore verticale sono:
- Binario: se il VRMA è superiore all'angolo di taglio basso e inferiore all'angolo di taglio alto, il VF è impostato sul valore associato al fattore zero; altrimenti, è infinito.
- Lineare: il VF è una funzione lineare del VRMA.
- Lineare inverso: Il VF è una funzione lineare inversa del VRMA.
- Lineare simmetrico: il VF è una funzione lineare del VRMA sia nei lati positivi che negativi del VRMA e due funzioni lineari sono simmetriche rispetto all'asse VF (y).
- Lineare inverso simmetrico: il VF è una funzione lineare inversa del VRMA sia nei lati negativi che positivi del VRMA, e due funzioni lineari sono simmetriche rispetto all'asse VF (y).
- Cos: il VF è la funzione basata sul coseno del VRMA.
- Sec: il VF è la funzione basata sulla secante del VRMA.
- Cos-Sec: la VF è la funzione basata sul coseno del VRMA quando il VRMA è negativo ed è la funzione basata sulla secante del VRMA quando il VRMA non è negativo.
- Sec-Cos: il VF è la funzione basata sulla secante del VRMA quando il VRMA è negativo ed è la funzione basata sul coseno del VRMA quando il VRMA non è negativo.
- Tempo escursione - Il VF definisce la relazione tra fattore di costo verticale e VRMA attraverso il reciproco della funzione di Tobler, che produce il tempo di escursione in ore.
- Tempo escursione bidirezionale - Il VF definisce la relazione tra fattore di costo verticale e VRMA attraverso la funzione di escursione bidirezionale.
I modificatori dei parametri del fattore verticali sono:
- Fattore zero: il fattore verticale utilizzato quando il VRMA è zero. Questo fattore posiziona l’intercettazione y della funzione specificata. Per definizione, il fattore zero non è applicabile ad alcuna funzione verticale trigonometrica (Cos, Sec, Cos-Sec o Sec-Cos). L’intercettazione y è definita dalla seguenti funzioni.
- Angolo di taglio basso: l'angolo VRMA sotto il quale il VF sarà impostato su infinito.
- Angolo di taglio alto: l'angolo di taglio VRMA sopra il quale il VF sarà impostato su infinito.
- Pendenza: la pendenza della linea retta utilizzata con i parametri Lineare e Lineare inverso. La pendenza viene specificata come una frazione di pendenza (ad esempio, la pendenza del 45% è 1/45, che viene immessa come 0,02222).
I valori predefiniti per i modificatori del fattore verticale sono i seguenti:
Funzione Fattore Zero Angolo di taglio basso Angolo di taglio alto Pendenza Potenza Potenza Cos Potenza Sec Binario
1
-30
30
N/D
N/D
N/D
N/D
Lineare
1
-90
90
1.111E-02
N/D
N/D
N/D
Lineare inverso
1
-45
45
-2.222E-02
N/D
N/D
N/D
Lineare simmetrico
1
-90
90
1.111E-02
N/D
N/D
N/D
Lineare inverso simmetrico
1
-45
45
-2.222E-02
N/D
N/D
N/D
Cos
N/D
-90
90
N/D
1
N/D
N/D
Sec
N/D
-90
90
N/D
1
N/D
N/D
Cos - Sec
N/D
-90
90
N/D
N/D
1
1
Sec - Cos
N/D
-90
90
N/D
N/D
1
1
Tempo escursione
N/D
-70
70
N/D
N/D
N/D
N/D
Tempo escursione bidirezionale
N/D
-70
70
N/D
N/D
N/D
N/D
Il gruppo Movimento orizzontale include i seguenti parametri:
Immetti raster orizzontale è un raster che definisce la direzione orizzontale su ogni cella.
I valori sul raster devono essere numeri interi compresi tra 0 e 360 con 0 gradi che indica il nord o verso la parte superiore dello schermo e con aumento in senso orario. Alle aree piane deve essere fornito un valore di -1. I valori in ogni posizione vengono utilizzati insieme al valore Fattore orizzontale per determinare il costo orizzontale durante lo spostamento da una cella a quelle vicine.
Fattore orizzontale definisce la relazione tra il fattore di costo orizzontale e l'angolo di movimento relativo orizzontale.
Esistono diversi fattori con modificatori che identificano un grafico di fattore orizzontale definito. I grafici vengono utilizzati per identificare il fattore orizzontale utilizzato nel calcolo del costo totale per lo spostamento in una cella adiacente.
Nelle descrizioni seguenti, il fattore orizzontale (HF) definisce la difficoltà orizzontale incontrata quando si passa da una cella all'altra e l'angolo di movimento orizzontale relativo (HRMA) identifica l'angolo tra la direzione orizzontale e una cella e la direzione di movimento.
I tipi di parametri del fattore orizzontale sono:
- Binario: se l'HRMA è inferiore all'angolo di taglio, l'HF è impostato sul valore associato al fattore zero; altrimenti, è infinito.
- Avanti: è consentito solo il movimento in avanti. L'HRMA deve essere superiore o pari a 0 e inferiore a 90 (0 <= HRMA < 90). Se l'HRMA è superiore a 0 e inferiore a 45 gradi, l'HF per la cella viene impostato sul valore associato al fattore zero. Se l'HRMA è superiore o pari a 45 gradi, viene utilizzato il valore del modificatore del valore laterale. L'HF per qualsiasi HRMA pari o superiore a 90 gradi viene impostato su infinito.
- Lineare: l'HF è una funzione lineare dell'HRMA.
- Lineare inverso: l'HF è una funzione lineare inversa del HRMA.
I modificatori dei parametri del fattore orizzontale sono:
- Fattore zero: il fattore orizzontale utilizzato quando l'HRMA è 0. Questo fattore posiziona l’intercettazione y per qualsiasi funzione del fattore orizzontale.
- Angolo di taglio: l'angolo HRMA oltre il quale l'HF viene impostato su infinito.
- Pendenza: la pendenza della linea retta utilizzata con le parole chiave di fattori orizzontali Lineare e Lineare inverso. La pendenza viene specificata come una frazione di pendenza (ad esempio, la pendenza del 45% è 1/45, che viene immessa come 0,02222).
- Valore laterale: l'HF se l'HRMA è superiore o pari a 45 gradi e inferiore a 90 gradi quando si specifica la parole chiave del fattore orizzontale Avanti.
I valori predefiniti per i modificatori di fattore orizzontale sono i seguenti:
Funzione Fattore Zero Angolo di taglio Pendenza Valore lato Binario
1
45
N/D
N/D
Avanti
0,5
N/D
N/D
1
Lineare
0,5
181
1.111E-02
N/D
Lineare inverso
2
180
-1.111E-02
N/D
Il gruppo Caratteristiche di origine include il seguente elenco di parametri.
Se uno dei valori delle Caratteristiche di origine viene specificato utilizzando un campo, la caratteristica di origine verrà applicata da origine a origine, in base alle informazioni nel campo specificato per i dati di origine. Quando viene fornita una parola chiave o un valore costante, verrà applicata a tutte le origini.
Accumulo iniziale è il costo cumulativo iniziale per avviare il calcolo del costo.
Se è specificato il valore Accumulo iniziale, le posizioni di origine sulla superficie di distanza di costo di output verranno impostate al valore Accumulo iniziale; altrimenti, le posizioni di origine sul raster di accumulo distanza di output verranno impostate su zero.
I valori devono essere pari o superiori a zero. L'impostazione predefinita è 0.
Accumulo massimo è l'accumulo massimo per il viaggiatore per un'origine.
I calcoli di costo continuano per ogni origine fino a che l'accumulazione specifica viene raggiunta.
I valori devono essere maggiori di zero. L'accumulazione predefinita è al bordo del raster di output.
Moltiplicatore costo è un moltiplicatore da applicare ai valori di costo.
Questo consente il controllo della modalità di spostamento o della grandezza all'origine. Maggiore è il moltiplicatore, maggiore è il costo per lo spostamento attraverso ogni cella.
I valori devono essere maggiori di zero. Il valore predefinito è 1.
Direzione di viaggio specifica la direzione del viaggiatore quando si applicano fattori orizzontali e verticali.
Da origine: il fattore orizzontale e il fattore verticale saranno applicati all'inizio dell'origine di input e spostandosi verso le celle non-origine. Si tratta dell'impostazione predefinita.
A origine: il fattore orizzontale e il fattore verticale saranno applicati all'inizio di ogni cella non-origine, spostandosi verso le celle origine.
Specifica la parola chiave Da origine o A origine, che sarà applicata a tutte le origini, o specifica un campo nei dati di origine che contiene le parole chiave per identificare la direzione di movimento per ogni origine. Il campo deve contenere la stringa FROM_SOURCE o la stringa TO_SOURCE.
Layer risultato
Il gruppo Layer di risultati include i seguenti parametri:
Nome raster di accumulo distanza di output è il nome del raster di output che contiene la distanza cumulativa per ogni cella da, o verso l'origine di costo minore.
Il nome deve essere unico. Se un layer con lo stesso nome esiste già nell'organizzazione, lo strumento non funzionerà e verrà chiesto di utilizzare un nome diverso.
Il gruppo Layer opzionali include i seguenti parametri:
- Nome raster direzione contraria di output è il nome del raster di output opzionale che contiene la direzione calcolata in gradi.
- Nome raster direzione di origine di output è il nome del raster di output opzionale che identifica la direzione della cella di origine con costo cumulativo minore come un azimut in gradi.
- Nome raster della posizione di origine di output è il nome del raster di output opzionale che identifica le posizioni di origine come un output multibanda.
Il nome di ogni input opzionale deve essere univoco. Se un layer con lo stesso nome esiste già nell'organizzazione, lo strumento non funzionerà e verrà chiesto di utilizzare un nome diverso.
- Tipo di layer di output specifica il tipo di output raster che verrà creato. L'output può essere un layer immagini di tile o un layer immagini dinamico.
- Salva nella cartella specifica il nome di una cartella in I miei contenuti in cui verrà salvato il risultato.
Limitazioni
Il pulsante Disegna feature di input non è disponibile in Scene Viewer.
Ambienti
Le impostazioni degli ambienti di analisi sono parametri aggiuntivi che influiscono sui risultati dello strumento. È possibile accedere alle impostazioni dello strumento dal gruppo di parametri Impostazioni ambiente.
Questo strumento rispetta i seguenti ambienti di analisi:
- Sistema di coordinate di output
- Trasformazioni geografiche
- Estensione di elaborazione
Nota:
L'estensione di elaborazione predefinita è Estensione completa. Questa impostazione predefinita è diversa da Map Viewer classico in cui Utilizza estensione mappa corrente è abilitato per impostazione predefinita.
- Snap raster
- Maschera
- Dimensione cella
Crediti
Questo strumento consuma crediti.
Utilizzare Stima crediti per calcolare il numero di crediti necessari per eseguire lo strumento. Per maggiori informazioni, vedere Comprendere i crediti per l'analisi spaziale.
Output
Questo strumento include i seguenti output:
Il layer Nome raster di accumulo distanza di output registra la distanza cumulativa per ogni cella da, o verso l'origine di costo minore.
Questo raster è di tipo virgola mobile.
Il layer Nome raster direzione contraria di output registra la direzione contraria calcolata in gradi. La direzione identifica la cella successiva seguendo il percorso più breve fino alla fonte più vicina evitando barriere.
L'intervallo di valori è compreso tra 0 gradi e 360 gradi, con 0 riservato per le celle di origine. Verso est (destra) è di 90 e i valori aumentano in senso orario (180 è sud, 270 è ovest e 360 è nord).
Questo raster è di tipo virgola mobile.
-
Il layer Nome raster direzione di origine di output registra la direzione della cella di origine con costo cumulativo minore come un azimut in gradi.
L'intervallo di valori è compreso tra 0 gradi e 360 gradi, con 0 riservato per le celle di origine. Verso est (destra) è di 90 e i valori aumentano in senso orario (180 è sud, 270 è ovest e 360 è nord).
Questo raster è di tipo virgola mobile.
Il layer Nome raster di posizione di origine di output identifica le posizioni di origine come un output multibanda. La prima banda contiene un indice di riga e la seconda banda contiene un indice di colonna.
Questi indici identificano la posizione della cella di origine che è lontana dalla distanza di costo accumulato minore,
Requisiti per l'utilizzo
Questo strumento richiede il seguente tipo di utente e le seguenti configurazioni:
- Tipo di utente Professional o Professional Plus
- Ruolo Publisher, Facilitatore o Amministratore oppure un ruolo personalizzato equivalente con il privilegio Analisi immagini
Riferimenti
- Douglas, D. "Least-cost Path in GIS Using an Accumulated Cost Surface and Slopelines", Cartographica: The International Journal for Geographic Information and Geovisualization, 1994, Vol. 31, N. 3, DOI: 10.3138/D327-0323-2JUT-016M
- Goodchild, M.F. "An evaluation of lattice solutions to the problem of corridor location", Environment and Planning A: Economy and Space, 1977, Vol. 9, pagine 727-738
- Sethian, J.A.. "Level Set Methods and Fast Marching Methods", Evolving Interfaces in Computational Geometry, Fluid Mechanics, Computer Vision, and Materials Science, Cambridge University Press, 2a Edizione, 1999
- Warntz, W. "Transportation, Social Physics, and the Law Of Refraction", The Professional Geographer, 1957, Vol. 9, N. 4, pagine 2-7
- Zhao, H. "A fast sweeping method for Eikonal equations", Mathematics off Computation, 2004, Vol. 74, N. 250, pagine 603-627
Risorse
Usare le seguenti risorse per saperne di più:
- Funzionamento di Accumulo distanza
- Accumulo distanza in ArcGIS REST API
- distance_accumulation in ArcGIS API for Python
- Accumulo distanza in ArcGIS Pro con l'estensione Raster Analysis
- Accumulo distanza in ArcGIS Pro con l'estensione Spatial Analyst