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Lo strumento Collegamenti regionali ottimali calcola la rete di connettività ottimale tra due o più regioni di input.
L'output è un feature layer ospitato.
Scopri come funziona Collegamenti regionali ottimali
Esempi
Lo strumento Collegamenti regionali ottimali può essere utilizzato nei seguenti scenari:
- Da un modello di idoneità, sono stati identificati 10 dei migliori lotti di habitat per la lince rossa. Si desidera che le linci rosse siano in grado di spostarsi tra i patch attraverso la rete più efficace di corridoi faunistici per mantenere la diversità genetica all'interno della metapopolazione.
- In un lavoro di recupero dopo una calamità, sono state identificate cinque aree in cui collocare i campi del personale medico. Si desidera sviluppare la migliore rete di itinerari di approvvigionamento tra i campi.
- In una raccolta di legname, si desidera creare la rete economicamente più efficiente di strade per il trasporto del legname.
- Nello spegnimento di un incendio, si desidera identificare la migliore rete di percorsi per spostare le risorse anti-incendio tra i diversi quartieri.
Note sull'utilizzo
Collegamenti regionali ottimali include configurazioni per i layer di input, le impostazioni del percorso e i risultati di output.
Layer di input
Il gruppo Layer di input include i seguenti parametri:
Feature o raster regione di input specifica il raster o il feature layer che identifica le regioni che saranno collegate tramite la rete ottimale. È possibile scegliere un layer tramite il pulsante Layer oppure utilizzare il pulsante Disegna feature di input per creare un layer schizzo da utilizzare come input.
Se l'input regione è un raster, le regioni sono definite per gruppi di celle contigue (adiacenti) di uno stesso valore. Ogni regione deve essere numerata in modo univoco. Le celle che non fanno parte di una regione devono essere NoData. Il tipo di raster deve essere un numero intero e i valori possono essere positivi o negativi.
Se l'input regione è un feature dataset, può essere costituito da poligoni, polilinee o punti. Le regioni delle linee poligono non devono essere composte di poligoni multiparte.
Quando le regioni di input sono feature, le posizioni delle regioni vengono convertite in un raster internamente, con regioni risultati che presentano valori univoci, prima di eseguire l'analisi. Quando vengono forniti dati multipunto, lo strumento seleziona a caso uno dei punti nella posizione del valore della regione.
La risoluzione del raster può essere controllata con l'ambiente Dimensione cella. Per impostazione predefinita, la risoluzione sarà impostata sulla risoluzione del valore di Raster costo di input, se fornito. La risoluzione sarà impostata sulla risoluzione del valore di Raster o feature barriera di input, se è stato fornito solo un raster barriera. Se non sono specificati altri raster, la risoluzione sarà determinata dal valore più corto tra la larghezza e l'altezza dell'estensione della feature di input nel riferimento spaziale di input diviso per 250.
Quando si usano dati di feature poligono per i dati della regione di input, prestare attenzione alla gestione della dimensione della cella quando è approssimativa, relativamente al dettaglio presente nell’input. Il processo di rasterizzazione interno usa un metodo centrale della cella per il tipo di assegnazione cella. Questo significa che i dati che non si trovano al centro della cella non saranno inclusi nell'output intermedio della regione rasterizzato e non saranno rappresentati nei calcoli. Ad esempio, se le regioni sono costituite da una serie di piccoli poligoni (ad esempio le aree occupate dagli edifici) di dimensioni ridotte rispetto alla dimensione cella di output, è possibile che solo poche rientrino nei centri delle celle raster di output, per cui la maggior parte viene persa nell'analisi.
Per evitare queste situazioni, come passo intermedio, è possibile rasterizzare le input feature di input alla risoluzione appropriata utilizzando direttamente lo strumento Converti feature in raster. Utilizza quindi l'output risultante come input per lo strumento Collegamenti regionali ottimali.
Se le regioni di input sono raster e sono presenti regioni scollegate, i percorsi risultanti faranno parte della regione più vicina o più economica da raggiungere.
Se una regione ricade su NoData nella maschera di uno dei raster di input corrispondenti, viene ignorata nell'analisi e per tale regione non viene creato alcun percorso.
L'estensione di elaborazione è la stessa del valore di Raster costi di input, se fornito. In caso contrario, sarà impostata sull'estensione delle regioni di input.
Il gruppo Layer opzionali include i seguenti parametri:
Raster o feature barriera di input è il layer che definisce le barriere. Le barriere sono ostacoli che devono essere aggirati. Possono essere definite come raster o come dati feature. È possibile scegliere un layer tramite il pulsante Layer oppure utilizzare il pulsante Disegna feature di input per creare un layer schizzo da utilizzare come input.
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 delle feature saranno convertite in un raster internamente prima di essere elaborate.
Dove le barriere sono collegate solo da celle diagonali, le barriere saranno ispessite per renderle impermeabili.
Le barriere possono essere anche definite in base alle posizioni in cui esistono celle NoData nel valore del parametro Raster costi di input. Le posizioni che non rientrano nell'ambiente della maschera, inoltre, fungono da barriere. Se l'elemento NoData è connesso solo da celle diagonali, queste saranno ispessite con ulteriori celle NoData per ottenere una barriera impermeabile.
Raster costi di input è un layer raster che definisce l'impedenza, o il costo, da spostare planimetricamente attraverso ogni cella.
Il valore in ogni posizione di cella nella superficie del costo rappresenta la distanza costo per unità per lo spostamento attraverso la cella. 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). Se il raster di costo contiene valori uguali a zero e tali valori rappresentano aree di costo minore, modifica i valori pari a zero in un valore positivo piccolo (ad esempio 0,01) prima di eseguire questo strumento.
Per ulteriori informazioni sulle superfici di costo, consulta Regolare la distanza incontrata tramite una superficie di costo nella guida alle estensioni di ArcGIS Pro Spatial Analyst.
Impostazioni percorso
Il gruppo Impostazioni percorso include i seguenti 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.
Connessioni all'interno delle regioni specifica se i percorsi continueranno e si collegheranno nelle regioni di input.
- Genera connessioni: i percorsi continueranno all'interno delle regioni input a connettersi ai percorsi che immettono una regione. Questo è il metodo predefinito.
- No connessioni: i percorsi si fermeranno ai bordi delle regioni input e non continueranno o si connetteranno con esse.
Layer risultato
Il gruppo Layer di risultati include i seguenti parametri:
Nome linea connessioni ottimali di output è il nome del layer di output che contiene la rete ottimale risultante di percorsi che collegano le regioni di input.
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 linea connessioni adiacenti di output è il nome del layer di output facoltativo che contiene i percorsi risultanti da ciascuna regione a ciascun elemento adiacente più vicino per costo o distanza.
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 parametro Salva nella cartella specifica il nome di una cartella in I miei contenuti in cui verrà salvato il risultato.
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:
- Dimensione cella
- Estensione di elaborazione
Nota:
L'estensione di elaborazione predefinita in Map Viewer è Estensione completa. Questa impostazione predefinita è diversa da Map Viewer classico in cui Utilizza estensione mappa corrente è abilitato per impostazione predefinita.
- Maschera
- Sistema di coordinate di output
- Snap raster
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 linea connessioni ottimali di output identifica la rete ottimale di percorsi che collegano ciascuna delle regioni di input.
La rete risultante collega le regioni con il costo o la distanza minore possibile. Utilizzando la rete, un viaggiatore può raggiungere qualsiasi regione da qualsiasi altra regione (anche passando attraverso un'altra regione) utilizzando la rete.
Ogni percorso (o linea) è numerato in modo univoco, e nei campi aggiuntivi della tabella attributi vengono memorizzate le informazioni specifiche sul percorso. Questi campi aggiuntivi sono i seguenti:
- Pathid-L'identificatore unico per il percorso
- Pathcost-La distanza accumulativa totale o il corso per il percorso
- Region1-La prima regione che connette il percorso
- Region2-L'altra regione che connette il percorso
Le informazioni forniscono approfondimenti sui percorsi presenti nella rete.
Dal momento che ogni percorso è rappresentato da una linea unica, ci saranno linee multiple in posizioni dove percorsi viaggiano sulla stessa strada.
La rete di output ottimale viene creata dai percorsi prodotti nell'output di connessioni adiacenti. I percorsi nell'output delle connessioni adiacenti vengono convertiti nella teoria dei grafici. Le regioni sono i vertici, i percorsi sono i bordi e le distanze cumulative sono i pesi per i bordi. L'albero ricoprente minimo viene calcolato dalla rappresentazione grafica dei percorsi per stabilire la rete di percorsi ottimale necessaria per viaggiare tra le regioni.
Se non è specificata una superficie di costo, gli elementi vicini vengono identificati tramite distanza euclidea. In tal caso, l'area più vicina di una regione è quella più prossima per distanza. Se non è specificata una superficie di costo, tuttavia, gli elementi vicini sono identificati dalla distanza di costo, rendendo l'elemento vicino più prossimo di una regione quello con i costi di viaggio minori. Un'operazione di allocazione della distanza di costo viene eseguita per identificare le regioni vicine tra loro.
Quando si specifica Genera connessioni per il parametro Connessioni all'interno delle regioni, ogni percorso ottimale prima raggiunge il confine esterno del poligono o della regione multicella. Dal perimetro della regione, lo strumento continua i percorsi attraverso la regione con ulteriori segmenti della linea, consentendo punti di ingresso e uscita tra le regioni e lo spostamento all'interno di esse. Non esiste ulteriore distanza o costo di spostamento tra questi segmenti di linea.
A seconda della configurazione delle regioni di input e dei loro vicini di allocazione, un percorso può attraversare una regione intermedia per raggiungere una regione adiacente. Il percorso implicherà costi quando attraversa la regione intermedia.
Il layer Nome linea connessioni adiacenti di output identifica i percorsi da ciascuna regione a ciascuno degli elementi adiacenti più vicini per costo o distanza.
Ogni percorso (o linea) è numerato in modo univoco, e nei campi aggiuntivi della tabella attributi vengono memorizzate le informazioni specifiche sul percorso. Questi campi aggiuntivi sono i seguenti:
- Pathid-L'identificatore unico per il percorso
- Pathcost-La distanza accumulativa totale o il corso per il percorso
- Region1-La prima regione che connette il percorso
- Region2-L'altra regione che connette il percorso
Tali informazioni forniscono approfondimenti sui percorsi presenti nella rete e sono utili per decidere quali percorsi rimuovere in caso di necessità.
Dal momento che ogni percorso è rappresentato da una linea unica, ci saranno linee multiple in posizioni dove percorsi viaggiano sulla stessa strada.
L'output delle connessioni adiacenti ottimali può essere utilizzato come rete alternativa alla rete del'albero ricoprente minimo. Questo output collega ogni regione a quelle più vicine per distanza o costo producendo una rete più complessa con molti percorsi. Il feature layer può essere utilizzato così com'è o come base da cui creare una nuova rete.
Requisiti per l'utilizzo
Questo strumento richiede le seguenti configurazioni e licenze:
- Tipo di utente Creator o GIS Professional
- Ruolo Publisher, Facilitator o Amministratore, o un ruolo personalizzato equivalente
- ArcGIS Image for ArcGIS Online
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:
- Come funziona Collegamenti regionali ottimali in ArcGIS Pro
- Collegamenti regionali ottimali in ArcGIS REST API
- optimal_region_connections in ArcGIS API for Python
- Collegamenti regionali ottimali in ArcGIS Pro con l'estensione Raster Analysis
- Collegamenti regionali ottimali in ArcGIS Pro con l'estensione Spatial Analyst