Оптимальный путь как растр (Spatial Analyst)

Краткая информация

Вычисляет путь стоимости перемещения от исходного объекта до объекта назначения с результатом в виде растра.

Более подробно о соединении местоположений оптимальными путями

Использование

• Инструмент Оптимальный путь как растр создает выходной растр.

• Когда входные данные объектов назначений (адресатов) представлены растром, набор ячеек адресатов состоит из всех ячеек значения параметра Входные растровые или векторные объекты назначений, которые имеют действительные значения. Ячейки, имеющие значение NoData, не включаются в набор источников. 0 – является допустимым значением. Растр объектов назначения может быть создан с использованием инструментов извлечения.

• При использовании данных полигонального объекта в качестве входных назначений объекта следует особенно тщательно выбирать способ обработки размера выходной ячейки, если его можно охарактеризовать как грубый относительно подробных сведений во входных данных. Применяется внутренний процесс растеризации с помощью инструмента Полигон в растр, с настройкой по умолчанию для Тип присвоения значений ячейкам – Центр ячейки. Это означает, что данные, не расположенные по центру ячейки, не будут включены в промежуточные растеризованные выходные данные назначения, поэтому не будут представлены в расчётах расстояния. Так, если назначением является ряд небольших полигонов, например периметры знаний, которые невелики относительно размеру выходной ячейки, возможно, что только некоторые из них попадут по центру выходных растровых ячеек, и, видимо, большинство остальных объекты будут потеряны в анализе.

  Во избежание этой ситуации в качестве промежуточного шага можно напрямую растеризовать входные объекты с помощью инструмента Объект в растр и задать параметр Поле. Затем используйте полученные выходные данные в качестве входных для того инструмента расстояний, который вам требуется. Кроме того, можно выбрать небольшой размер ячейки, чтобы получить достаточный объем данных из входных объектов.

• Перед созданием оптимального пути обычно используется один из следующих инструментов для создания растра накопления расстояния и растра обратного направления: Накопление расстояния или Распределение по расстоянию. Растр накопления расстояния и растр обратного направления являются необходимыми входными данными для создания оптимального пути.

• Оптимальный созданный путь может быть путем потока, основанным на направлении потока D8. Чтобы создать оптимальный путь таким образом, укажите растр направления потока D8 в качестве входа для параметра Входного растра обратного направления или направления стока. Необходимо также указать значение Входного растра накопленного расстояния; значение Входного растра накопленного расстояния не используется для определения пути. Независимо от использования константного растра или цифровой модели рельефа (ЦМР), путь будет одинаков; меняется только атрибутивное значение на пути. См. документацию инструмента Направление стока для получения дополнительных сведений о растрах направления стока D8.

• Значения на выходном оптимальном пути представляют собой количество путей в заданном местоположении. Во многих случаях пути следуют по одному и тому же маршруту, выходя из источника, а затем расходятся для достижения различных пунктов назначения. Например, значение 1 указывает, что существует только один оптимальный путь в данном местоположении, в то время как значение 5 означает, что существуют пять оптимальных путей, проходящих через эту ячейку исследуемой области.

• Чтобы создать пути, пересекающие край проекции, растры, используемые в качестве входных данных для параметров Входной растр накопленного расстояния и Входной растр обратного направления должны быть созданы на полном глобальном экстенте либо в цилиндрической проекции, либо в географической выходной системе координат с использованием опции Геодезический для параметра Метод расстояния.

• Для создания правильных оптимальных путей игнорируются параметры среды Размер ячейки, Растр привязки, Выходная система координат и Экстент. Размер ячейки, источник, выходная пространственная привязка и экстент растра оптимального пути будут соответствовать входному растру обратного направления или направления стока.

• Если формат выходного растра .crf, этот инструмент поддерживает параметр среды хранения растровых изображений Пирамида. Пирамиды будут созданы в выходных данных по умолчанию. Для любого другого формата вывода этот параметр среды не поддерживается, и пирамиды создаваться не будут.

• См. раздел Среда анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.

Параметры

Диалог

Подпись	Описание	Тип данных
Входные растровые или векторные объекты назначений	Целочисленный растр или объект (точка, линия или полигон), определяющий местоположения, от которых будет определяться оптимальный путь до источника с наименьшей стоимостью. Если входные данные являются растром, они должны состоять из ячеек с корректными значениями для назначений, а остальным ячейкам должно быть присвоено значение NoData. 0 – является допустимым значением.	Raster Layer; Feature Layer
Входной растр накопленного расстояния	Растр накопления расстояний, который будет использоваться для определения оптимального пути от источников до пунктов назначения. Растр накопления расстояния обычно создается с помощью инструментов Накопление расстояния или Распределение по расстоянию. Каждая ячейка в растре накопленного расстояния представляет минимальную суммарную стоимость перемещения по поверхности от каждой ячейки до набора исходных ячеек.	Raster Layer
Входной растр обратного направления или направления стока	Растр обратного направления содержит рассчитанные направления в градусах. Направление определяет следующую ячейку по оптимальному пути до источника с наименьшей накопленной стоимостью, избегая барьеры. Диапазон значений – от 0 до 360 градусов, где значение 0 резервируется для ячеек источников. Направление прямо на восток определяется, как равное 90 градусам; значения увеличиваются по часовой стрелке (180 – на юг; 270 – на запад и 360 на север).	Raster Layer
Поле назначения (Дополнительный)	Поле, значения в котором используются для получения значений местоположений адресатов.	Field
Тип пути (Дополнительный)	Указывает ключевое слово, определяющее то, как в вычислениях оптимального пути будут интерпретированы значения и зоны во входных данных объектов назначения. Каждая зона—В выходном растре определяется и сохраняется маршрут с наименьшей стоимостью перемещения для каждой зоны входных данных объектов назначения. С этой опцией путь с наименьшей стоимостью перемещения для каждой зоны начинается в ячейке с наименьшим весом стоимостного расстояния в зоне. Один наилучший—Для всех ячеек входных данных назначений путь с наименьшей стоимостью перемещения вычисляется из ячейки, лежащей на пути с наименьшей стоимостью до ячеек источников и имеющей минимальное значение стоимости. Каждая ячейка—В выходном растре определяется и сохраняется маршрут с наименьшей стоимостью перемещения для каждой ячейки, имеющей действительные значения на входных данных объектов назначения. С этой опцией каждая ячейка во входных данных назначений рассматривается по отдельности, и путь с наименьшей стоимостью вычисляется для каждой ячейки.	String

Возвращаемое значение

Подпись	Описание	Тип данных
Выходные данные Оптимальный путь как растр	Выходной растр.	Raster

Python

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

Имя	Описание	Тип данных
in_destination_data	Целочисленный растр или объект (точка, линия или полигон), определяющий местоположения, от которых будет определяться оптимальный путь до источника с наименьшей стоимостью. Если входные данные являются растром, они должны состоять из ячеек с корректными значениями для назначений, а остальным ячейкам должно быть присвоено значение NoData. 0 – является допустимым значением.	Raster Layer; Feature Layer
in_distance_accumulation_raster	Растр накопления расстояний, который будет использоваться для определения оптимального пути от источников до пунктов назначения. Растр накопления расстояния обычно создается с помощью инструментов Накопление расстояния или Распределение по расстоянию. Каждая ячейка в растре накопленного расстояния представляет минимальную суммарную стоимость перемещения по поверхности от каждой ячейки до набора исходных ячеек.	Raster Layer
in_back_direction_raster	Растр обратного направления содержит рассчитанные направления в градусах. Направление определяет следующую ячейку по оптимальному пути до источника с наименьшей накопленной стоимостью, избегая барьеры. Диапазон значений – от 0 до 360 градусов, где значение 0 резервируется для ячеек источников. Направление прямо на восток определяется, как равное 90 градусам; значения увеличиваются по часовой стрелке (180 – на юг; 270 – на запад и 360 на север).	Raster Layer
destination_field (Дополнительный)	Поле, значения в котором используются для получения значений местоположений адресатов.	Field
path_type (Дополнительный)	Указывает ключевое слово, определяющее то, как в вычислениях оптимального пути будут интерпретированы значения и зоны во входных данных объектов назначения. EACH_ZONE—В выходном растре определяется и сохраняется маршрут с наименьшей стоимостью перемещения для каждой зоны входных данных объектов назначения. С этой опцией путь с наименьшей стоимостью перемещения для каждой зоны начинается в ячейке с наименьшим весом стоимостного расстояния в зоне. BEST_SINGLE—Для всех ячеек входных данных назначений путь с наименьшей стоимостью перемещения вычисляется из ячейки, лежащей на пути с наименьшей стоимостью до ячеек источников и имеющей минимальное значение стоимости. EACH_CELL—В выходном растре определяется и сохраняется маршрут с наименьшей стоимостью перемещения для каждой ячейки, имеющей действительные значения на входных данных объектов назначения. С этой опцией каждая ячейка во входных данных назначений рассматривается по отдельности, и путь с наименьшей стоимостью вычисляется для каждой ячейки.	String

Возвращаемое значение

Имя	Описание	Тип данных
out_path_accumulation_raster	Выходной растр.	Raster

Пример кода

OptimalPathAsRaster, пример 1 (окно Python)

Следующий скрипт окна Python демонстрирует, как использовать инструмент OptimalPathAsRaster.

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, пример 2 (автономный скрипт)

Вычисляет маршрут с наименьшей стоимостью перемещения из источника до объекта назначения.

# 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")

Параметры среды

Автоматическое подтверждение, Сжатие, Текущая рабочая область, Выходное ключевое слово CONFIG, Пирамидные слои, Временная рабочая область, Размер листа