距离累积的工作原理

在许多距离分析中，距离累积工具是计算直线或成本距离栅格的主要工具。 输出可以直接使用，也可以作为其他工具的输入，用于连接距离表面上的区域。 另一个相关工具是距离分配工具，在本主题的距离分配工具部分中对该工具进行了讨论。

计算距离时需要考虑两个方面：

• 确定事物之间的距离
• 确定距离后，需考虑旅行者遇到距离的速率。

提供了两种可以调整基本直线距离的方式：

• 存在障碍
• 根据计算所确定的表面来调整实际距离

确定调整后的直线距离后，您的分析目标可能是了解如何遇到该距离。 也就是说，旅行者覆盖距离单位的速率。 遇到直线距离的速率，特别是当已识别成本表面时，通常称为成本距离。 您可以通过以下四种方式控制距离的遇到速率：

• 指定成本表面。 成本表面可以识别移动困难的区域（例如沼泽地），以及易于穿越的区域（例如开阔的田野）。
• 确定旅行者的特征。 例如，越野车 (ATV) 可以比步行的旅行者更快地行驶相同的距离。
• 指定垂直系数，以考虑坡度的影响。 例如，克服重力的额外努力意味着上坡比下坡慢。
• 指定水平系数，以考虑影响向前行进的阻碍物。 例如，骑自行车者在顺风的情况下可以更快地行进更长的距离，而逆风会造成一定影响。

距离累积工具

距离累积工具包括有助于执行分析的参数。 以下各不分标识了各种目标以及实现这些目标所使用的具体参数。 通过逐个评估这些选项，您可以确定适用于相应情况的参数。

计算直线距离

要计算从源到目标的直线距离，需提供源头，命名输出并运行工具。

调整直线距离计算

要调整在存在必须绕过的障碍时的直线距离计算，需为输入障碍栅格或要素数据参数提供障碍。 障碍物的示例包括河流、道路或悬崖。

为了考虑在地形中上下坡时实际行驶的表面距离，需为输入表面栅格参数提供高程表面。

定义遇到直线距离的速率

您可以通过以下方式指定旅行者遇到距离的速率：

• 为了模拟旅行者在穿过每个像元时会遇到的要素的成本或偏好，需首先创建成本表面，并在运行距离累积工具时将其输入到输入成本栅格参数中。 这些要素的示例包括土地利用类型、相对流域的距离和坡向。
• 如果旅行者具有会影响其行进方式的特殊特征，需使用适当的源特征参数进行指定。 这些特征的示例包括出行模式、准备出行方式所需的时间、出行方式范围限制，或者在远离源头或朝向源头之间是否存在差异。
• 为了考虑上下坡所需的额外能量，需指定适当的垂直系数参数。
• 如果存在会影响移动距离的努力或速度的水平系数，需指定适当的水平系数参数。 这些系数的示例包括风和水流。

其他考虑因素

如果您在大范围的投影数据上进行分析，需使用距离方法参数的测地线法选项。

如果您要利用距离累积工具的输出来使用“最佳路径为线”和“最佳路径为栅格”工具创建到目的地的最短或成本最低的路径，需为可选返回方向栅格参数指定名称。

距离累积工具生成的输出栅格

您可以使用距离累积工具为距离分析创建多个输出栅格。 这些输出及其目的如下：

• 距离累积栅格可计算到最近或成本最低的源的距离累积。
• 返回方向栅格用于指示从每个像元返回到最近或成本最低的源的方向。
• 源方向栅格用于确定到最近或成本最低的源的方向。
• 源位置栅格用于标识最近或成本最低的源的行和列。

距离累积输出栅格

如果仅计算直线距离，则距离累积栅格记录了从每个非源像元到最近源的测量距离。 记录的距离值单位是线性单位，如英尺或米，基于输出的空间参考。

六个救助站（源）的直线距离。 输出采用线性单位。

如果提供成本表面、源特征、垂直系数或水平系数，则累积距离栅格记录了每个单元达到最小成本源的累积成本。

成本表面考虑的累积成本距离栅格。 输出是基于成本的速率。

返回方向输出栅格

对于每个像元，返回方向栅格包含旅行者返回源时应该采取的角度方向。

如果仅计算直线距离，则返回方向值将标识返回最近源的最短路径上的下一个像元。 如果计算成本距离，则方向值将标识返回成本最低的源的最小成本路径上的下一个像元。

值的范围是 0 度到 360 度，并为源像元保留 0 度。 正东朝右侧，角度值以顺时针方向增加，因此 90 表示东，180 表示南，270 表示西，360 表示北。

返回方向栅格用于标识每个像元离开该像元并前往成本最低的源的方向。

返回方向栅格的一个重要用途是确定两个位置之间的最短或最小成本路径。 累积距离和返回方向是最佳路径为线和最佳路径为栅格工具的必要输入。

源方向输出栅格

源方向栅格将最近或成本最低的源像元的方向标识为方位角（以度为单位）。

值的范围是 0 度到 360 度，并为源像元保留 0 度。 正东朝右侧，角度值以顺时针方向增加，因此 90 表示东，180 表示南，270 表示西，360 表示北。

在计算直线距离时，源方向和返回方向栅格相似。 但是，当指定障碍或任何控制速率的参数（如成本表面、垂直和水平系数或源特征）时，源方向和返回方向栅格可能会有所不同。

源方向栅格标识了每个像元返回到成本最低的源的直线方向。 它标识的是成本最低的源的方向，而不是前往该源的方式。

源位置输出栅格

对于每个像元，源位置输出用于标识最近或成本最低的源位置的行和列地址。

输出为多波段栅格。 第一个波段包含行索引，第二个波段包含列索引。 这些索引标识了最近或到达成本最低的源像元的位置。

距离分配工具

距离分配工具与距离累积相关。 所有的参数和输出都是相同的，唯一的区别是距离分配还输出了一个分配栅格。 对于每个像元，此栅格将指示该像元达到的最近或成本最低的源。

如果仅计算直线距离，则输出距离分配栅格将标识相对于每个单元的最近的源。 也就是说，它标识根据最近距离将被分配给源的像元。

如果计算成本距离，则分配栅格将指示每个像元的成本最低的源。

距离分配地图将标识相对于每个像元的成本最低的源。