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Una vez calculada la distancia ajustada en línea recta, puede utilizar las características del origen para controlar la tasa a la que se cubre la distancia. Puede utilizar la superficie de coste, el factor vertical y el factor horizontal para controlar la tasa también.
La fórmula general para calcular la tasa a la que se encuentra la distancia ajustada en línea recta es:
Las características del componente en movimiento (las características del origen) incluyen el coste inicial para el viajero, sus capacidades y el multiplicador que se puede utilizar para controlar el modo de viaje. Un ejemplo de origen son varias estaciones de guardabosques. Cada estación puede tener un número diferente de guardabosques allí. Los guardabosques de una estación pueden utilizar vehículos todoterreno (quads), mientras que en otra estación los guardabosques pueden desplazarse a pie. Como resultado, las distintas estaciones tienen distintas capacidades de cobertura. Si las características del origen no se controlan, los orígenes se tratan como si tuvieran las mismas características. Como resultado, no se captura la interacción de distancia real.
La tasa a la que se cubre la distancia ajustada en línea recta puede variar si se está moviendo desde el origen o hasta el origen. Esto es especialmente cierto cuando se combina con otros factores de control de tasas, como los factores vertical y horizontal. El parámetro de características del origen Dirección del viaje controla la dirección del viaje.
Como muestra la fórmula anterior, el multiplicador de las características del componente en movimiento es realmente un multiplicador; las unidades del multiplicador deben ser coherentes con las unidades de los otros factores de control de tasas en el análisis de distancia.
Ejemplos de uso de características del origen
Las características del origen se pueden utilizar para resolver varios problemas, como los siguientes:
- Determine el área en la que se puede buscar a un senderista perdido desde dos estaciones de guardabosques que emplean distintos modos de viaje (quads en un caso y a pie en el otro).
- Explore hasta qué distancia pueden buscar grupos de rescate a una persona desaparecida cuando hay un número distinto de rescatistas en las distintas estaciones. La estación con la mayor cantidad de rescatistas puede cubrir el mayor territorio.
- Defina dónde se deben ubicar las estaciones de repostaje de combustible para unos vehículos de suministros médicos que deben recorrer largas distancias para llegar a un objetivo lejano en una operación de ayuda humanitaria.
- Analice el tiempo que se tardará en llegar a un incendio forestal lejano teniendo en cuenta los 16 minutos de media que los bomberos necesitan para cargar sus equipos.
- Al determinar las estaciones de repostaje de combustible de los quads o los vehículos de asistencia, tenga en cuenta el consumo de combustible adicional en terrenos complicados.
Incorporar las características del origen
El análisis de distancia se puede dividir conceptualmente en las siguientes áreas funcionales relacionadas:
- Calcule la distancia en línea recta y, opcionalmente, ajuste los cálculos con una barrera o un ráster de superficie.
- Una vez calculada la distancia en línea recta, puede determinar si lo desea la distancia a través de una superficie de coste, las características del origen, el factor vertical y el factor horizontal. Cree el ráster de distancia acumulada.
- Conecte regiones sobre la superficie de distancia acumulada resultante utilizando una red óptima, rutas específicas o un corredor.
Desde la segunda área funcional, determine la tasa a la que se cubre la distancia a través de las características del origen, como se ilustra a continuación. Este escenario implica un conjunto de cuatro estaciones de guardabosques (puntos morados) y ciertos ríos (líneas azules).
Se adquirieron quads para los guardabosques de la estación del territorio verde cerceta (Valor = 4). Los guardabosques en quads pueden cubrir la distancia a un ritmo más rápido para que puedan cubrir un territorio mayor.
Crear un mapa de distancia utilizando las características del origen
Utilice la herramienta Acumulación de distancia para crear un mapa con características del origen.
- Abra la herramienta Acumulación de distancia.
- Proporcione un origen para el parámetro Ráster o datos de origen de entidad de entrada.
- Asigne un nombre al ráster de distancia de salida.
- Expanda la categoría Características de los orígenes.
- Rellene las características adecuadas (Acumulación inicial, Acumulación máxima, Multiplicador para aplicar a los costes y Dirección del viaje).
- Especifique si la característica será un valor único (Doble) o utilizará un campo (Campo).
- Haga clic en Ejecutar.
Las características del origen afectan a la tasa a la que se cubre la distancia
Las características del origen le permiten definir los atributos de las personas que se mueven en las distintas ubicaciones de origen y controlar lo siguiente:
- Acumulación inicial: por ejemplo, si el coste es el tiempo, el tiempo que se tardará en preparar el quad antes de que la persona que se mueve abandone el origen.
- Acumulación máxima: por ejemplo, durante cuánto tiempo se puede desplazar el quad antes de que deba volver a repostar.
- Multiplicador para aplicar a los costes: por ejemplo, un guardabosques en un quad puede cubrir más unidades de distancia a una tasa mayor que a pie. La diferencia en el modo de viaje se puede capturar mediante un multiplicador.
- Dirección del viaje: identifica si la persona en movimiento se desplaza desde el origen o hacia él. Cuando la dirección del viaje se utiliza con los factores vertical y horizontal, los resultados pueden ser muy diferentes.
Las características del origen se pueden identificar mediante un único valor, que se aplica a todos los orígenes. También se pueden identificar mediante un campo en la tabla de atributos asociada a los orígenes, en cuyo caso cada valor se aplica al origen correspondiente. A continuación, se muestra un ejemplo de esta tabla de atributos.
| OBJECTID | Shape | Id. | Multiplicador | StartCost | Capacidad |
|---|---|---|---|---|---|
1 | Punto | 1 | 3 | 50 | 170000 |
2 | Punto | 2 | 2 | 60 | 160000 |
3 | Punto | 3 | 3 | 50 | 155000 |
4 | Punto | 4 | 1 | 150 | 160000 |
5 | Punto | 5 | 3 | 40 | 130500 |
6 | Punto | 6 | 1.5 | 170 | 185000 |
7 | Punto | 7 | 1 | 120 | 190000 |
8 | Punto | 8 | 3,5 | 60 | 160000 |
En las siguientes secciones se describe cada una de las características del origen seguidas de un caso de uso para la característica.
Acumulación inicial
Se puede identificar una Acumulación inicial o un coste inicial mediante un solo valor, que se agregará a cada uno de los orígenes. Como resultado, la Acumulación inicial especificada es el coste inicial desde un origen en lugar de cero.
Si los costes iniciales varían para los diferentes orígenes, son los costes fijos asociados con los orígenes.
Las unidades de coste de Acumulación inicial deben ser las mismas que las unidades de coste acumulado del análisis de coste-distancia. Si una superficie de coste basada en el tiempo es una entrada de la herramienta Acumulación de distancia, el coste de Acumulación inicial debe estar expresado en unidades de tiempo. Cuando las unidades de coste se basan en una escala de coste de preferencia subjetiva relativa, no es tan fácil especificar un valor de Acumulación inicial significativo; sin embargo, el coste inicial debe ser relativo a la escala subjetiva.
Caso de uso: tiempo necesario para prepararse antes de salir del origen.
Acumulación máxima
Se puede definir una Acumulación máxima o capacidad máxima para cada origen (o los modos de viaje desde el origen), mediante un solo valor o un campo. Los cálculos continúan hasta alcanzar la capacidad de cada origen. La Asignación de distancia de salida puede ser diferente si se define el parámetro de capacidad (frente a los casos en los que no se define). Es decir, si un origen con una capacidad baja está cerca de un origen con una capacidad alta, el origen de alta capacidad puede capturar algunas de las celdas de la asignación original del origen de menor capacidad cuando no se haya definido ninguna capacidad, pero solo las celdas que tienen un coste acumulado mayor que la capacidad definida para el origen con menor capacidad.
Al igual que con Acumulación inicial, las unidades de coste especificadas en Acumulación máxima deben ser las mismas que las unidades de coste para el análisis de costes. Puede resultar difícil especificar un valor de Acumulación máxima (capacidad) preciso cuando las unidades de coste están sobre una escala de coste relativa subjetiva. Por ejemplo, ¿qué significa una capacidad de unidades de preferencia de 500.000? Es más fácil justificar cinco horas en una escala de coste absoluto.
Caso de uso: identifique las ubicaciones potenciales para estaciones de repostaje de vehículos de suministro médico en un área remota.
Multiplicador que se debe aplicar a los costes
Los distintos modos de viaje o las distintas magnitudes en un origen permiten aumentar o reducir la velocidad de movimiento o la cobertura en la superficie de coste. Estas características aumentan o reducen el coste del movimiento por una celda.
Caso de uso 1: diferentes modos de viaje desde cada origen, como utilizar un quad frente a caminar.
Caso de uso 2: diferente magnitud de recursos en cada origen, como un número diferente de rescatistas en cada estación que busca a una persona desaparecida. La estación con más rescatistas puede cubrir más territorio en menos tiempo.
El modo o la magnitud se puede implementar por medio del multiplicador de coste. Los quads tendrán un multiplicador más bajo en relación con ir a pie, ya que los quads pueden superar los costes a una tasa más rápida.
Si hay más rescatistas buscando a una persona desaparecida, se puede cubrir más área que si hay menos. Los costes encontrados por un origen, según el número de rescatistas, se pueden controlar mediante un multiplicador relativo. Cuantos más rescatistas pueda tener un origen, menor será el multiplicador relativo a un origen con menos rescatistas, ya que pueden cubrir más área (superar la distancia más rápido).
En el escenario del modo de viaje, quads frente a ir a pie, el tiempo es la unidad del análisis. En el escenario del número de rescatistas, las unidades de coste inicial pueden haber sido el tiempo, pero al aplicar el multiplicador, las unidades se colocan en una escala relativa subjetiva.
Como esta característica del origen es un multiplicador y está realizando un análisis de menor coste, puede que la lógica parezca invertida. Si se viaja a pie, el viajero cubre la distancia a una tasa más lenta. Para capturar esta interacción, puede ralentizar al viajero incrementando el coste de moverse a través de cada celda. Dado que un quad puede cubrir la distancia a una tasa más rápida, esta interacción se captura con un multiplicador más bajo para permitir que el viajero cubra el coste más bajo más rápido.
Tenga cuidado al especificar las unidades y el multiplicador para capturar el modo de viaje o la cantidad de viajeros. En el ejemplo del modo de viaje, las unidades están en una escala de coste absoluta: el tiempo. El multiplicador debe ser relativo al modo más rápido: el quad. Dado que desplazarse a pie es más lento, lo captura con un multiplicador más grande. El multiplicador aumenta los costes, por lo que es más largo desplazarse por cada unidad de mapa cuando se desplaza a pie. Los multiplicadores que se aplican deben ser relativos entre sí y el modo más rápido generalmente determina el multiplicador de base más bajo. Identificar los multiplicadores para capturar la diferencia en la tasa en función del modo puede resultar difícil.
Además, si se introdujo una superficie de coste y, por ejemplo, las unidades se basan en el tiempo, se utilizaría la misma superficie de coste para el desplazamiento en quads y a pie. Dado que solo hay una superficie de coste de entrada, se presupone que ambos modos de viaje responden a las mismas características y en las mismas asignaciones de costes relativos.
Dirección del viaje
Esta característica del origen permite especificar la dirección del viaje de la persona que se mueve. La opción Viaje desde el origen simula que el viajero parte del origen y se desplaza hacia todas las ubicaciones distintas del origen. La opción Viaje hasta el origen simula que el viajero parte de ubicaciones distintas del origen y se desplaza hacia el origen. La dirección del viaje también afecta al factor vertical y al factor horizontal.
Los cálculos para Viaje hasta el origen y Viaje desde el origen están invertidos.
Al crear una red óptima, dado que solo se introduce una superficie de coste en la herramienta Conexiones de región óptimas, no se puede acceder al parámetro Dirección del viaje. Cuando se crea un corredor, el factor vertical y el factor horizontal no se pueden utilizar; por lo tanto, el parámetro Dirección del viaje no tendrá ningún efecto. En ambas situaciones, la dirección del movimiento es irrelevante. Sin embargo, el parámetro Dirección del viaje junto con el factor vertical y el factor horizontal se pueden aplicar a las rutas creadas por las herramientas Ruta óptima como línea y Ruta óptima como ráster.
Caso de uso 1: por razones de seguridad, los linces prefieren las ubicaciones más alejadas de las carreteras.
Caso de uso 2: los linces prefieren las ubicaciones desde las que sea más fácil llegar a un arroyo.
Información adicional
Las siguientes secciones contienen información adicional sobre las características del origen.
Incorporar el viento en el análisis
Puede utilizar la herramienta Acumulación de distancia para crear una superficie de coste acumulado a partir de los costes determinados por la dirección del viento.
Cuando se incorporan factores como el viento, las corrientes y las pendientes, determine si el movimiento será de las celdas de origen a otras celdas, o viceversa, antes de comenzar.
Para incorporar solo la dirección del viento en su superficie acumulativa de salida, puede codificar acimuts de dirección del viento (en el sentido de las agujas del reloj 0-360 desde el norte; tanto 0 como 360 se tratan como norte) en el ráster horizontal de entrada. En la siguiente imagen, se muestra un ráster horizontal de 10 por 10. Tiene un valor de celda constante de 90 y representa el viento que sopla hacia el este con una velocidad uniforme sobre el área de estudio.
No utilice la velocidad del viento como la fricción en una superficie de coste, porque en una superficie de coste, el coste es el mismo independientemente de la dirección en la que se desplace por una celda. No se necesita una superficie de fricción de coste.
Puede hacer que el coste del movimiento varíe en función de la dirección del viento, pero no puede variar el coste del movimiento, ni de la dirección ni de la velocidad del viento.
Viaje desde el origen
En este escenario, se aplican las siguientes suposiciones de movimiento:
- Se encuentra en el punto de origen único (el punto cian seleccionado en el centro del ráster en la siguiente imagen).
- Es más fácil moverse con el viento e imposible moverse contra él o en ángulos rectos.
- Desea calcular el coste acumulado desde la celda de origen hasta el resto de celdas del área de estudio.
Para este escenario, el parámetro Factor horizontal está establecido en Adelante. El parámetro Dirección del viaje está establecido en Viaje desde el origen. El resultado se muestra a continuación. El ráster de distancia acumulada de salida solo se define en áreas a las que se puede llegar desplazándose con viento (o en cierta medida).
En la imagen anterior, el origen único es el punto seleccionado en el centro y desea saber qué tan costoso es llegar a otras celdas del área de estudio. La superficie de coste acumulado muestra que solo puede moverse con el viento, y que es más fácil moverse directamente hacia el este.
Acérquese a la celda de origen único y sus ocho vecinas para ver cómo Acumulación de distancia convierte la dirección del viento en el coste de viaje (también conocido como ponderación).
Desde ese origen, puede moverse en ocho direcciones para llegar a una celda vecina y debe determinar cuál es el coste del paso para ese movimiento. Cada opción toma un ángulo diferente en relación con la dirección del viento de cada celda.
En este caso, la única cosa que afecta al coste del paso es la dirección del viento. Cada dirección de paso forma un ángulo con la dirección de movimiento preferida, que en este caso es la dirección del viento. Este ángulo se debe calcular para cada celda vecina. El ángulo es el ángulo de movimiento relativo horizontal (HRMA) porque es la dirección de movimiento en relación con un valor de acimut almacenado en el ráster horizontal.
Una vez que se identifica el HRMA, se aplica una función de factor horizontal que convierte el HRMA en una ponderación. En este ejemplo, se utiliza la función Adelante de factor horizontal. Para obtener información adicional, consulte Ajustar la distancia encontrada utilizando un factor horizontal.
El HRMA y la función de factor horizontal se evalúan dos veces para cada uno de los pasos: una vez para la dirección del viento en la celda de origen (desde el centro de origen hasta el borde de la celda) y otra para la dirección en la celda vecina (desde el borde de la celda de origen hasta el centro de la celda vecina). Los cálculos simulan la salida de la celda de origen y la llegada a la celda vecina. Se promedian los dos resultados para obtener la ponderación horizontal que se va a utilizar cuando se calcula el coste de un paso en la celda vecina.
Viaje hasta el origen
En este escenario, el punto de origen único representa una ubicación a la que desea llegar desde otros puntos del área de estudio. Todas las entradas de Acumulación de distancia siguen siendo las mismas, excepto que elige Viaje hasta el origen para el parámetro Dirección del viaje. La siguiente imagen muestra el resultado, que es distinto del resultado del escenario anterior.
Con Viaje desde el origen, la superficie de coste acumulado crece hacia fuera desde el origen y visita el resto de celdas. Con Viaje hasta el origen, el cálculo del HRMA es diferente, de modo que la salida de la función de factor horizontal aplicada a ese HRMA también es diferente. El HRMA es el suplemento geométrico del HRMA calculado en el escenario Viaje desde el origen, como se muestra a continuación.
La herramienta Acumulación de distancia puede ajustar el coste de movimiento a través de una celda basándose en la dirección más sencilla para moverse a través de la celda. Este cálculo puede producir resultados diferentes dependiendo de si desea moverse de un origen a otras celdas o de otras celdas al origen.
La lógica entre Dirección del viaje y el factor horizontal se puede aplicar a Dirección del viaje y al factor vertical. Sin embargo, en lugar de tener en cuenta las influencias horizontales, el factor vertical determina el coste de superar los cambios de elevación (pendientes) entre las celdas.