La herramienta Conexiones de región óptimas calcula la red de conectividad óptima entre dos o más regiones de entrada.
La salida es una capa de entidades alojada.
Más información sobre el funcionamiento de Conexiones de región óptimas
Ejemplos
La herramienta Conexiones de región óptimas se puede utilizar en los siguientes casos:
- A partir de un modelo de adecuación, ha identificado 10 de los mejores terrenos de hábitat para los linces. Quiere que los linces se puedan mover entre los terrenos utilizando la red más efectiva de corredores de vida salvaje para mantener la diversidad genética dentro de la metapoblación.
- En una iniciativa de socorro, ha identificado cinco áreas en las que se posicionarán las bases de rescate y de personal médico. Quiere desarrollar la mejor red de rutas de suministro entre las bases.
- En una tala de madera, desea crear la red más rentable de caminos de tala para extraer la madera.
- En una operación de extinción de incendios, desea identificar la mejor red de senderos para mover recursos de extinción entre distintas sedes.
Notas de uso
Conexiones de región óptimas incluye configuraciones para capas de entrada, configuración de ruta y resultados de salida.
Capas de entrada
El grupo Capas de entrada incluye los siguientes parámetros:
Ráster o entidades de región de entrada especifica el ráster o la capa de entidades que identifica las regiones que se conectarán mediante la red óptima. Puede elegir una capa utilizando el botón Capa o puede utilizar el botón Dibujar entidades de entrada para crear una capa de boceto que se utilizará como entrada.
Si la entrada de la región es un ráster, las regiones se definen mediante grupos de celdas contiguas (adyacentes) con el mismo valor. Cada región se debe numerar de forma única. Las celdas que no forman parte de una región deben ser NoData. El tipo de ráster debe ser un número entero y los valores pueden ser positivos o negativos.
Si la entrada de la región es un dataset de entidades, puede ser de polígonos, polilíneas o puntos. Las regiones de la entidad poligonal no deben estar compuestas por polígonos multiparte.
Si las regiones de entrada son entidades, las ubicaciones de las regiones se convierten internamente en un ráster, donde las regiones resultantes tienen valores únicos, antes de realizar el análisis. Cuando se proporcionan datos multipunto, la herramienta selecciona aleatoriamente uno de los puntos en la ubicación como el valor de la región.
La resolución del ráster se puede controlar con el entorno Tamaño de celda. De forma predeterminada, la resolución se establecerá en la resolución del valor Ráster de costes de entrada si se proporciona uno. La resolución se establecerá en la resolución del valor Ráster o entidades de barrera de entrada si solo se proporciona un ráster de barrera. Si no se especifica ningún otro ráster, la resolución se determinará por medio del valor más bajo del ancho o la altura de la extensión de la entidad de entrada, en la referencia espacial de entrada, dividido entre 250.
Al utilizar datos de entidad poligonal para los datos de regiones de entrada, tenga cuidado con la manera en que el tamaño de celda se maneja cuando es grueso en relación con los detalles presentes en la entrada. El proceso de rasterización interno utiliza un método de centro de celda para el tipo de asignación de celda. Significa que los datos no ubicados en el centro de la celda no se incluirán en la salida de la región rasterizada intermedia, por lo que no se representarán en los cálculos. Por ejemplo, si las regiones son una serie de polígonos pequeños (como huellas de edificios) que son pequeños en relación con el tamaño de celda de salida, quizá solo unos pocos caigan debajo de los centros de las celdas ráster de salida, ocasionando aparentemente que la mayor parte de los otros se pierdan en el análisis.
Para evitar estas situaciones, como paso intermedio, puede rasterizar las entidades de entrada a la resolución adecuada directamente con la herramienta Convertir entidad a ráster. A continuación, utilice la salida resultante como entrada para la herramienta Conexiones de región óptimas.
Si las regiones de entrada son rásteres y si alguna de las regiones está desconectada, las rutas resultantes serán hasta la parte de la región más cercana o más barata de llegar.
Si una región se encuentra en NoData en la máscara o en cualquiera de los rásteres de entrada correspondientes, se ignora en el análisis y no se creará ninguna ruta hasta esa región.
La extensión de procesamiento predeterminada es la misma que la del valor Ráster de costes de entrada, si se proporciona alguna, de lo contrario, se definirá según la extensión de las regiones de entrada.
El grupo Capas opcionales incluye los siguientes parámetros:
Ráster o entidades de barrera de entrada es la capa que define las barreras. Las barreras son obstáculos que deben sortearse. Pueden definirse como datos ráster o de entidad. Puede elegir una capa utilizando el botón Capa o puede utilizar el botón Dibujar entidades de entrada para crear una capa de boceto que se utilizará como entrada.
Para una capa ráster, la entrada puede ser de tipo entero o flotante. Las celdas que tengan algún valor (incluido cero) se tratarán como barreras. Las celdas que tengan el valor NoData no se tratarán como barreras.
En el caso de una entidad, la entrada puede ser un punto, una línea o un polígono. Se pueden definir como datos de entidad o ráster.
Si las barreras están conectadas solamente mediante celdas diagonales, se engrosarán para hacerlas impermeables.
Las barreras también se definen por ubicaciones donde existen celdas NoData en el valor del parámetro Ráster de costes de entrada. Además, las ubicaciones que no están dentro del entorno de Máscara actúan como barreras. Donde NoData solo está conectado por celdas diagonales, se engrosarán con celdas NoData adicionales para crear una barrera impermeable.
Ráster de costes de entrada es la capa ráster que definirá la impedancia o el coste para moverse planimétricamente a través de cada celda.
El valor de cada ubicación de celda en la superficie de coste representa distancia de coste por unidad para moverse a través de la celda. Cada valor de ubicación de celda se multiplica por la resolución de la celda mientras que también se compensa por el movimiento diagonal para obtener el coste total de pasar por medio de la celda.
Los valores del ráster de coste pueden ser enteros o de punto flotante, pero no pueden ser negativos o cero (no puede tener un coste negativo o cero). Si el ráster de costes contiene valores de cero y estos valores representan áreas de coste más bajo, cambie los valores de cero a un valor positivo bajo (como 0,01) antes de ejecutar esta herramienta.
Para obtener más información sobre las superficies de coste, consulte Ajustar la distancia encontrada utilizando una superficie de coste en la ayuda de la extensión Spatial Analyst de ArcGIS Pro.
Ajustes de ruta
El grupo Ajustes de ruta incluye los siguientes parámetros:
Método de distancia especifica si la distancia se calculará mediante un método planar (Tierra plana) o geodésico (elipsoide).
- Planar: el cálculo de distancia se realizará sobre un plano llano proyectado usando un sistema de coordenadas cartesianas 2D. Este es el método predeterminado.
- Geodésico: el cálculo de distancia se realizará en el elipsoide. Los resultados no cambiarán, con independencia de la proyección de entrada o salida.
Conexiones dentro de las regiones especifica si las rutas seguirán y se conectarán dentro de las regiones de entrada.
- Generar conexiones: las rutas seguirán dentro de las regiones de entrada para conectar todas las rutas e entren en una región. Este es el método predeterminado.
- Ninguna conexión: las rutas se detendrán en los bordes de las regiones de entrada y no continuarán ni se conectarán dentro de ellas.
Capas de resultados
El grupo Capas de resultados incluye los siguientes parámetros:
Nombre de línea de conexiones óptimas de salida es el nombre de la capa de salida que contiene la red óptima de rutas resultante que conectan las regiones de entrada.
El nombre debe ser único. Si ya existe una capa con el mismo nombre en su organización, la herramienta fallará y se le pedirá que utilice otro nombre.
El grupo Capas opcionales incluye el siguiente parámetro:
Nombre de línea de conexiones vecinas de salida es el nombre de la capa de salida opcional que contiene las rutas resultantes de cada región a cada uno de sus vecinos más cercanos o de coste.
El nombre debe ser único. Si ya existe una capa con el mismo nombre en su organización, la herramienta fallará y se le pedirá que utilice otro nombre.
- Guardar en carpeta especifica el nombre de una carpeta de Mi contenido en la que se guardará el resultado.
Entornos
La configuración del entorno de análisis cuenta con parámetros adicionales que afectan a los resultados de una herramienta. Puede acceder a la configuración del entorno de análisis de la herramienta desde el grupo de parámetros Configuración del entorno.
Esta herramienta respeta estos entornos de análisis:
- Tamaño de celda
- Extensión de procesamiento
Nota:
La extensión de procesamiento predeterminada en Visor de mapas es la extensión completa. Este valor predeterminado es diferente de Map Viewer Classic, en donde Usar extensión de mapa actual está habilitado de forma predeterminada.
- Máscara
- Sistema de coordenadas de salida
- Alinear ráster
- Factor de procesamiento en paralelo
Salidas
Esta herramienta incluye los siguientes campos:
La capa Nombre de línea de conexiones óptimas de salida identifica la red óptima de rutas que conectan cada una de las regiones de entrada.
La red resultante conecta las regiones en la distancia más corta o de menor coste posible. Con la red, un viajero puede llegar a cualquier región desde cualquier otra región (posiblemente pasando por otra región) utilizando la red.
Cada ruta (o línea) está numerada de forma única y hay campos adicionales en la tabla de atributos donde se almacena información específica sobre la ruta. Los campos adicionales son:
- Pathid— Identificador único de la ruta
- Pathcost— Distancia o coste acumulado total de la ruta
- Region1— Primera región que conecta la ruta
- Region2— La otra región que conecta la ruta
Esta información ofrece una perspectiva de las rutas que hay en la red.
Como cada ruta se representa mediante una línea única, habrá varias líneas en las ubicaciones donde las rutas transcurren por el mismo camino.
La red de salida óptima se crea a partir de las rutas generadas en la salida opcional de conexiones vecinas. Las rutas generadas en la salida opcional de conexiones vecinas se convierten en una teoría de grafos. Las regiones son los vértices, las rutas son los bordes y las distancias o costes acumulados son los pesos de los bordes. El árbol de expansión mínima se calcula a partir de la representación gráfica de las rutas para determinar la red de ruta óptima necesaria para viajar entre las regiones.
Si no se especifica ninguna superficie de coste, los vecinos se identifican por distancia euclidiana. En tal caso, el vecino más cercano a una región es el más cercano en cuanto a distancia. Sin embargo, cuando se proporciona una superficie de coste, los vecinos se identifican mediante coste-distancia, lo que hace que el vecino más cercano de una región sea el más barato al que viajar. Se lleva a cabo una operación de asignación de coste-distancia para identificar las regiones vecinas entre sí.
Cuando se especifica Generar conexiones para el parámetro Conexiones dentro de las regiones, cada ruta óptima llega primero al límite exterior del polígono o región de varias celdas. Desde el perímetro de la región, la herramienta continúa las rutas a través de la región con segmentos de línea adicionales, lo que permite la entrada y salida de puntos entre las regiones y el movimiento dentro de ellas. No existe distancia ni coste de movimiento adicional entre estos segmentos de línea.
En función de la configuración de las regiones de entrada y sus vecinos de asignación, una ruta puede atravesar una región intermedia para alcanzar una región vecina. Dicha ruta generará costes a medida que se mueve por esa región intermedia.
La capa Nombre de línea de conexiones vecinas de salida identifica las rutas de cada región a cada uno de sus vecinos más cercanos o de coste.
Cada ruta (o línea) está numerada de forma única y hay campos adicionales en la tabla de atributos donde se almacena información específica sobre la ruta. Los campos adicionales son:
- Pathid— Identificador único de la ruta
- Pathcost— Distancia o coste acumulado total de la ruta
- Region1— Primera región que conecta la ruta
- Region2— La otra región que conecta la ruta
Esta información ofrece una perspectiva de las rutas que hay en la red y resulta útil a la hora de decidir las rutas q se deberían eliminar, en caso necesario.
Como cada ruta se representa mediante una línea única, habrá varias líneas en las ubicaciones donde las rutas transcurren por el mismo camino.
La salida opcional de conexiones vecinas se puede utilizar como red alternativa a la red del árbol de expansión mínima. Dicha salida conecta cada región con sus regiones más cercanas o de coste vecinas, lo que produce una red más compleja con muchas rutas. La capa de entidades se puede utilizar tal cual o como base para crear una nueva red.
Requisitos de uso
Esta herramienta requiere las siguientes licencias y configuraciones:
Referencias
- 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.º 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, volumen 9, páginas 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 edición, 1999
- Warntz, W. "Transportation, Social Physics, and the Law Of Refraction", The Professional Geographer, 1957, volumen 9, núm. 4, páginas 2-7
- Zhao, H. "A fast sweeping method for Eikonal equations", Mathematics off Computation, 2004, volumen 74, núm. 250, páginas 603-627
Recursos
Utilice los recursos siguientes para más información:
- Cómo funciona Conexiones de región óptimas en ArcGIS Pro
- Conexiones de región óptimas en API REST de ArcGIS
- optimal_region_connections en ArcGIS API for Python
- Conexiones de región óptimas en ArcGIS Pro con la extensión Análisis de ráster
- Conexiones de región óptimas en ArcGIS Pro con la extensión Spatial Analyst