Accumulation de distance (Map Viewer)

Available with Image Server

L’outil Accumulation de distance permet de calculer la distance cumulée depuis chaque cellule par rapport aux sources en entrée, ce qui permet de déterminer la distance en ligne droite, la distance de coût, la distance de surface vraie et les facteurs de coûts verticaux et horizontaux.

Les sorties correspondent à des couches d'imagerie hébergées.

Fonctionnement de l’outil Accumulation de distance

Exemples

Cet outil permet, par exemple, d’apporter une réponse aux questions suivantes :

• À quelle distance se trouve la ville plus proche ?
• Quelle est la distance de coût par rapport à la route la plus proche ?
• Quelle est la distance autour des interruptions par rapport à la source d’eau la plus proche ?

Remarques sur l’utilisation

L’outil Accumulation de distance comporte des configurations pour les couches en entrée, les paramètres de distance et les couches de résultat.

Couches en entrée

Le groupe Input layers (Couches en entrée) comprend les paramètres suivants :

• Le paramètre Input source raster or features (Entités ou raster source en entrée) spécifie le raster ou la couche raster identifiant les sources par rapport auxquelles la distance est calculée.

  Si l’entrée est un raster, il doit comporter des cellules qui ont des valeurs valides (zéro est une valeur valide) pour les sources, et les cellules restantes doivent avoir la valeur NoData.

  Si l’entité est une couche d’entités, il peut s’agir d’un point, d’une ligne ou d’un polygone.

  Si les données source en entrée correspondent à une entité, les emplacements source sont convertis en interne en raster avant l’analyse.

  La résolution du raster peut être contrôlée à l’aide du paramètre d’environnement Cell size (Taille de cellule). Par défaut, si aucun autre raster n’est spécifié dans l’outil, la résolution est déterminée par la valeur la plus petite entre la largeur et la hauteur de l’étendue de l’entité en entrée, dans la référence spatiale en entrée, divisée par 250.

  Pour éviter cette situation, vous pouvez entre-temps effectuer la rasterisation des entités en entrée directement avec l’outil Convertir l’entité en raster et définir le paramètre Value field (Champ de valeur). Utilisez ensuite la sortie en entrée dans l’outil de distance spécifique que vous souhaitez utiliser.

  Si une source renvoie NoData dans l’un des rasters en entrée correspondant, elle est ignorée dans l’analyse et, par conséquent, aucune distance de cette source n’est calculée.

  Lorsque vous utilisez des données d’entité pour les données source en entrée, vous devez traiter la taille de cellule en sortie avec prudence si elle est grossière par rapport au détail dans l’entrée. Le processus de rastérisation interne utilise une méthode de centre de cellule pour le type d’attribution de cellule. Cela signifie que les données ne figurant pas au centre de la cellule ne seront pas incluses dans la sortie source rasterisée intermédiaire, et ne seront pas représentées dans les calculs de distance. Par exemple, si les sources sont représentées par une série de petits polygones (tels que des emprises de bâtiments) dont la taille est petite par rapport à la taille de cellule en sortie, il se peut que quelques-uns de ces polygones seulement apparaissent aux centres des cellules raster en sortie et que, vraisemblablement, la plupart des autres polygones soient perdus et exclus de l’analyse.

  Pour éviter cette situation, vous pouvez entre-temps effectuer la rasterisation des entités en entrée directement avec l’outil Convertir l’entité en raster et définir le paramètre Value field (Champ de valeur). Utilisez ensuite la sortie en entrée dans l’outil de distance spécifique que vous souhaitez utiliser. Vous pouvez également sélectionner une petite taille de cellule pour capturer le nombre de détails approprié à partir des entités en entrée.

Le groupe Optional layers (Couches facultatives) comprend les paramètres suivants :

• Input barrier raster or features (Entités ou raster d’interruption en entrée) est un jeu de données qui définit les interruptions. Les interruptions sont des obstacles qui doivent être contournés. Elles peuvent être définies en tant que données raster ou d’entité.

  Pour une couche raster, le type en entrée peut être entier ou à virgule flottante. Toutes les cellules dotées d’une valeur (y compris zéro) sont traitées comme une interruption. Les cellules dotées d’une valeur NoData ne sont pas traitées comme une interruption.

  Pour une entité, l’entrée peut être de type ponctuel, linéaire ou surfacique. Les entrées d’entité sont converties en interne en un raster avant d’être traitées.

  À l’endroit où les interruptions sont connectées uniquement par des cellules en diagonale, elles sont épaissies pour devenir imperméables.

  Les interruptions sont également définies par des emplacements où aucune cellule NoData n’existe dans les paramètres Input cost raster (Raster de coût en entrée), Input surface raster (Raster de surface en entrée), Input vertical raster (Raster vertical en entrée) et Input horizontal raster (Raster horizontal en entrée). À l’endroit où les cellules NoData sont connectées uniquement par des cellules en diagonale, elles sont épaissies à l’aide de cellules NoData supplémentaires pour devenir une interruption imperméable.

• Le raster Input surface raster (Raster de surface en entrée) est un raster définissant les valeurs d’élévation à chaque emplacement de cellule.

  Ces valeurs permettent de calculer la distance à la surface réelle qui est couverte lors du passage d’une cellule à une autre.

  Si le paramètre Input surface raster (Raster de surface en entrée) possède un système de coordonnées verticales, les valeurs du raster de surface sont considérées comme étant exprimées dans les unités du système de coordonnées verticales. Si le raster de surface n’a pas de système de coordonnées verticales et que les données sont projetées, les valeurs de surface sont considérées comme étant exprimées en unités linéaires de la référence spatiale. Si le raster de surface n’a pas de système de coordonnées verticales et que les données ne sont pas projetées, les valeurs de surface sont considérées comme étant en mètres. Le résultat de l’accumulation de distance finale est exprimé en coût par unité linéaire, ou en unités linéaires si aucun coût n’est présent.

• Le paramètre Input cost raster (Raster de coût en entrée) est un raster définissant l’impédance ou le coût de déplacement planimétrique à travers chaque cellule.

  La valeur de chaque emplacement de cellule représente le coût par unité de distance du déplacement à travers la cellule. Chaque valeur d’emplacement de cellule est multipliée par la résolution de cellule (avec également une compensation simultanée pour mouvement diagonal) afin d’obtenir le coût total du passage à travers la cellule.

  Les valeurs du raster de coût peuvent être des entiers ou valeurs à virgule flottante, mais elles ne peuvent pas être négatives ni nulles (un coût ne peut pas être négatif ou nul).

Paramètres de distance

Le groupe Distance settings (Paramètres de distance) inclut les groupes de paramètres suivants :

• Le paramètre Distance method (Méthode de distance) indique si la distance est calculée avec une méthode plane (Terre plate) ou géodésique (ellipsoïde).

  • Planar (Planaire) : le calcul est effectué sur une surface plane projetée à l’aide d’un système de coordonnées cartésiennes 2D. Il s’agit de la méthode par défaut.
  • Geodesic (Géodésique) : le calcul de la distance s’opère sur l’ellipsoïde. Les résultats ne changent pas, quelle que soit la projection en entrée ou en sortie.

Le groupe Vertical movement (Mouvement vertical) comprend les paramètres suivants :

• Input vertical raster (Raster vertical en entrée) est un raster définissant les valeurs z pour chaque emplacement de cellule.

  Ces valeurs permettent de calculer la pente utilisée pour identifier le facteur vertical relatif au déplacement d’une cellule à une autre.

• Le paramètre Vertical factor (Facteur vertical) définit la relation entre le facteur de coût vertical et l’angle de déplacement relatif vertical.

  Plusieurs facteurs avec modificateurs identifient un diagramme de facteurs verticaux défini. Les diagrammes permettent d’identifier le facteur vertical utilisé pour le calcul du coût total d’un déplacement vers une cellule voisine.

  Dans les descriptions ci-dessous, le facteur vertical (VF) définit la difficulté rencontrée lors du déplacement d’une cellule vers la suivante, et le modificateur VRMA identifie l’angle de la pente entre la cellule From source (À partir de la source) et la cellule To source (Vers la source).

  Les types de paramètre de facteur vertical sont les suivants :

  • Binary (Binaire) : si l’angle VRMA est supérieur à l’angle d’inflexion inférieur et inférieur à l’angle d’inflexion supérieur, le facteur VF doit correspondre à la valeur associée au facteur zéro ; sinon, il est infini.
  • Linear (Linéaire) : le facteur VF est une fonction linéaire de l’angle VRMA.
  • Inverse linear (Linéaire inverse) : indique que le facteur VF est une fonction linéaire inverse de l’angle VRMA.
  • Symmetric linear (Linéaire symétrique) : le facteur VF est une fonction linéaire de l’angle VRMA, à la fois du côté négatif et du côté positif de l’angle VRMA et les deux fonctions linéaires sont symétriques par rapport à l’axe (y) du facteur VF.
  • Symmetric inverse linear (Linéaire inverse symétrique) : le facteur VF est une fonction linéaire inverse de l’angle VRMA, à la fois du côté négatif et du côté positif de l’angle VRMA, et les deux fonctions linéaires sont symétriques par rapport à l’axe (y) du facteur VF.
  • Cos : le facteur VF est une fonction cosinusoïdale de l’angle VRMA.
  • Sec : le facteur VF est une fonction sécante de l’angle VRMA.
  • Cos-Sec : le facteur VF est une fonction cosinusoïdale de l’angle VRMA lorsque ce dernier est négatif et la fonction sécante de l’angle VRMA lorsque ce dernier n’est pas négatif.
  • Sec-Cos : le facteur VF est une fonction sécante de l’angle VRMA lorsque ce dernier est négatif et une fonction cosinusoïdale de l’angle VRMA lorsque ce dernier n’est pas négatif.

  Les modificateurs des paramètres de facteur vertical sont les suivants :

  • Zero factor (Facteur zéro) : le facteur vertical utilisé lorsque l’angle VRMA est égal à zéro. Ce facteur positionne l’interception avec l’axe des y de la fonction spécifiée. Par définition, le facteur zéro ne s’applique à aucune fonction verticale trigonométrique (Cos, Sec, Cos-Sec ou Sec-Cos). Ces fonctions définissent l’interception de l’axe des y.
  • Low cut angle (Angle d’inflexion inférieur) : l’angle VRMA en dessous duquel le facteur VF est défini sur l’infini.
  • High cut angle (Angle d’inflexion supérieur) : l’angle VRMA au-dessus duquel le facteur VF est défini sur l’infini.
  • Slope (Pente) : la pente de la ligne droite utilisée avec les paramètres Linear (Linéaire) et Inverse linear (Linéaire inverse). La pente est spécifiée sous forme d’un rapport de la hauteur sur la distance parcourue (par exemple, une pente de 45 pourcents correspond à 1/45, la valeur introduite étant 0,02222).

  Les valeurs par défaut des modificateurs de facteur vertical sont les suivantes :

  Fonction	Facteur zéro	Angle d’inflexion inférieur	Angle d’inflexion supérieur	Pente	Puissance	Puissance cos	Puissance sec
  Binaire	1	-30	30	N/D	N/D	N/D	N/D
  Linéaire	1	-90	90	1.111E-02	N/D	N/D	N/D
  Linéaire inverse	1	-45	45	-2.222E-02	N/D	N/D	N/D
  Linéaire symétrique	1	-90	90	1.111E-02	N/D	N/D	N/D
  Linéaire inverse symétrique	1	-45	45	-2.222E-02	N/D	N/D	N/D
  Cos	N/D	-90	90	N/D	1	N/D	N/D
  Sec	N/D	-90	90	N/D	1	N/D	N/D
  Cos - Sec	N/D	-90	90	N/D	N/D	1	1
  Sec - Cos	N/D	-90	90	N/D	N/D	1	1

Le groupe Horizontal movement (Mouvement horizontal) comprend les paramètres suivants :

• Le raster Input horizontal raster (Raster horizontal en entrée) est un raster définissant la direction horizontale pour chaque cellule.

  Les valeurs du raster doivent être des entiers compris entre 0 et 360, 0 degré correspondant au Nord (vers le haut de l’écran) et elles augmentent dans le sens horaire. La valeur -1 doit être attribuée aux surfaces planes. Les valeurs à chaque emplacement seront utilisées conjointement avec la valeur Horizontal factor (Facteur horizontal) afin de déterminer le coût horizontal encouru lors d’un déplacement à partir d’une cellule vers les cellules voisines.

• Le paramètre Horizontal factor (Facteur horizontal) définit la relation entre le facteur de coût horizontal et l’angle de déplacement relatif horizontal.

  Plusieurs facteurs avec modificateurs identifient un diagramme de facteurs horizontaux défini. Les diagrammes permettent d’identifier le facteur horizontal utilisé pour le calcul du coût total d’un déplacement vers une cellule voisine.

  Dans les descriptions ci-dessous, le facteur horizontal (HF) définit la difficulté horizontale rencontrée lors du déplacement d’une cellule vers la suivante. L’angle HRMA identifie l’angle entre la direction horizontale d’une cellule et la direction du déplacement.

  Les types de paramètre de facteur horizontal sont les suivants :

  • Binary (Binaire) : si l’angle HRMA est inférieur à l’angle d’inflexion, le facteur HF a la valeur associée au facteur zéro ; dans le cas contraire, le facteur horizontal est infini.
  • Forward (Avant) : seul un mouvement vers l’avant est autorisé. L’angle HRMA doit être supérieur ou égal à 0 et inférieur à 90 degrés (0 <= HRMA < 90). Si l’angle HRMA est compris entre 0 et 45 degrés, le facteur HF de la cellule a la valeur associée au facteur zéro. Si l’angle HRMA est supérieur ou égal à 45 degrés, la valeur du modificateur de la valeur de bord est utilisée. Le facteur HF pour un angle HRMA supérieur ou égal à 90 degrés est infini.
  • Linear (Linéaire) : le facteur HF est une fonction linéaire de l’angle HRMA.
  • Inverse linear (Linéaire inverse) : indique que le facteur HF est une fonction linéaire inverse de l’angle HRMA.

  Les modificateurs des paramètres de facteur horizontal sont les suivants :

  • Zero factor (Facteur zéro) : le facteur horizontal utilisé lorsque la valeur HRMA est égale à zéro. Ce facteur positionne l’interception avec l’axe des y de toutes les fonctions de facteur horizontal.
  • Cut angle (Angle d’inflexion) : l’angle HRMA au-delà duquel le facteur HF a une valeur infinie.
  • Slope (Pente) : la pente de la ligne droite utilisée avec les mots-clés de facteur horizontal Linear (Linéaire) et Inverse linear (Linéaire inverse). La pente est spécifiée sous forme d’un rapport de la hauteur sur la distance parcourue (par exemple, une pente de 45 pourcents correspond à 1/45, la valeur introduite étant 0,02222).
  • Side value (Valeur de bord) : le facteur HF lorsque l’angle HRMA est supérieur ou égal à 45 degrés et inférieur à 90 degrés lorsque le mot-clé de facteur horizontal Forward (Avant) est spécifié.

  Les valeurs par défaut des modificateurs de facteur horizontal sont les suivantes :

  Fonction	Facteur zéro	Angle d’inflexion	Pente	Valeur du côté
  Binaire	1	45	N/D	N/D
  Avant	0,5	N/D	N/D	1
  Linéaire	0,5	181	1.111E-02	N/D
  Linéaire inverse	2	180	-1.111E-02	N/D

Le groupe Source characteristics (Caractéristiques source) comprend les paramètres suivants.

• Si des valeurs Source characteristics (Caractéristiques source) sont spécifiées à l’aide d’un champ, les caractéristiques source sont appliquées source par source, selon les informations fournies dans le champ donné pour les données source. Lorsqu’un mot-clé ou une valeur constante sont donnés, ils sont appliqués à toutes les sources.

• Le paramètre Initial accumulation (Accumulation initiale) est le coût cumulé initial pour commencer le calcul du coût.

  Si la valeur Initial accumulation (Accumulation initiale) est spécifiée, les emplacements source sur la surface de distance de coût en sortie sont définis sur la valeur Initial accumulation (Accumulation initiale). Dans le cas contraire, les emplacements source sur le raster d’accumulation de distance en sortie sont définis sur zéro.

  Les valeurs doivent être égales ou supérieures à zéro. La valeur par défaut est 0.

• Le paramètre Maximum accumulation (Accumulation maximale) est l’accumulation maximale pour le voyageur pour une source.

  Les calculs de coût continuent pour chaque source jusqu’à ce que l’accumulation spécifiée soit atteinte.

  Les valeurs doivent être supérieures à zéro. L’accumulation par défaut va jusqu’à la bordure du raster en sortie.

• Le paramètre Cost multiplier (Multiplicateur de coût) est un multiplicateur à appliquer aux valeurs de coût.

  Ce paramètre permet de contrôler le mode de déplacement ou la magnitude à une source. Plus le multiplicateur est élevé, plus le coût de déplacement d’une cellule à une autre est important.

  Les valeurs doivent être supérieures à zéro. La valeur par défaut est 1.

• Le paramètre Travel direction (Sens de déplacement) indique le sens de déplacement du voyageur lorsque des facteurs horizontal et vertical sont appliqués.

  • From source (À partir de la source) : le facteur horizontal et le facteur vertical sont appliqués à partir de la source en entrée et lors du déplacement vers les cellules non source. Il s’agit de l’option par défaut.

  • To source (Vers la source) : le facteur horizontal et le facteur vertical sont appliqués à partir de chaque cellule non source et lors du retour à la source en entrée.

  Spécifiez le mot-clé From source (À partir de la source) ou To source (Vers la source), qui est appliqué à toutes les sources, ou spécifiez un champ dans les données source qui contient les mots-clés permettant d’identifier le sens de déplacement pour chaque source. Ce champ doit contenir la chaîne FROM_SOURCE ou TO_SOURCE.

Couches de résultats

Le groupe Result layers (Couches de résultat) comprend les paramètres suivants :

• Le paramètre Output distance accumulation raster name (Nom du raster d’accumulation de distance en sortie) indique le nom du raster en sortie qui contient la distance cumulée pour chaque cellule depuis ou vers la source de moindre coût.

  Le nom doit être unique. Si une couche du même nom existe déjà dans votre organisation, l’outil échoue et vous êtes invité à utiliser un autre nom.

• Le groupe Optional layers (Couches facultatives) comprend les paramètres suivants :

  • Le paramètre Output back direction raster name (Nom du raster de direction arrière en sortie) indique le nom du raster en sortie facultatif qui contient la direction calculée en degrés.
  • Le paramètre Output source direction raster name (Nom du raster de direction source en sortie) identifie la direction de la cellule source de plus faible coût cumulé en tant qu’azimut en degrés.
  • Le paramètre Output source location raster name (Nom du raster de localisation source en sortie) indique le nom du raster en sortie facultatif qui identifie les emplacements source en tant que sortie multicanale.

  Le nom de chaque sortie facultative doit être unique. Si une couche du même nom existe déjà dans votre organisation, l’outil échoue et vous êtes invité à utiliser un autre nom.

• Le paramètre Save in folder (Enregistrer dans un dossier) indique le nom d’un dossier de My Content (Mon contenu) dans lequel est enregistré le résultat.

Environnements

Les paramètres d’environnement d’analyse sont des paramètres supplémentaires qui affectent les résultats d’un outil. Vous pouvez accéder aux paramètres d’environnement d’analyse de l'outil à partir du groupe de paramètres Environment settings (Paramètres d'environnement).

Cet outil respecte les environnements d'analyse suivants :

• Taille de cellule
• Etendue de traitement

  Remarque :

  L’étendue de traitement par défaut dans Map Viewer correspond à l’étendue Full extent (Étendue totale). Ce paramètre par défaut diffère de Map Viewer Classic, où Use current map extent (Utiliser l’étendue courante de la carte) est activé par défaut.

• Masque
• Système de coordonnées en sortie
• Raster de capture
• Facteur de traitement parallèle

Sorties

Cet outil comprend les sorties suivantes :

• La couche Output distance accumulation raster name (Nom du raster d’accumulation de distance en sortie) enregistre la distance cumulée pour chaque cellule depuis ou vers la source de moindre coût.

  Ce raster est de type entier.

• La couche Output back direction raster name (Nom du raster de direction arrière en sortie) enregistre la direction arrière calculée en degrés. La direction identifie la cellule suivante le long du chemin de retour le plus court vers la source la plus proche tout en évitant les interruptions.

  La plage de valeurs s’étend de 0 à 360 degrés, 0 étant réservé pour aux cellules source. La direction plein Est (droite) est de 90 et les valeurs augmentent dans le sens horaire (180, Sud ; 270, Ouest et 360, Nord).

  Ce raster est de type entier.

• La couche Output source direction raster name (Nom du raster de direction source en sortie) enregistre la direction de la cellule source de plus faible coût cumulé en tant qu’azimut en degrés.

  La plage de valeurs s’étend de 0 à 360 degrés, 0 étant réservé pour aux cellules source. La direction plein Est (droite) est de 90 et les valeurs augmentent dans le sens horaire (180, Sud ; 270, Ouest et 360, Nord).

  Ce raster est de type entier.

• La couche Output source location raster name (Nom du raster de localisation source en sortie) identifie les emplacements source en tant que sortie multicanale. Le premier canal contient un index de ligne et le deuxième canal contient un index de colonne.

  Ces index identifient l’emplacement de la cellule source qui est à la distance de plus faible coût cumulé.

Licences requises

Cet outil requiert les licences et configurations suivantes :

• Type d’utilisateur Creator ou GIS Professional
• Rôle d’éditeur ou d’administrateur, ou rôle personnalisé équivalent
• ArcGIS Image Server configuré pour l’analyse raster

Bibliographie

• 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, No. 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, pages 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, 2nd Edition, 1999
• Warntz, W. "Transportation, Social Physics, and the Law Of Refraction", The Professional Geographer, 1957, Vol. 9, No. 4, pages 2-7
• Zhao, H. "A fast sweeping method for Eikonal equations", Mathematics off Computation, 2004, Vol. 74, No, 250, pages 603-627

Ressources

Référez-vous aux ressources suivantes pour en savoir plus :

• Fonctionnement de l’outil Accumulation de distance
• Accumulation de distance dans ArcGIS REST API
• distance_accumulation dans ArcGIS API for Python
• Accumulation de distance dans ArcGIS Pro avec l’extension Analyse raster
• Accumulation de distance dans ArcGIS Pro avec l’extension Spatial Analyst