Akumulacja odległości (Map Viewer)

Dostępne na serwerze Image Server

Narzędzie Akumulacja odległości oblicza odległość z każdej komórki do źródeł wejściowych, biorąc pod uwagę odległość w linii prostej, koszt odległości i rzeczywistą odległość powierzchniową, a także poziomy i pionowy składnik kosztów.

Danymi wynikowymi są hostowane warstwy zobrazowań.

Dowiedz się, jak działa narzędzie Akumulacja odległości

Przykłady

Przykładowe scenariusze dla tego narzędzia obejmują udzielanie odpowiedzi na następujące pytania:

• Jaka jest odległość do najbliższego miasta?
• Jaka jest odległość kosztowa do najbliższej drogi?
• Jaka jest odległość do najbliższego źródła wody pitnej w przypadku trasy omijającej bariery?

Uwagi dotyczące korzystania

Narzędzie Akumulacja odległości zawiera konfiguracje warstw wejściowych, ustawień odległości i warstw wynikowych.

Warstwy wejściowe

Grupa Warstwy wejściowe zawiera następujące parametry:

• Wejściowy raster źródłowy lub obiekty określa raster lub warstwę obiektową identyfikującą źródła, do których obliczana jest odległość.

  Jeśli dane wejściowe są rastrem, muszą składać się z komórek o prawidłowych wartościach (zero jest prawidłową wartością) dla tych źródeł, a do pozostałych komórek musi być przypisana wartość NoData (Brak danych).

  Jeśli dane wejściowe to warstwa obiektowa, może być to warstwa punktowa, liniowa lub poligonowa.

  Gdy wejściowymi danymi źródłowymi jest obiekt, lokalizacje źródłowe są wewnętrznie przekształcane w raster przed przeprowadzeniem analizy.

  Rozdzielczością rastra można sterować za pomocą środowiska Wielkość komórki. Domyślnie, jeśli w narzędziu nie podano innych rastrów, rozdzielczość zostanie określona przy użyciu mniejszej z wartości szerokości lub wysokości zasięgu obiektu wejściowego w wejściowym odniesieniu przestrzennym podzielonej przez 250.

  Aby uniknąć tej sytuacji, jako etap pośredni można przeprowadzić rasteryzację obiektów wejściowych bezpośrednio za pomocą narzędzia Konwertuj obiekt na raster i skonfigurować parametr Pole wartości. Uzyskanego wyniku można użyć jako danych wejściowych do narzędzia Odległość, którego chcesz użyć.

  Jeśli źródło będzie miało wartość NoData w którymkolwiek z odpowiadających mu rastrów wejściowych, zostanie ono zignorowane podczas analizy i odległość od tego źródła nie zostanie obliczona.

  Gdy jako wejściowe dane źródłowe używane są dane obiektowe, należy zachować ostrożność, jeśli chodzi o obsługę wielkości komórki danych wynikowych, gdy jest ona mała względem szczegółów przedstawionych na wejściu. Wewnętrzny proces konwersji na raster korzysta z metody środka komórki jako typu przypisania komórki. Oznacza to, że dane, które nie znajdują się w centrum komórki, nie zostaną uwzględnione w pośrednim rasteryzowanym wyniku źródła i nie będą reprezentowane w obliczeniach odległości. Jeśli na przykład źródłami są serie niewielkich poligonów (np. obrysy zabudowy), które są niewielkie w porównaniu do wielkości komórki danych wynikowych, możliwe że tylko kilka z nich znajdzie się w centrach komórek rastra wynikowego, pozornie powodując utratę większości pozostałych podczas analizy.

  Aby uniknąć tej sytuacji, jako etap pośredni można przeprowadzić rasteryzację obiektów wejściowych bezpośrednio za pomocą narzędzia Konwertuj obiekt na raster i skonfigurować parametr Pole wartości. Uzyskanego wyniku można użyć jako danych wejściowych do narzędzia Odległość, którego chcesz użyć. Alternatywnie można wybrać małą wielkość komórki, aby przechwycić odpowiednią ilość szczegółów z obiektów wejściowych.

Grupa Warstwy opcjonalne zawiera następujące parametry:

• Wejściowy raster barier lub obiekty to zestaw danych definiujący bariery. Bariery to przeszkody, które trzeba obejść. Można je zdefiniować w postaci rastra lub obiektu.

  W przypadku warstwy rastrowej typem wejściowym może być liczba całkowita lub zmiennoprzecinkowa. Wszystkie komórki, które zawierają wartości (w tym wartość zero), będą traktowane jako bariery. Wszystkie komórki zawierające wartość NoData nie będą traktowane jako bariery.

  W przypadku obiektu danymi wejściowymi mogą być punkty, linie lub poligony. Wejściowe obiekty zostaną przekonwertowane wewnętrznie na raster przed przetworzeniem.

  Gdy bariery są połączone tylko komórkami po przekątnej, bariery zostaną pogrubione, aby uczynić je nieprzepuszczalnymi.

  Bariery są także definiowane przez lokalizację, w których występują komórki zawierające wartości NoData w parametrach Wejściowy raster kosztów, Wejściowy raster powierzchni, Wejściowy raster ze składnikami pionowymi oraz Wejściowy raster ze składnikami poziomymi. Gdy komórki zawierające wartości NoData są połączone tylko komórkami po przekątnej, zostaną one pogrubione dodatkowymi komórkami z wartościami NoData, aby utworzyć barierę nieprzepuszczalną.

• Wejściowy raster powierzchni to raster definiujący wartości wysokości dla każdej lokalizacji komórki.

  Wartości te są używane do obliczenia rzeczywistej odległości powierzchniowej pokonywanej podczas poruszania się przez komórki.

  Jeśli parametr Wejściowy raster powierzchni ma pionowy układ współrzędnych (VCS), wartości rastra powierzchni są uważane za wyrażone w jednostkach tego układu VCS. Jeśli raster powierzchni nie ma układu VCS, a dane są odwzorowane, wartości powierzchni są uważane za wyrażone w jednostkach liniowych odniesienia przestrzennego. Jeśli raster powierzchni nie ma układu VCS, a dane nie są odwzorowane, wartości powierzchni są uważane za wyrażone w metrach. Ostateczny wynik akumulacji odległości jest wyrażony w koszcie na jednostkę liniową lub w jednostkach liniowych, jeśli nie wprowadzono kosztu.

• Wejściowy raster kosztów to raster definiujący impedancję (koszt) ruchu planimetrycznego między poszczególnymi komórkami.

  Wartość w każdej lokalizacji komórki reprezentuje odległość kosztu na jednostkę na potrzeby poruszania się przez tę komórkę. Wartość każdej lokalizacji komórki jest mnożona przez rozdzielczość komórki, a jednocześnie następuje kompensacja ruchu ukośnego, aby uzyskać łączny koszt poruszania się przez komórkę.

  Wartości rastra kosztów mogą być całkowitoliczbowe lub zmiennoprzecinkowe, ale nie mogą być ujemne ani równe zero (koszt nie może być wartością ujemną ani mieć wartość zerową).

Ustawienia odległości

Grupa Ustawienia odległości zawiera następujące grupy parametrów:

• Metoda ustalania odległości określa, czy odległość będzie obliczana metodą planarną (płaska powierzchnia ziemi), czy geodezyjną (elipsoida).

  • Planarna — obliczenia odległości będą wykonywane na odwzorowanej płaskiej powierzchni przy użyciu 2-wymiarowego kartezjańskiego układu współrzędnych. To jest metoda domyślna.
  • Geodezyjna — obliczenia odległości będą wykonywane na elipsoidzie. Niezależnie od odwzorowania wejściowego i wynikowego wyniki nie ulegną zmianie.

Grupa Ruch w pionie zawiera następujące parametry:

• Raster wejściowy ze składnikiem pionowym to raster definiujący wartości Z dla każdej lokalizacji komórki.

  Wartości te służą do obliczania nachylenia używanego do identyfikowania składnika pionowego występującego podczas poruszania się między komórkami.

• Składnik pionowy definiuje relację między pionowym składnikiem kosztu i pionowym względnym kątem ruchu.

  Istnieje kilka dostępnych składników z modyfikatorami, które identyfikują wykres składnika pionowego. Wykresy służą do określania składnika pionowego używanego do obliczania łącznego kosztu przemieszczenia się do sąsiedniej komórki.

  W poniższych opisach składnik pionowy (VF) definiuje trudności napotkane przy ruchu w pionie podczas przemieszczania się z jednej komórki do następnej, a modyfikator VRMA oznacza kąt nachylenia między komórką Ze źródła i komórką Do źródła.

  Istnieją następujące parametry typu składnika pionowego:

  • Binarny — jeśli kąt VRMA jest większy niż dolny kąt odcinania i mniejszy niż górny kąt odcinania, składnik VF jest konfigurowany na wartość powiązaną ze składnikiem o wartości zerowej. W przeciwnym razie jest dla niego ustawiana nieskończoność.
  • Liniowa — składnik VF jest funkcją liniową kąta VRMA.
  • Liniowa odwrotna — składnik VF jest odwrotną funkcją liniową kąta VRMA.
  • Symetryczna liniowa — składnik VF jest funkcją liniową kąta VRMA dla ujemnej i dodatniej wartości kąta VRMA, a te dwie funkcje linowe są symetryczne w odniesieniu do osi składnika VF (oś y).
  • Symetryczna liniowa odwrotna — składnik VF jest odwrotną funkcją liniową kąta VRMA dla ujemnej i dodatniej wartości kąta VRMA, a te dwie funkcje linowe są symetryczne w odniesieniu do osi składnika VF (oś y).
  • Cos — składnik VF jest funkcją cosinusową kąta VRMA.
  • Sec — składnik VF jest funkcją sieczną kąta VRMA.
  • Cos-Sec — składnik VF jest funkcją cosinusową kąta VRMA, gdy kąt VRMA ma wartość ujemną i jest funkcją sieczną kąta VRMA, gdy kąt VRMA ma wartość nieujemną.
  • Sec-Cos — składnik VF jest funkcją sieczną kąta VRMA, gdy kąt VRMA ma wartość ujemną i jest funkcją cosinusową kąta VRMA, gdy kąt VRMA ma wartość nieujemną.

  Modyfikatory parametrów składnika pionowego są następujące:

  • Składnik o wartości zerowej — składnik pionowy używany, gdy kąt VRMA ma wartość zero. Ten składnik ustawia pozycję przecięcia osi y dla podanej funkcji. Zgodnie z definicją składnik o wartości zerowej nie ma zastosowania do żadnych trygonometrycznych funkcji pionowych (Cos, Sec, Cos-Sec ani Sec-Cos). Pozycja przecięcia osi y jest definiowana przez te funkcje.
  • Dolny kąt odcinania — kąt VRMA, poniżej którego składnik VF zostanie skonfigurowany na nieskończoność.
  • Górny kąt odcinania — kąt VRMA, powyżej którego składnik VF zostanie skonfigurowany na nieskończoność.
  • Nachylenie — nachylenie linii prostej używane z parametrami Liniowa i Liniowa odwrotna. Nachylenie jest określone jako ułamek przedstawiający stosunek różnicy wysokości do długości (na przykład nachylenie wynoszące 45 procent to 1/45, które wprowadza się jako 0,02222).

  Domyślne wartości dla modyfikatorów składnika pionowego są następujące:

  Funkcja	Składnik o wartości zerowej	Niski kąt odcinania	Wysoki kąt odcinania	Spadki	Potęgowy	Wykładnik Cos	Wykładnik Sec
  Binarny	1	-30	30	Brak	Brak	Brak	Brak
  Liniowy	1	-90	90	1,111E-02	Brak	Brak	Brak
  Odwrotny liniowy	1	-45	45	-2,222E-02	Brak	Brak	Brak
  Symetryczny liniowy	1	-90	90	1,111E-02	Brak	Brak	Brak
  Symetryczny odwrotny liniowy	1	-45	45	-2,222E-02	Brak	Brak	Brak
  Cos	Brak	-90	90	Brak	1	Brak	Brak
  Sek	Brak	-90	90	Brak	1	Brak	Brak
  Cos - Sec	Brak	-90	90	Brak	Brak	1	1
  Sec - Cos	Brak	-90	90	Brak	Brak	1	1

Grupa Ruch w poziomie zawiera następujące parametry:

• Raster wejściowy ze składnikiem poziomym to raster definiujący kierunek poziomy w każdej komórce.

  Wartościami rastra muszą być liczby całkowitoliczbowe z zakresu od 0 do 360, przy czym 0 stopni wskazuje północ lub kierunek ku górze ekranu, a wartości wzrastają zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Obszary o płaskim ukształtowaniu powinny mieć wartość -1. Wartości w każdej lokalizacji będą używane w połączeniu z wartością Składnik poziomy, aby określić koszt poziomy ponoszony podczas poruszania się z komórki do jej sąsiadów.

• Składnik poziomy definiuje relację między poziomym składnikiem kosztu i poziomym względnym kątem ruchu.

  Istnieje kilka dostępnych składników z modyfikatorami, które identyfikują wykres składnika poziomego. Wykresy służą do określania składnika poziomego używanego do obliczania łącznego kosztu przemieszczenia się do sąsiedniej komórki.

  W zamieszczonych poniżej opisach składnik poziomy (HF) definiuje trudności napotkane przy ruchu w poziomie podczas przemieszczania się z jednej komórki do komórki następnej, a poziomy względny kąt ruchu (HRMA) określa kąt między kierunkiem poziomym z komórki i kierunkiem ruchu.

  Istnieją następujące parametry typu składnika poziomego:

  • Binarny — jeśli kąt HRMA jest mniejszy niż kąt odcinania, składnik HF jest konfigurowany na wartość powiązaną ze składnikiem o wartości zerowej. W przeciwnym razie jest dla niego ustawiana nieskończoność.
  • Do przodu — dozwolony jest wyłącznie ruch do przodu. Kąt HRMA musi być większy lub równy 0 i mniejszy niż 90 (0 <= HRMA < 90). Jeśli kąt HRMA jest większy niż 0 i mniejszy niż 45 stopni, składnik HF dla komórki jest ustawiany na wartość powiązaną ze składnikiem o wartości zerowej. Jeśli kąt HRMA jest większy niż 45 stopni lub jest równy tej wartości, używana jest wartość modyfikatora wartości pobocznej. W przypadku kąta HRMA większego lub równego 90 stopni składnik HF jest ustawiany na nieskończoność.
  • Liniowa — składnik HF jest funkcją liniową kąta HRMA.
  • Liniowa odwrotna — składnik HF jest odwrotną funkcją liniową kąta HRMA.

  Modyfikatory parametrów składnika poziomego są następujące:

  • Składnik o wartości zerowej — składnik poziomy, który jest używany, gdy kąt HRMA ma wartość zero. Ten składnik ustawia pozycję przecięcia osi y dla wszystkich funkcji składnika poziomego.
  • Kąt odcinania — kąt HRMA, po którego przekroczeniu jako wartość składnika HF zostanie skonfigurowana nieskończoność.
  • Nachylenie — nachylenie linii prostej używanej ze słowami kluczowymi składników poziomych Liniowa i Liniowa odwrotna. Nachylenie jest określone jako ułamek przedstawiający stosunek różnicy wysokości do długości (na przykład nachylenie wynoszące 45 procent to 1/45, które wprowadza się jako 0,02222).
  • Wartość poboczna — składnik HF, gdy kąt HRMA jest większy niż 45 stopni lub jest równy tej wartości i jest mniejszy niż 90 stopni, gdy podano słowo kluczowe składnika poziomego Do przodu.

  Domyślne wartości dla modyfikatorów składnika poziomego są następujące:

  Funkcja	Składnik o wartości zerowej	Kąt odcinania	Spadki	Wartość poboczna
  Binarny	1	45	Brak	Brak
  Dalej	0,5	Brak	Brak	1
  Liniowy	0,5	181	1,111E-02	Brak
  Odwrotny liniowy	2	180	-1,111E-02	Brak

Grupa Charakterystyka źródła zawiera następującą listę parametrów.

• Jeśli dowolna z wartości charakterystyki źródła zostanie podana przy użyciu pola, charakterystyka źródła zostanie zastosowana do poszczególnych źródeł zgodnie z informacjami w danym polu dla danych źródłowych. Jeśli zostanie podane słowo kluczowe lub wartość stała, zostanie ona zastosowana do wszystkich źródeł.

• Akumulacja początkowa to akumulowany koszt początkowy służący do rozpoczęcia obliczania kosztu.

  Jeśli zostanie podana wartość Akumulacja początkowa, lokalizacje źródłowe wynikowej powierzchni odległości kosztów zostaną skonfigurowane na wartość Akumulacja początkowa. W przeciwnym razie dla lokalizacji źródłowych w wynikowym rastrze akumulacji odległości zostanie skonfigurowana wartość 0.

  Wartości muszą wynosić zero lub więcej. Domyślna wartość to 0.

• Akumulacja maksymalna to akumulacja maksymalna dla osoby podróżującej dla danego źródła.

  Obliczenia kosztów są kontynuowane dla każdego źródła do momentu osiągnięcia określonej akumulacji.

  Wartości muszą być większe niż zero. Domyślna akumulacja to krawędź rastra wynikowego.

• Mnożnik kosztów to mnożnik do zastosowania do wartości kosztów.

  Umożliwia sterowanie trybem podróżowania lub wielkością w źródle. Im wyższy mnożnik, tym większy koszt ruchu przez każdą komórkę.

  Wartości muszą być większe niż zero. Wartość domyślna to 1.

• Kierunek podróży określa kierunek osoby podróżującej podczas stosowania składników poziomych i pionowych.

  • Ze źródła — składnik pionowy i składnik poziomy zostaną zastosowane, począwszy od wejściowego źródła przy ruchu w kierunku komórek innych niż źródłowe. Jest to opcja domyślna.

  • Do źródła — składnik pionowy i składnik poziomy zostaną zastosowane, począwszy od każdej komórki innej niż źródłowa przy ruchu z powrotem w kierunku źródła wejściowego.

  Podaj słowo kluczowe Ze źródła lub Do źródła, które zostanie zastosowane do wszystkich źródeł lub podaj pole w danych źródłowych zawierające słowa kluczowe identyfikujące kierunek podróżowania dla każdego źródła. To pole musi zawierać ciąg znakowy FROM_SOURCE lub TO_SOURCE.

Warstwy wynikowe

Grupa Warstwy wynikowe zawiera następujące parametry:

• Nazwa wynikowego rastra akumulacji odległości to nazwa rastra wynikowego, który zawiera zakumulowaną odległość dla każdej komórki z lub do źródła o najmniejszym koszcie.

  Nazwa musi być unikalna. Jeśli w instytucji istnieje już warstwa o tej samej nazwie, działanie narzędzia zakończy się niepowodzeniem i wyświetlona zostanie prośba o wybór innej nazwy.

• Grupa Warstwy opcjonalne zawiera następujące parametry:

  • Nazwa wynikowego rastra kierunku powrotnego to nazwa opcjonalnego rastra wynikowego, który zawiera obliczony kierunek w stopniach.
  • Nazwa wynikowego rastra kierunku źródłowego to nazwa opcjonalnego rastra wynikowego, który identyfikuje kierunek komórki źródłowej o najmniejszym akumulowanym koszcie jako azymut w stopniach.
  • Nazwa wynikowego rastra lokalizacji źródłowych to nazwa opcjonalnego rastra wynikowego, który identyfikuje lokalizacje źródłowe jako wielopasmowe dane wynikowe.

  Nazwa poszczególnych opcjonalnych danych wynikowych musi być unikalna. Jeśli w instytucji istnieje już warstwa o tej samej nazwie, działanie narzędzia zakończy się niepowodzeniem i wyświetlona zostanie prośba o wybór innej nazwy.

• Opcja Zapisz w folderze określa nazwę folderu na stronie Moje zasoby, w którym zostaną zapisane dane wynikowe.

Środowiska

Ustawienia środowiskowe dotyczące analiz to dodatkowe parametry wpływające na wyniki działania narzędzia. Dostęp do ustawień środowiskowych narzędzia dotyczących analiz można uzyskać z poziomu grupy parametrów Ustawienia środowiskowe.

Narzędzie to obsługuje następujące środowiska analiz:

• Rozmiar komórki
• Zasięg przetwarzania

  Notatka:

  Domyślny zasięg przetwarzania w przeglądarce map Map Viewer to Pełny zasięg. To ustawienie domyślne jest inne niż w przeglądarce map Map Viewer Classic, w której domyślnie włączona jest opcja Użyj zasięgu bieżącej mapy.

• Maska
• Wynikowy układ współrzędnych
• Raster dociągania
• Czynnik przetwarzania równoległego

Dane wynikowe

To narzędzie udostępnia następujące dane wynikowe:

• Warstwa Nazwa wynikowego rastra akumulacji odległości rejestruje zakumulowaną odległość dla każdej komórki z lub do źródła o najmniejszym koszcie.

  Ten raster ma typ zmiennoprzecinkowy.

• Warstwa Nazwa wynikowego rastra kierunku powrotnego rejestruje obliczony kierunek powrotny w stopniach. Kierunek identyfikuje sąsiednią komórkę znajdującą się na najkrótszej ścieżce powrotnej prowadzącej do najbliższego źródła z ominięciem barier.

  Wartości należą do zakresu od 0 do 360 stopni, przy czym wartość 0 jest zarezerwowana dla komórek źródłowych. Dla kierunku wschodniego (na prawo) wartość wynosi 90, a wartości wzrastają zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara (180 wskazuje południe, 270 — zachód, a 360 — północ).

  Ten raster ma typ zmiennoprzecinkowy.

• Warstwa Nazwa wynikowego rastra kierunku do źródła rejestruje kierunek komórki źródłowej o najmniejszym akumulowanym koszcie jako azymut w stopniach.

  Wartości należą do zakresu od 0 do 360 stopni, przy czym wartość 0 jest zarezerwowana dla komórek źródłowych. Dla kierunku wschodniego (na prawo) wartość wynosi 90, a wartości wzrastają zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara (180 wskazuje południe, 270 — zachód, a 360 — północ).

  Ten raster ma typ zmiennoprzecinkowy.

• Warstwa Nazwa wynikowego rastra lokalizacji źródłowych identyfikuje lokalizacje źródłowe jako wielopasmowe dane wynikowe. Pierwsze pasmo zawiera indeks wiersza, a drugie pasmo zawiera indeks kolumny.

  Te indeksy wskazują lokalizację komórki źródłowej, która jest odległa o najmniejszy akumulowany koszt.

Wymagania dotyczące licencjonowania

To narzędzie wymaga następujących licencji i konfiguracji:

• Typ użytkownika Creator lub GIS Professional
• Rola Publikujący lub Administrator albo rola niestandardowa odpowiadająca tym rolom
• Serwer ArcGIS Image Server skonfigurowany pod kątem analizy rastrowej

Odniesienia

• 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, strony 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, strony 2–7
• Zhao, H. „A fast sweeping method for Eikonal equations”, Mathematics off Computation, 2004, Vol. 74, No, 250, strony 603–627

Zasoby

Aby dowiedzieć się więcej, skorzystaj z następujących zasobów:

• Sposób działania narzędzia Akumulacja odległości
• Akumulacja odległości w ArcGIS REST API
• distance_accumulation w ArcGIS API for Python
• Akumulacja odległości w aplikacji ArcGIS Pro z rozszerzeniem Analiza rastrowa
• Akumulacja odległości w aplikacji ArcGIS Pro z rozszerzeniem Spatial Analyst