Conexões de Região Favoráveis (Map Viewer)

Disponível com Image Server

A ferramenta Conexões de Região Favoráveis calcula a rede de conectividade favorável entre duas ou mais regiões de entrada.

A saída é uma camada de feição hospedada.

Saiba como funciona Conexões de Região Favoráveis

Exemplos

A ferramenta Conexões de Região Favoráveis pode ser usada nos seguintes cenários:

• A partir de um modelo de adequação, você identificou 10 das melhores manchas de habitat para lince. Você deseja que os linces cosigam se mover entre as manchas por uma rede de corredores da vida selvagem mais efetiva para manter a diversidade genética dentro da metapopulação.
• Em um esforço de socorro, você identificou cinco áreas onde os acampamentos de equipes médicas e de resgate serão posicionados. Você deseja desenvolver a melhor rede de rotas de abastecimento entre os acampamentos.
• Em uma colheita de madeira, você pretende criar a rede de custo mais eficiente de estradas madeireiras para extrair a madeira serrada.
• Em uma operação de combate a incêndios, você deseja identificar a melhor rede de trilhas para mover os recursos de combate a incêndios entre vários quartéis-generais.

Anotações de uso

Conexões de Região Favoráveis inclui configurações para camadas de entrada, configurações de caminho e resultados de saída.

Camadas de entrada

O grupo de camadas de entrada inclui os seguintes parâmetros:

• Feições ou raster da região de entrada especifica o raster ou camada de feição que identifica as regiões que serão conectadas pela rede favorável.

  Se a entrada da região for um raster, as regiões serão definidas por grupos de células contíguas (adjacentes) do mesmo valor. Cada região deve ser numerada com exclusividade. As células que não fazem parte de uma região devem ser NoData. O tipo de raster deve ser inteiro e os valores podem ser positivos ou negativos.

  Se a entrada da região for um conjunto de dados de feição, pode ser polígonos, polilinhas ou pontos. As regiões de polígono não devem ser compostas por polígonos com várias partes.

  Quando as regiões de entrada são feições, os locais das regiões são convertidos internamente em um raster, com as regiões resultantes tendo valores únicos, antes de realizar a análise. Quando dados de múltiplos pontos são fornecidos, a ferramenta seleciona aleatoriamente um dos pontos no local como o valor da região.

  A resolução do raster pode ser controlada com o ambiente Tamanho da Célula. Por padrão, a resolução será definida para a resolução de valor do raster de custo de entrada se um for fornecido. A resolução será definida para a resolução de valor do raster ou feições de barreira de entrada ou se apenas um raster de barreira for fornecido. Se nenhum outro raster for especificado, a resolução será determinada pelo menor da largura ou altura de extensão da feição de entrada na referência espacial de entrada, dividido por 250.

  Ao usar dados de feição de polígono para os dados da região de entrada, tome cuidado com a forma como o tamanho da célula é tratado quando é grosseiro, em relação ao detalhe presente na entrada. O processo interno de rasterização usa um método de centro de célula para o tipo de atribuição de célula. Isso significa que os dados que não estão localizados no centro da célula não serão incluídos na saída de destino rasterizado intermediário e não serão representados nos cálculos de distância. Por exemplo, se as regiões forem uma série de pequenos polígonos (como áreas de cobertura de edifícios) que são pequenos em relação ao tamanho da célula de saída, apenas alguns poderão cair sob os centros das células raster de saída, aparentemente fazendo com que a maioria dos outros se perca na análise.

  Para evitar essas situações, como uma etapa intermediária, você pode rasterizar as feições de entrada para a resolução apropriada diretamente usando a ferramenta Converter Feição para Raster. Em seguida, use a saída resultante como entrada para a ferramenta Conexões de Região Favoráveis.

  Se as regiões de entrada forem rasters e se alguma das regiões estiver desconectada, os caminhos resultantes serão para a parte da região mais próxima ou mais barata de alcançar.

  Se uma região cair em NoData na máscara ou em qualquer um dos rasters de entrada correspondentes, ela será ignorada na análise e nenhum caminho será criado para essa região.

  A extensão de processamento padrão é a mesma de valor do Raster de custo de entrada, se for fornecido; caso contrário, será definido na extensão das regiões de entrada.

O grupo Camadas opcionais inclui os seguintes parâmetros:

• Raster ou feições de barreira de entrada é um conjunto de dados que define as barreiras. Barreiras são obstáculos que devem ser contornados. Eles podem ser definidos como dados raster ou de feição.

  Para uma camada de raster, o tipo de entrada pode ser inteiro ou flutuante. Quaisquer células com um valor (incluindo zero) serão tratadas como uma barreira. Quaisquer células que sejam NoData não serão tratadas como uma barreira.

  Para uma feição, a entrada pode ser um ponto, uma linha ou um polígono. As entradas de feição serão convertidas em um raster internamente antes de serem processadas.

  Onde as barreiras são conectadas apenas por células diagonais, as barreiras serão engrossadas para torná-las impermeáveis.

  As barreiras também são definidas por locais onde existem células de NoData no valor do parâmetro Raster de custo de entrada. Além disso, locais que não estão dentro do ambiente Máscara atuam como barreiras. Onde NoData estiver conectado apenas por células diagonais, elas serão engrossadas com células de NoData adicionais para criar uma barreira impermeável.

• Raster de custo de entrada é a camada raster que definirá a impedância, ou custo, para mover planimetricamente através de cada célula.

  O valor em cada local da célula na superfície de custo representa a distância de custo por unidade para se mover pela célula. Cada valor de localização de célula é multiplicado pela resolução de pixel, enquanto também compensando por movimento diagonal para obter o custo total de passagem pela célula.

  Os valores do custo de raster podem ser inteiros ou pontos flutuantes, mas eles não podem ser negativos ou zero (você não pode ter um custo negativo ou zero). Se o raster de custo tiver valores zero e esses valores representarem áreas de menor custo, altere os valores zero para um pequeno valor positivo (como 0.01) antes de executar esta ferramenta.

  Para saber mais sobre superfícies de custo, consulte Ajustar a distância encontrada usando uma superfície de custo na ajuda da extensão do ArcGIS Pro Spatial Analyst.

Configurações de caminho

O grupo de Configurações de caminho inclui os seguintes parâmetros:

• O Método de distância especifica se a distância será calculada usando um método planar (terra plana) ou um método geodésico (elipsóide).

  • Planar—O cálculo da distância será executado em um plano projetado utilizando um sistema de coordenada Cartesiano 2D. Este é o método padrão.
  • Geodésico—O cálculo da distância será realizado no elipsóide. Independentemente da projeção de entrada ou saída, os resultados não mudarão.

• Conexões dentro de regiõesespecifica se os caminhos continuarão e se conectarão nas regiões de entrada.

  • Gerar conexões—Os caminhos continuarão nas regiões de entrada para conectar todos os caminhos que entram em uma região. Este é o método padrão.
  • Sem conexões—Os caminhos pararão nas bordas das regiões de entrada e não continuarão ou se conectarão dentro delas.

Camadas de resultados

O grupo de Camadas de resultado inclui os seguintes parâmetros:

• O Nome da linha de conexões favoráveis de saída é o nome da camada de saída que contém a rede favorável resultante de caminhos conectando as regiões de entrada.

  O nome deve ser único. Se já existir uma camada com o mesmo nome em sua organização, a ferramenta falhará e você será solicitado a usar um nome diferente.

• O grupo Camadas opcionais inclui os seguintes parâmetros:

  • O Nome da linha de conexões vizinhas de saída é o nome da camada de saída opcional que contém os caminhos resultantes de cada região para cada um de seus vizinhos mais próximos ou de custo.

    O nome deve ser único. Se já existir uma camada com o mesmo nome em sua organização, a ferramenta falhará e você será solicitado a usar um nome diferente.

• Salvar na pasta especifica o nome de uma pasta em Meu conteúdo onde o resultado será salvo.

Ambientes

As configurações do ambiente de análise são parâmetros adicionais que afetam os resultados de uma ferramenta. Você pode acessar as configurações do ambiente de análise da ferramenta no grupo de parâmetros Configurações do ambiente.

Esta ferramenta respeita os seguintes ambientes de análise:

• Tamanho da célula
• Extensão de processamento

  Anotação:

  A extensão de processamento padrão no Map Viewer é Extensão total. Este padrão é diferente de Map Viewer Classic no qual Usar a extensão do mapa atual é habilitado por padrão.

• Máscara
• Sistema de Coordenadas de Saída
• Ajustar raster
• Fator de processamento paralelo

Saídas

Esta ferramenta inclui as seguintes saídas:

• A camada Nome da linha de conexões favoráveis de saída identifica a rede favorável de caminhos que conectam cada uma das regiões de entrada.

  A rede resultante conecta as regiões com o menor custo ou a menor distância possível. Usando a rede, um viajante pode chegar a qualquer região de qualquer outra região (possivelmente passando por outra região) usando a rede.

  Cada caminho (ou linha) é numerado exclusivamente e os campos adicionais na tabela de atributos armazenam informações específicas sobre o caminho. Estes campos adicionais são os seguintes:

  • Pathid—O identificador único para o caminho
  • Pathcost—A distância acumulativa ou custo do caminho total
  • Region1—A primeira região que o caminho conecta
  • Region2—A outra região que o caminho conecta

  Essas informações fornecem informações sobre os caminhos na rede.

  Como cada caminho é representado por uma única linha, haverá várias linhas em locais onde os caminhos percorrem a mesma rota.

  A rede de saída favorável é criada a partir dos caminhos produzidos na saída de conexões vizinhas opcionais. Os caminhos na saída opcional de conexões vizinhas são convertidos em teoria dos grafos. As regiões são os vértices, os caminhos são as bordas e as distâncias ou custos acumulativos são os pesos das bordas. A árvore mínima gerada é calculada a partir da representação gráfica dos caminhos para determinar a rede de caminhos favorável necessária para viajar entre as regiões.

  Se uma superfície de custo não for especificada, os vizinhos serão identificados pela distância Euclidiana. Nesse caso, o vizinho mais próximo de uma região é aquele que está mais próximo em distância. No entanto, quando uma superfície de custo é fornecida, os vizinhos são identificados pela distância de custo, tornando o vizinho mais próximo de uma região o mais barato para se viajar. Uma operação de alocação da distância de custo é realizada para identificar as regiões vizinhas entre si.

  Quando Gerar conexões é especificado para o parâmetro Conexões dentro de regiões, cada caminho favorável atinge primeiro o limite externo do polígono ou região multicelular. A partir do perímetro da região, a ferramenta continua os caminhos através da região com segmentos de linha adicionais, permitindo pontos de entrada e saída entre regiões e movimento dentro delas. Não há distância adicional ou custo de movimento ao longo desses segmentos de linha.

  Dependendo da configuração das regiões de entrada e seus vizinhos de alocação, um caminho pode passar por uma região intermediária para chegar a uma região vizinha. Esse caminho incorrerá em custos à medida que se mover por essa região intermediária.

• A camada Nome da linha de conexões vizinhas de saída identifica os caminhos de cada região para cada um de seus vizinhos mais próximos ou de custo.

  Cada caminho (ou linha) é numerado exclusivamente e os campos adicionais na tabela de atributos armazenam informações específicas sobre o caminho. Estes campos adicionais são os seguintes:

  • Pathid—O identificador único para o caminho
  • Pathcost—A distância acumulativa ou custo do caminho total
  • Region1—A primeira região que o caminho conecta
  • Region2—A outra região que o caminho conecta

  Essas informações fornecem informações sobre os caminhos na rede e são úteis ao decidir quais caminhos devem ser removidos, se necessário.

  Como cada caminho é representado por uma única linha, haverá várias linhas em locais onde os caminhos percorrem a mesma rota.

  A saída opcional de conexões vizinhas pode ser usada como uma rede alternativa para a rede spanning tree mínima. Essa saída conecta cada região às regiões vizinhas mais próximas ou de custo, produzindo uma rede mais complexa com muitos caminhos. A camada de feição pode ser usada como está ou como base para criar uma nova rede.

Requisitos de licenciamento

Esta ferramenta requer o seguinte licenciamento e configurações:

• Creator ou tipo de usuário GIS Professional
• Papel de Publicador ou Administrador ou um papel equivalente personalizado
• ArcGIS Image Server configurado para análise de raster

Referências

• 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

Recursos

Utilize os seguintes recursos para saber mais:

• Como funciona Conexões de Região Favoráveis no ArcGIS Pro
• Conexões de Região Favoráveis no ArcGIS REST API
• optimal_region_connections no ArcGIS API for Python
• Conexões de Região Favoráveis no ArcGIS Pro com a extensão Raster Analysis
• Conexões de Região Favoráveis no ArcGIS Pro com a extensão Spatial Analyst