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Uma vez calculada a distância em linha reta ajustada, você pode usar as características da fonte para controlar a taxa em que a distância é encontrada. Você pode usar a superfície de custo, fator vertical e fator horizontal para controlar a taxa também.
A fórmula geral para calcular a taxa em que a distância em linha reta ajustada experimentada é:
As Características do componente do movedor (as características da fonte) incluem o custo inicial para o viajante, suas capacidades e o multiplicador que pode ser usado para controlar o modo de viagem. Um exemplo de uma fonte são vários postos de guarda florestal. Cada estação pode ter um número diferente de guardas estacionados lá. Os guardas florestais em uma estação podem usar quadriciclos (ATVs) e em outra estação os guardas florestais podem estar a pé. Como resultado, as várias estações têm diferentes capacidades de cobertura. Se as características da fonte não forem controladas, as fontes são tratadas como tendo as mesmas características. Como resultado, a verdadeira interação de distância não é capturada.
A taxa em que a distância em linha reta ajustada é encontrada pode variar se você estiver se movendo da fonte ou para a fonte. Isso é particularmente verdadeiro quando combinado com outros fatores de controle de taxa, como os fatores vertical e horizontal. O parâmetro de característica da fonte de Direção de viagem controla a direção de viagem.
Como mostra a fórmula acima, o multiplicador nas Características do componente movedor é realmente um multiplicador; as unidades do multiplicador devem ser consistentes em relação às unidades nos outros fatores de controle de taxa na análise de distância.
As características da fonte usam exemplos
As características da fonte podem ser usadas para resolver vários problemas, como os seguintes:
- Determine a área que pode ser revistada por um caminhante perdido a partir de duas estações de guarda florestal que usam diferentes meios de transporte–quadriciclos em um e caminhada no outro.
- Explore até onde grupos de equipes de resgate podem procurar uma pessoa desaparecida quando há um número diferente de buscadores nas várias estações. A estação com mais buscadores pode cobrir a maior parte do território.
- Defina onde colocar postos de abastecimento para veículos de suprimentos médicos que precisam percorrer longas distâncias para atingir um objetivo remoto em uma operação de ajuda humanitária.
- Analise o tempo que levará para atingir um incêndio remoto enquanto contabiliza os 16 minutos médios que os bombeiros levam para carregar seus equipamentos.
- Ao determinar os postos de abastecimento para quadriciclos ou veículos de apoio, considere o consumo adicional de combustível em terrenos rigorosos.
Incorpore as características da fonte
Distance analysis can be divided conceptually into the following related functional areas:
- Calculate straight-line distance and optionally adjust the calculations with a barrier or surface raster.
- Uma vez calculada a distância em linha reta, opcionalmente, determine a taxa em que a distância será encontrada através de uma superfície de custo, características da fonte, fator vertical e fator horizontal. Crie o raster de distância acumulativa.
- Connect regions over the resulting accumulative distance surface using an optimal network, specific paths, or a corridor.
A partir da segunda área funcional, determine a taxa em que a distância será encontrada por meio das características da fonte conforme ilustrado abaixo. O cenário envolve um conjunto de quatro estações de guarda florestal (pontos roxos) e alguns rios (linhas azuis).
Os ATVs foram adquiridos para os guardas florestais na estação no território verde-azulado (Valor = 4). Os rangers em ATVs podem cobrir a distância em um ritmo mais rápido para que possam cobrir um território maior.
Crie um mapa de distância usando as características da fonte
Use a ferramenta Acumulação de Distância para criar um mapa com as características da fonte.
- Abra Acumulação de Distância.
- Forneça uma fonte para o parâmetro Raster de entrada ou o de dados de origem .
- Nomeie o raster de distância de saída.
- Expanda a categoria Características da fonte.
- Preencha as características apropriadas (Acumulação inicial, Acumulação máxima, Multiplicador para aplicar aos custos e Direção de viagem).
- Especifique se a característica será um valor único (Duplo) ou usará um campo (Field).
- Clique em Executar.
As características da fonte afetam a taxa de distância encontrada
As características de origem permitem definir os atributos dos movimentadores nos diferentes locais de origem e controlar o seguinte:
- Acumulação inicial—Por exemplo, se o custo for tempo, o tempo que levará para preparar o ATV antes que o movedor deixe a fonte.
- Acumulação máxima—Por exemplo, quanto tempo o ATV pode rodar antes de retornar para reabastecer.
- Multiplicador para aplicar aos custos—Por exemplo, um ranger em um ATV pode cobrir mais unidades de distância em um ritmo mais rápido do que a pé. A diferença no modo de viagem pode ser capturada por meio de um multiplicador.
- Direção de viagem—Identifique se o movedor está viajando de ou para a origem. Quando a direção de deslocamento é usada com os fatores vertical e horizontal, os resultados podem ser muito diferentes.
As características da fonte podem ser identificadas por um único valor, que é aplicado a todas as fontes. Também podem ser identificados por um campo na tabela de atributos associados às fontes, caso em que cada valor é aplicado à fonte correspondente. Um exemplo desta tabela de atributos é mostrado abaixo.
| OBJECTID | Formato | ID | Multiplicar | StartCost | Capacidade |
|---|---|---|---|---|---|
1 | Ponto | 1 | 3 | 50 | 170000 |
2 | Ponto | 2 | 2 | 60 | 160000 |
3 | Ponto | 3 | 3 | 50 | 155000 |
4 | Ponto | 4 | 1 | 150 | 160000 |
5 | Ponto | 5 | 3 | 40 | 130500 |
6 | Ponto | 6 | 1.5 | 160000 | 185000 |
7 | Ponto | 7 | 1 | 120 | 190000 |
8 | Ponto | 8 | 3.5 | 60 | 160000 |
As seções a seguir descrevem cada uma das características de origem seguidas por um caso de uso para a característica.
Acumulação Inicial
Uma acumulação inicial ou custo inicial pode ser identificado por um único valor, que será adicionado a cada uma das fontes. Como resultado, a acumulação inicial especificada é o custo inicial de uma fonte em vez de zero.
Se os custos iniciais variam para as diferentes fontes, são os custos fixos associados às fontes.
As unidades de custo de acumulação inicial devem ser iguais às unidades de custo acumulativo na análise de distância de custo. Se uma superfície de custo com base no tempo for uma entrada para a ferramenta Acumulação de distância, o custo de acumulação inicial deve estar em unidades de tempo. Quando as unidades de custo são baseadas em uma escala de custo de preferência subjetiva relativa, não é tão fácil especificar um valor de acumulação inicial significativo; no entanto, o custo inicial deve ser relativo à escala subjetiva.
Caso de uso: Tempo que leva para preparar antes de sair da fonte.
Acumulação Máxima
Uma acumulação ou capacidade máxima pode ser definida para cada fonte (ou os modos de viagem da fonte), por um único valor ou um campo. Os cálculos continuam até que a capacidade de cada fonte seja atingida. A alocação da distância de saída pode ser diferente se o parâmetro de capacidade for definido, ao contrário de se não for. Ou seja, se uma fonte com baixa capacidade estiver perto de uma fonte com alta capacidade, a fonte de alta capacidade pode capturar algumas das células da alocação original da fonte de menor capacidade quando nenhuma capacidade foi definida, mas apenas aquelas células que têm uma capacidade acumulativa custo maior do que a capacidade definida para a fonte com a capacidade mais baixa.
Assim como no acúmulo inicial, as unidades de custo especificadas em acúmulo máximo devem ser iguais às unidades de custo para a análise de custo. Pode ser difícil especificar um valor exato de acumulação máxima (capacidade) quando as unidades de custo estão em uma escala subjetiva de custo relativo. Por exemplo, o que significa uma capacidade de 500.000 unidades preferenciais? Cinco horas em uma escala de custo absoluto é mais fácil de justificar.
Caso de uso: Identificar possíveis locais para postos de reabastecimento de veículos de suprimentos médicos em uma área remota.
Multiplicador para aplicar aos custos
Diferentes modos de viagem ou diferentes magnitudes em uma fonte permitem um aumento ou diminuição na velocidade de movimento ou cobertura sobre a superfície de custo. Essas características aumentam ou diminuem a taxa de movimento através de uma célula.
Caso de uso 1: Diferentes modos de viagem de cada fonte, como usar um ATV versus caminhar.
Caso de uso 2: Diferentes magnitudes de recursos em cada fonte, como um número diferente de socorristas em cada estação procurando uma pessoa desaparecida. A estação com mais socorristas pode cobrir mais território em menos tempo.
O modo ou magnitude pode ser implementado usando o multiplicador de custo. Os ATVs terão um multiplicador menor em relação à caminhada, pois os ATVs podem superar os custos mais rapidamente.
Mais equipes de resgate procurando por uma pessoa desaparecida podem cobrir uma área maior do que menos equipes de resgate. Os custos encontrados por uma fonte, com base no número de socorristas, podem ser controlados por meio de um multiplicador relativo. Quanto mais socorristas em uma fonte pode ter um multiplicador menor em relação a uma fonte com menos buscadores, pois eles podem cobrir mais área (superar a distância mais rapidamente).
No cenário do modo de viagem, ATV versus estar a pé, o tempo é a unidade na análise. No cenário de número de socorristas, as unidades iniciais de custo podem ter sido tempo, mas ao aplicar o multiplicador, as unidades são colocadas em uma escala subjetiva relativa.
Como essa característica de origem é um multiplicador e você está realizando uma análise de menor custo, a lógica pode parecer invertida. Se estiver viajando a pé, o viajante percorre a distância em um ritmo mais lento. Para capturar essa interação, você pode desacelerar o viajante aumentando o custo para se mover por cada célula. Uma vez que um ATV pode cobrir a distância em um ritmo mais rápido, você captura essa interação usando um multiplicador menor para permitir que o viajante cubra o custo mais baixo mais rapidamente.
Tome cuidado ao especificar as unidades e o multiplicador para capturar o modo de viagem ou a quantidade de viajantes. No exemplo do modo de viagem, as unidades estão em uma escala de custo absoluto: tempo. O multiplicador deve ser relativo ao modo mais rápido: o ATV. Como viajar a pé é mais lento, você o captura usando um multiplicador maior. O multiplicador aumenta os custos, tornando mais demorado percorrer cada unidade do mapa ao viajar a pé. Os multiplicadores aplicados devem ser relativos um ao outro e o modo mais rápido geralmente determina o multiplicador de base mais baixo. Identificar os multiplicadores para capturar a diferença na taxa com base no modo pode ser um desafio.
Além disso, se uma superfície de custo foi inserida e, por exemplo, as unidades são baseadas no tempo, essa mesma superfície de custo seria usada para o ATV e o movimento do pé. Uma vez que existe apenas uma superfície de custo de entrada, assume-se que ambos os modos de viagem respondem às mesmas características e às mesmas atribuições de custo relativo.
Direção da viagem
Esta característica de origem permite especificar a direção de deslocamento do movedor. A opção Viajar da origem simula iniciar o viajante na origem e sair para todos os locais fora da origem. A opção Viajar para fonte simula iniciar o viajante em todos os locais fora da origem e se mover para a origem. A direção da viagem também afeta o fator vertical e fator horizontal.
Os cálculos para Viajar para a fonte e Viagem da origem são essencialmente invertidas.
Ao criar uma rede favorável, uma vez que apenas uma superfície de custo é inserida na ferramenta Conexões de região favorável, o parâmetro Direção de Viagem não é acessível. Ao criar um corredor, o fator vertical e o fator horizontal não podem ser usados, portanto, o parâmetro Direção de viagem não terá efeito. Em ambas as situações, a direção do movimento é irrelevante. No entanto, o parâmetro Direção de viagem junto com o fator vertical e o fator horizontal podem ser aplicados a caminhos criados pelas ferramentas Caminho Favorável como Linha e Caminho Favorável como Raster.
Caso de uso 1: Por segurança, os linces preferem locais mais distantes das estradas.
Caso de uso 2: Bobcats preferem locais de onde é mais fácil chegar a um riacho.
Informações adicionais
As seções a seguir contêm informações adicionais sobre as características da fonte.
Incorpore o vento na análise
Você pode usar a ferramenta Acumulação de Distância para criar uma superfície de custo acumulativo a partir de custos determinados pela direção do vento.
Ao incorporar fatores como vento, correntes e declives, determine se o movimento será das células de origem para outras células ou vice-versa antes de começar.
Para incorporar apenas a direção do vento em sua superfície acumulativa de saída, você pode codificar azimutes de direção do vento (no sentido horário 0-360 do norte; ambos 0 e 360 são tratados como norte) no raster horizontal de entrada. Na imagem abaixo, um raster horizontal de 10 por 10 é mostrado. Tem um valor de célula constante de 90 e representa o vento soprando para o leste com alguma velocidade uniforme sobre a área de estudo.
Não use a velocidade do vento como atrito em uma superfície de custo, porque em uma superfície de custo, o custo é o mesmo, independentemente da direção em que você viaja através de uma célula. Uma superfície de fricção de custo não é necessária.
Você pode fazer o custo do movimento variar com base na direção do vento, mas não pode variar o custo do movimento tanto na direção quanto na velocidade do vento.
Viagem da origem
Nesse cenário, as seguintes suposições de movimento se aplicam:
- Você está sentado no único ponto de origem (o ponto ciano selecionado no centro do raster na imagem abaixo).
- É mais fácil mover-se com o vento e impossível mover-se contra ele ou em ângulos retos com ele.
- Você deseja calcular o custo acumulado da célula de origem para todas as outras células na área de estudo.
Para este cenário, o parâmetro Fator horizontal está definido para Avançar. O parâmetro Direção de viagem é definido para Viagem da origem. O resultado está apresentado abaixo. O raster de distância acumulativa de saída é definido apenas em áreas que podem ser alcançadas viajando com (ou um pouco com) o vento.
Na imagem acima, a fonte única é o ponto selecionado no centro e você quer saber quanto custa atingir outras células na área de estudo. A superfície de custo acumulada mostra que você só pode se mover com o vento e é mais fácil se mover diretamente para o leste.
Aumente o zoom na célula de origem única e seus oito vizinhos para ver como Acumulação de distância transforma a direção do vento em custo de viagem (também conhecido como peso).
A partir dessa fonte, você pode se mover em oito direções para alcançar uma célula vizinha e precisa determinar qual é o custo da etapa para esse movimento. Cada escolha faz um ângulo diferente em relação à direção do vento de cada célula.
Neste caso, a única coisa que afeta o custo da etapa é a direção do vento. Cada direção de passo faz um ângulo com a direção de movimento preferida, que neste caso é a direção do vento. Este ângulo deve ser calculado para cada célula vizinha. O ângulo é o ângulo de movimento relativo horizontal (HRMA) porque é a direção do movimento em relação a um valor de azimute armazenado no raster horizontal.
Uma vez identificado o HRMA, é aplicada uma função de fator horizontal que transforma o HRMA em um peso. Neste exemplo, a função Para Frente do fator horizontal é usada. Para informações adicionais, consulte Ajuste a distância encontrada usando um fator horizontal.
A HRMA e a função de fator horizontal são avaliadas duas vezes para cada uma das etapas: uma vez para a direção do vento na célula fonte (do centro da fonte até a borda da célula) e uma vez para a direção na célula vizinha (da borda da célula). a célula de origem para o centro da célula vizinha). Os cálculos simulam sair da célula de origem e entrar na célula vizinha. A média dos dois resultados é calculada para obter o peso horizontal a ser usado ao calcular o custo de uma etapa na célula vizinha.
Viagem até origem
Neste cenário, o único ponto de origem representa um local que você deseja alcançar a partir de outros pontos na área de estudo. Todas as entradas para Acumulação de Distância permanecem os mesmos, exceto que você escolhe Viajar para a fonte do parâmetro Direção de viagem. The image below shows the result, which is different than the result of the previous scenario.
Com Viagem da origem, a superfície de custo acumulativo cresce para fora a partir da fonte e visitando todas as outras células. Com Viajar para a fonte, o cálculo do HRMA é diferente, portanto, a saída da função de fator horizontal aplicada a esse HRMA também é diferente. O HRMA é o suplemento geométrico do HRMA calculado no cenário Viajar a partir da fonte, conforme mostrado abaixo.
A ferramenta Acumulação de Distância pode ajustar o custo do movimento através de uma célula com base na direção mais fácil de se mover através da célula. Esse cálculo pode produzir resultados diferentes dependendo se você deseja mover de uma origem para outras células ou de outras células para a origem.
A lógica entre Direção de Viagem e o fator horizontal pode ser aplicado a Direção de Viagem e o fator vertical. No entanto, em vez de contabilizar as influências horizontais, o fator vertical determina o custo para superar as mudanças nas cotas (declividades) entre as células.