Acumulação de Distância (Map Viewer)

Disponível com Image Server

A ferramenta Acumulação de Distância calcula a distância acumulada de cada célula até as fontes de entrada, permitindo distância em linha reta, distância de custo e distância de superfície verdadeira, como também, fatores de custo vertical e horizontal.

As saídas são camadas de imagens hospedadas.

Saiba como funciona a Acumulação de Distância

Exemplos

Cenários de exemplo para esta ferramenta incluem responder a perguntas como as seguintes:

• Qual é a distância até a cidade mais próxima?
• Qual é a distância de custo até a estrada mais próxima?
• Qual é a distância ao redor das barreiras até a fonte de água mais próxima?

Anotações de uso

A Acumulação de Distância inclui configurações para camadas de entrada, configurações de distância e camadas resultantes.

Camadas de entrada

O grupo de camadas de entrada inclui os seguintes parâmetros:

• Feições ou raster de origem de entrada especifica o raster ou camada de feição que identifica as fontes para as quais a alocação é calculada. Você pode escolher uma camada usando o botão Camada ou use o botão Desenhar feições de entrada para criar uma camada de esboço para usar como entrada.

  Se a entrada for um raster, deverá consistir em células com valores válidos (zero é um valor válido) para as origens e as células restantes deverão ser atribuídas a NoData.

  Se a entrada for uma camada de feição, poderá ser um ponto, linha ou polígono.

  Quando a fonte de dados de entrada for uma feição, os locais de origem serão internamente convertidos para um raster antes de executar a análise.

  A resolução do raster pode ser controlada com o ambiente Tamanho da Célula. Por padrão, se nenhum outro raster for especificado na ferramenta, a resolução será determinada pelo menor entre a largura ou altura da extensão do recurso de entrada na referência espacial de entrada, dividido por 250.

  Para evitar essa situação, como uma etapa intermediária, você pode rasterizar as feições de entrada diretamente usando a ferramenta Converter Feição para Raster e definir o parâmetro do Campo de valor. Em seguida, use a saída resultante como entrada para a ferramenta de distância que deseja usar.

  Se uma fonte cair em NoData em qualquer um dos rasters de entrada correspondentes, ela será ignorada na análise e nenhuma distância dessa fonte será calculada.

  Ao utilizar dados de feição para a fonte de dados de entrada, tenha cuidado sobre como o tamanho da célula de saída é manipulado quando for inferior, relativo 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 da fonte rasterizada intermediária e não serão representados nos cálculos de distância. Por exemplo, se as origens forem uma série de polígonos pequenos (como áreas de cobertura de edifícios) que são pequeno relativos ao tamanho da célula de saída, é possível que somente alguns irão cair no centro das células de raster de saída, aparentemente causando perda na análise na maior parte dos outros.

  Para evitar essa situação, como uma etapa intermediária, você pode rasterizar as feições de entrada diretamente usando a ferramenta Converter Feição para Raster e definir o parâmetro do Campo de valor. Em seguida, use a saída resultante como entrada para a ferramenta de distância que deseja usar. Alternativamente, você pode selecionar um tamanho de célula pequeno para capturar a quantidade apropriada de detalhes a partir das feições 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 raster ou feição.

  Você pode escolher uma camada usando o botão Camada ou use o botão Desenhar feições de entrada para criar uma camada de esboço para usar como entrada.

  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 feições serão convertidas internamente em um raster 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 NoData nos parâmetros Raster de custo de entrada, Raster de superfície de entrada, Raster vertical de entrada, e Raster horizontal de entrada. Onde as células NoData são conectadas apenas por células diagonais, elas serão engrossadas com células NoData adicionais para criar uma barreira impermeável.

• Raster de superfície de entrada é um raster que define os valores de elevação em cada localização de célula.

  Os valores são utilizados para calcular a distância de superfície real coberta ao analisar entre as células.

  Se o parâmetro Raster de superfície de entrada tiver um sistema de coordenadas vertical (VCS), os valores do raster de superfície são considerados nas unidades do VCS. Se o raster da superfície não tiver um VCS e os dados estiverem projetados, os valores de superfície serão considerados para estarem nas unidades lineares da referência espacial. Se o raster da superfície não tiver um VCS e os dados não estiverem projetados, os valores de superfície serão considerados para estarem em metros. O resultado final do acúmulo de distância está em custo por unidade linear ou em unidades lineares se nenhum custo for introduzido.

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

  O valor de cada localização da célula representa a distância de unidade por custo para 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).

Configurações de distância

O grupo de Configurações de distância inclui os seguintes grupos de 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.

O grupo Movimento vertical inclui os seguintes parâmetros:

• O Raster vertical de entrada é um raster que define os valores z para cada localização de célula.

  Os valores são utilizados para calcular a declividade para identificar o fator vertical incorrido ao mover de uma célula para outra.

• O Fator vertical define o relacionamento entre o fator de custo vertical e o ângulo de movimento relativo vertical.

  Existem vários fatores com modificadores disponíveis que identificam um gráfico de fator vertical definido. Os gráficos são usados ​​para identificar o fator vertical usado no cálculo do custo total de alteração para uma célula vizinha.

  Nas descrições abaixo, o VF define a dificuldade vertical encontrada ao se mover de uma célula para a próxima, e o modificador VRMA identifica o ângulo de inclinação entre as células Da origem e as células Para origem.

  Os tipos de parâmetro de fator vertical são os seguintes:

  • Binário—Se o VRMA for maior que o ângulo de corte baixo e menor que o ângulo de corte alto, o VF será configurado para o valor associado com o fator zero; caso contrário, será infinito.
  • Linear—O VF é uma função linear do VRMA.
  • Linear Inversa—O VF é uma função linear inversa do VRMA.
  • Linear simétrica—O VF é uma função linear do VRMA em um lado negativo ou positivo do VRMA, e as duas funções lineares são simétricas com respeito ao eixo (y) VF.
  • Linear Inversa Simétrica—O VF é uma função linear inversa do VRMA em um lado negativo ou positivo do VRMA, e as duas funções lineares são simétricas com respeito ao eixo (y) VF.
  • Cos—O VF é a função baseada em co-seno do VRMA.
  • Sec—O VF é a função baseada em secante do VRMA.
  • Cos-Sec—O VF é a função baseada em co-seno do VRMA quando o VRMA for negativo e a função baseada em secante do VRMA quando o VRMA for não negativo.
  • Sec-Cos—O VF é a função baseada em secante do VRMA quando o VRMA for negativo e a função baseada em co-seno do VRMA quando o VRMA for não negativo.

  Os modificadores de parâmetros de fator vertical são os seguintes:

  • Fator zero—O fator vertical utilizado quando o VRMA for zero. Este fator posiciona a opção interceptar y da função especificada. Por definição, o fator zero não é aplicável a nenhuma das funções verticais trigonométricas (Cos, Sec, Cos-Sec ou Sec-Cos). A opção interceptar y é definida por estas funções.
  • Ângulo de corte baixo—O ângulo VRMA abaixo no qual o VF será configurado para infinito.
  • Ângulo de corte alto—O ângulo VRMA acima no qual o VF será configurado para infinito.
  • Declividade—A declividade da linha reta utilizada com os parâmetros Linear e Linear Inverso . A declividade é especificada como uma fração de subida acima do percurso (por exemplo, 45 porcento da declividade é 1/45, que é entrada como 0.02222).

  Os valores padrão dos modificadores do fator vertical são os seguintes:

  Função	Fator Zero	Ângulo de corte baixo	Ângulo de corte alto	Declividade	Potência	Potência cos	Potência sec
  Binário	1	-30	30	Não Aplicável	Não Aplicável	Não Aplicável	Não Aplicável
  Linear	1	-90	90	1.111E-02	Não Aplicável	Não Aplicável	Não Aplicável
  Linear inverso	1	-45	45	-2.222E-02	Não Aplicável	Não Aplicável	Não Aplicável
  Linear simétrico	1	-90	90	1.111E-02	Não Aplicável	Não Aplicável	Não Aplicável
  Linear simétrico inverso	1	-45	45	-2.222E-02	Não Aplicável	Não Aplicável	Não Aplicável
  Cos	Não Aplicável	-90	90	Não Aplicável	1	Não Aplicável	Não Aplicável
  Sec	Não Aplicável	-90	90	Não Aplicável	1	Não Aplicável	Não Aplicável
  Cos - Sec	Não Aplicável	-90	90	Não Aplicável	Não Aplicável	1	1
  Sec - Cos	Não Aplicável	-90	90	Não Aplicável	Não Aplicável	1	1

O grupo Movimento horizontal inclui os seguintes parâmetros:

• O Raster horizontal de entrada é um raster que define a direção horizontal em cada célula.

  Os valores no raster devem ser inteiros de 0 a 360, com 0 os graus sendo norte ou em direção ao topo da tela e aumentando à direita. As áreas planas recebem um valor de -1. Os valores em cada localização serão utilizados junto com o valor de Fator horizontal para determinar o custo horizontal incorrido ao mover uma célula para seus vizinhos.

• O Fator horizontal define o relacionamento entre o fator de custo horizontal e o ângulo de movimento relativo horizontal.

  Existem vários fatores com modificadores disponíveis que identificam um gráfico de fator horizontal definido. Os gráficos são utilizados para identificar o fator horizontal utilizado no cálculo do custo total de movimento em uma célula vizinha.

  Nas descrições abaixo, o fator horizontal (HF) define a dificuldade horizontal encontrada ao se mover de uma célula para a próxima, e o ângulo de movimento relativo horizontal (HRMA) identifica o ângulo entre a direção horizontal de uma célula e a direção do movimento.

  Os tipos de parâmetro de fator horizontal são os seguintes:

  • Binário—Se o HRMA for menor que o ângulo de corte, o HF será configurado para o valor associado com o fator zero; caso contrário, será infinito.
  • Adiante—Somente o movimento adiante é permitido. O HRMA deve ser maior ou igual a 0 e menor que 90 (0 <= HRMA < 90). Se o HRMA for maior que 0 e menor que 45 graus, o HF para a célula é configurada para o valor associado com o fator zero. Se o HRMA for maior ou igual a 45 graus, o modificador de valor lateral é utilizado. O HF para qualquer HRMA igual ou maior que 90 graus é configurado para infinito.
  • Linear—O HF é uma função linear do HRMA.
  • Linear Inversa—O HF é uma função linear inversa do HRMA.

  Os modificadores de parâmetros de fator horizontal são os seguintes:

  • Fator zero—O fator horizontal a ser utilizado quando o HRMA for 0. Este fator posiciona a opção interceptar y para qualquer uma das funções de fator horizontal.
  • Ângulo de Corte—O ângulo de HRMA além do qual o HF será definido para infinito.
  • Declividade—A declividade da linha reta utilizada com as palavras-chaves de fator horizontal Linear e Linear Inversa . A declividade é especificada como uma fração de subida acima do percurso (por exemplo, 45 porcento da declividade é 1/45, que é entrada como 0.02222).
  • Valor lateral—O HF quando o HRMA for maior ou igual a 45 graus e menor que 90 graus quando a palavra-chave de fator horizontal Adiante for especificada.

  Os valores padrões dos modificadores do fator horizontal são os seguintes:

  Função	Fator Zero	Ângulo de corte	Declividade	Valor lateral
  Binário	1	45	Não Aplicável	Não Aplicável
  Para Frente	0.5	Não Aplicável	Não Aplicável	1
  Linear	0.5	181	1.111E-02	Não Aplicável
  Linear inverso	2	180	-1.111E-02	Não Aplicável

O grupo de Características da fonte inclui a seguinte lista de parâmetros.

• Se algum dos valores das Características da fonte for especificado usando um campo, a característica da fonte será aplicada fonte por fonte, de acordo com as informações no campo fornecido para os dados da fonte. Quando uma palavra-chave ou um valor constante é fornecido, ele será aplicado a todas as origens.

• Acumulação inicial é o custo acumulativo inicial para iniciar o cálculo do custo.

  Se o valor de Acumulação inicial for especificado, os locais de origem na superfície de distância de custo de saída serão definidos para o valor de Acumulação inicial; caso contrário, os locais de origem no raster de acumulação de distância de saída serão definidos como zero.

  Os valores devem ser zero ou maiores. O padrão é 0.

• A Acumulação máxima é a acumulação máxima para o viajante de uma fonte.

  Os cálculos de custo continuam para cada origem até que a acumulação especificada seja alcançada.

  Os valores devem ser maiores que zero. O acúmulo padrão é até a borda do raster de saída.

• O Multiplicador de custo é um multiplicador a ser aplicado aos valores de custo.

  Isto permite o controle do modo de viagem ou a magnitude em uma origem. Quanto maior o multiplicador, maior o custo para mover por cada célula.

  Os valores devem ser maiores que zero. O padrão é 1.

• A Direção do percurso especifica a direção do viajante ao aplicar fatores horizontais e verticais.

  • Da origem—O fator vertical e o fator horizontal serão aplicados no início da origem de entrada e saindo para células diferentes da origem. Este é o padrão.

  • Para origem—O fator vertical e o fator horizontal serão aplicados começando em cada célula diferente da origem e voltando para a origem de entrada.

  Especifique a palavra-chave Da origem ou Para origem , que será aplicada a todas as origens ou especifique um campo nos dados de origem que contenha as palavras-chaves para identificar a direção de viagem de cada origem. Esse campo deve conter a string FROM_SOURCE ou TO_SOURCE.

Camadas de resultados

O grupo de Camadas de resultado inclui os seguintes parâmetros:

• Nome do raster de acúmulo de distância de saída é o nome do raster de saída que contém a distância acumulativa para cada célula de, ou para, a fonte de menor 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.

• O grupo Camadas opcionais inclui os seguintes parâmetros:

  • O Nome do raster da direção de retorno da saída é o nome do raster de saída opcional que contém a direção calculada em graus.
  • O Nome do raster da direção da fonte de saída é o nome do raster de saída opcional que identifica a direção da célula de origem de menor custo acumulado como um azimute em graus.
  • O Nome do raster do local de origem de saída é o nome do raster de saída opcional que identifica os locais de origem como uma saída multibanda.

  O nome de cada saída opcional deve ser exclusivo. 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:

• O Nome da camada raster de acúmulo de distância de saída registra a distância acumulativa de cada célula de, ou para, a fonte de menor custo.

  Este raster é do tipo flutuante.

• O Nome do raster de direção de retorno de saída da camada registra a direção de retorno calculada em graus. A direção identifica a próxima célula ao longo do caminho mais curto de volta até a origem mais próxima, evitando barreiras.

  A faixa de valores é de 0 graus a 360 graus, com 0 reservado para as células de origem. Devido ao Leste (direita) ser 90 e os valores aumentarem no sentido horário (180 é Sul, 270 é Oeste e 360 é Norte).

  Este raster é do tipo flutuante.

• O Nome do raster da direção da fonte de saída da camada registra a direção da célula de fonte de menor custo acumulado como um azimute em graus.

  A faixa de valores é de 0 graus a 360 graus, com 0 reservado para as células de origem. Devido ao Leste (direita) ser 90 e os valores aumentarem no sentido horário (180 é Sul, 270 é Oeste e 360 é Norte).

  Este raster é do tipo flutuante.

• O Nome do raster de localização de origem de saída identifica as localizações de origem como uma saída multibanda. A primeira banda contém um índice de linha e a segunda banda contém um índice de coluna.

  Estes índices identificam o local da célula de origem que é a menor distância de custo acumulada.

Requisitos de uso

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 Acumulação de Distância
• Acumulação de Distância no ArcGIS REST API
• distance_accumulation no ArcGIS API for Python
• Acumulação de Distância no ArcGIS Pro com a extensão Raster Analysis
• Acumulação de Distância no ArcGIS Pro com a extensão Spatial Analyst