生成耗费距离栅格

使用说明

直线距离是一种理想化的距离,实际应用中,往往不能满足要求。例如,从B到最近源A的直线距离与从C到最近源A的直线距离相同,若BA路段交通拥堵,而CA路段交通畅通,则其时间耗费必然不同;此外,通过直线距离对应的路径到达最近源时常常是不可行的,例如,遇到河流、高山等障碍物就需要绕行,这时就需要考虑其耗费距离。

耗费距离是根据每个单元格的某个或某几个属性因子的加权得到的到达最近源所需的实际耗费值,如耗费的时间、花费的资金等。生成耗费距离栅格功能根据源数据集和耗费栅格生成相应的耗费距离栅格、耗费方向栅格和耗费分配栅格。

耗费距离栅格: 用于表达每个单元格到达最近源的最小耗费,其栅格值即为当前单元格到达最近源的耗费值。最近源是从当前单元格到达所有的源中耗费最小的一个源。对于耗费栅格中的无值栅格,计算距离结果时仍然为无值。

单元格到达源的耗费的计算方法是,从待计算单元格的中心出发,到达最近源的最小耗费路径在每个单元格上经过的距离乘以耗费栅格上对应单元格的值,将这些值累加即为单元格到源的耗费值。因此,耗费距离的计算与单元格大小和耗费栅格有关。在耗费栅格示意图中,源栅格和耗费栅格的单元格大小(CellSize)均为2,单元格(2,1)到达源(0,0)的最小耗费路线如下图中红线所示:

CostDistanceRaster1

那么单元格(2,1)到达源的最小耗费(即耗费距离)为:

CostDistanceRaster2

耗费方向栅格:用于表达每个单元格到达最近源的最小耗费路径的行进方向。在耗费方向栅格中,可能的行进方向共有八个(正北、正南、正西、正东、西北、西南、东南、东北),使用1到8八个整数对这八个方向进行编码,如图下图所示。注意,源所在的单元格在耗费方向栅格中的值为0,耗费栅格中为无值的单元格在输出的耗费方向栅格中将被赋值为15。

CostDistanceRaster3

耗费分配栅格:用于标示每个单元格的最近源,其栅格值即为当前单元格的最近源的值(源为栅格时,为最近源的栅格值;源为矢量对象时,为最近源的SMID)。耗费栅格中为无值的单元格在输出的耗费分配栅格中仍为无值。

CostDistanceRaster4

功能入口

  • 空间分析 选项卡-> 栅格分析 组-> 距离栅格 下拉按钮->“ 生成距离栅格(自定义耗费) ”。
  • 工具箱 -> 栅格分析 -> 距离栅格 -> 生成距离栅格(自定义)

操作步骤

  1. 源数据设置 :设置源数据的数据源,并选择存放源数据的数据集。源数据中是我们感兴趣的地物或者对象,如水井、道路或学校等,可以是矢量数据,也可以是栅格数据。
  2. 耗费数据设置 :设置存放耗费数据的数据源。并选择该数据源中的耗费栅格数据集,栅格数据集支持空数据集,但栅格数据集不能存在负值,否则程序会提出警告“ 耗费栅格中不能存在负值! ”。
    耗费数据集给定每个像元的耗费成本,可以是高度、坡度等,例如翻越一座山到达目的地的路程可能较短,但是绕行它的时间则可能要长一些。
  3. 参数设置 :设置距离栅格参数,包括最大距离和分辨率。
  4. 最大距离 :用来设置生成耗费栅格的最大距离,默认值为0,表示结果不受距离限制。该参数可选。设置了最大距离(非0值)后,设置了最大距离(非0值)后,当单元格的最小累计耗费值大于最大距离时,该单元格的值在距离栅格、分配栅格和方向栅格中的值都被设为无值。
  5. 分辨率 :设置结果数据集的分辨率。默认值使用源数据集范围对应矩形对角线长度的500分之一。该参数可选。
  6. 设置结果数据。选择结果数据要保存的数据源,表面距离栅格数据、表面方向栅格数据和表面分配栅格数据结果名称。
  7. 单击“ 环境设置 ”按钮,设置分析环境参数,生成距离栅格支持设置的分析环境参数包括结果数据集的地理范围、裁剪范围、默认输出分辨率等,具体操作请参见设置分析环境页面。
    注意:支持将环境参数设置为全局变量,即将此处设置的参数值作为总栅格环境分析环境参数,其他支持环境参数设置的功能,无需再重复设置。如果在此处不设置环境参数,则分析时读取栅格分析环境中该参数的设置。
  8. 单击“执行”按钮,执行生成表面距离栅格的操作。

应用实例

如下图示例,源数据集为点数据集,耗费栅格为对应区域的坡度栅格的重分级结果,生成了耗费距离栅格、耗费方向栅格和耗费分配栅格。

CostDistanceRasterResult

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