Kostenentfernungsanalyse
Aus der Zellenperspektive ist die Zielsetzung der Kostenwerkzeuge, die kostengünstigste Route zu bestimmen, um eine Quelle für jede Zellenposition im Fenster "Analyse" zu erreichen. Der kleinste akkumulative Kostenpfad zu einer Quelle, die Quelle, die die kostengünstigste Route ermöglicht, und die kostengünstigste Route selbst müssen für jede Zelle bestimmt werden.
Die Kostenentfernungswerkzeuge sind euklidischen Werkzeugen ähnlich, aber statt die tatsächliche Entfernung von einer Position zu einer anderen zu berechnen, bestimmen die Kostenentfernungswerkzeuge die kürzeste gewichtete Entfernung (oder akkumulierten Reisekosten) von jeder Zelle zur nächstgelegenen Quellenposition. Diese Werkzeuge wenden Entfernung in Kosteneinheiten, nicht in geographischen Einheiten, an.
Für alle Kostenentfernungswerkzeuge sind sowohl ein Quellen-Dataset als auch ein Kosten-Raster als Eingabe erforderlich.
Kostenentfernungsausgaben
Die verschiedenen Ausgabetypen in den Kostenentfernungswerkzeugen werden in den folgenden Abschnitten beschrieben.
Entfernungsausgabe
Die Ausgabe des Werkzeugs Cost Distance zeichnet die Gesamtkosten von jeder Zelle zur nächsten Quelle auf.
Betrachten Sie z. B. die folgenden Quellenpositionen, die im Diagramm als Werte 1 und 2 identifiziert wurden:
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Eingabequellenpositionen |
Der akkumulierte kostengünstigste Weg, um von Quellenzelle 1 (dunkelorange) zum Ziel (das Schulsymbol) zu gelangen, ist 10,5.
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Berechnete kostengewichtete Entfernung für jede Zelle |
Rückverknüpfungs-Richtungsausgabe
Während das Ausgabe-Kostenentfernungs-Raster die akkumulativen Kosten für jede Zelle bestimmt, um zur nächstgelegenen Quellenposition zurückzukehren, zeigt es nicht an, zu welcher Quellenzelle man zurückkehrt oder wie man dort hinkommt. Das Werkzeug Cost Back Link gibt ein Richtungs-Raster als Ausgabe zurück und stellt im Grunde eine Straßenkarte, die die Route von einer beliebigen Zelle identifiziert, entlang der kostengünstigsten Route zurück zur nächstgelegenen Quelle zur Verfügung.
Der Algorithmus zum Berechnen des Rückverknüpfungs-Rasters weist jeder Zelle einen Code zu. Der Code ist eine Sequenz von Ganzzahlen von 0 bis 8. Der Wert 0 wird verwendet, um die Quellenpositionen darzustellen, da sie im Grunde genommen das Ziel (die Quelle) bereits erreicht haben. Die Werte 1 bis 8 kodieren die Richtung im Uhrzeigersinn, beginnend von rechts. Nachfolgend sehen Sie die Standardsymbologie, die auf die Richtungsausgabe angewendet wurde, zusammen mit einem Pfeildiagramm, das die Richtungspfeile mit der Farbsymbologie vergleicht:
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Wenn einer Ausgabezelle z. B. der Wert 5 als Teil der kostengünstigsten Route zu einer Quelle zugewiesen wird, sollte der Pfad in der benachbarten Zelle auf der linken Seite fortgesetzt werden. Wenn diese Zelle den Wert 7 hat, sollte der Pfad nach Norden fortgesetzt werden usw.
In dem Beispiel im vorherigen Abschnitt ist die kostengünstigste Möglichkeit, von der Zelle mit dem Wert 10,5 zur Quelle (dem Schulstandort) zu kommen, diagonal durch die Zelle mit dem Wert 5,7 zu gehen. Das Rückverknüpfungs-Raster zeigt die Reiserichtung von jeder Zelle zur nächsten Quelle an.
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Der Richtungsalgorithmus weist der Zelle mit dem Wert 10,5 den Wert 4 und der Zelle mit dem Wert 5,7 den Wert 4 zu, da (von der oben beschriebenen Richtungskodierung) dies die Richtung der kostengünstigsten Route zur Quelle aus jeder dieser Zellen ist.
Dieser Prozess wird für alle Zellen im Ausgabe-Rückverknüpfungs-Raster ausgeführt und erzeugt eine Ausgabe, die Ihnen die Reiserichtung von jeder Zelle im Kostenentfernungs-Raster zur Quelle zurück zeigt.
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Hinweis:Wenn Sie die kostengünstigste (kürzeste) Route zwischen Quellpositionen und Zielpositionen berechnen möchten, sind sowohl die Kostenentfernung als auch die Kosten-Rückverknüpfungs-Raster erforderlich.
Zuweisungsausgabe
Die Ausgabe des Werkzeugs Cost Allocation identifiziert die nächste Quelle, der jede Zelle zugeordnet wird. Das Konzept ähnelt der Ausgabe des Werkzeugs Euclidean Allocation, mit dem Unterschied, dass die Nähe in Form von akkumulierten Reisekosten ausgedrückt wird.
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Die nächstgelegene Quellenzelle wird identifiziert. |
Optionale Ausgaben
Zusätzlich zum jeweiligen Ausgabe-Raster aus jedem Werkzeug können die Kostenwerkzeuge optional auch andere Typen von Kostenausgaben erstellen. Das Werkzeug Cost Distance kann ein Kosten-Rückverknüpfungs-Raster erstellen, und das Werkzeug Cost Back Link ein Kostenentfernungs-Raster. Das Werkzeug Cost Allocation kann Entfernungs- und Rückverknüpfungs-Raster erstellen. Dies ist hilfreich, wenn Sie andere Ausgaben mit der Ausführung eines einzelnen Werkzeugs erstellen möchten.
Werkzeug "Cost Path"
Sobald die akkumulativen Kosten- und Rückverknüpfungs-Raster erstellt wurden, können die kostengünstigsten Routen von jeder festgelegten Zielzelle oder Zone abgeleitet werden. Das Werkzeug Cost Path verfolgt die Zielzellen durch das Rückverknüpfungs-Raster zu einer Quelle zurück.
Kostenentfernungseingaben
Quelleingabe
Wenn das Quellen-Dataset ein Raster ist, kann es einzelne oder mehrere Zonen enthalten. Diese Zonen sind eventuell verbunden oder auch nicht. Alle Zellen, die über einen Wert (einschließlich 0) verfügen, werden als Quellenzellen verarbeitet. Allen Zellen, die nicht als Quelle dienen, muss im Quell-Raster "NoData" zugewiesen werden. Die den Quellenpositionen (Raster oder Feature) zugewiesenen ursprünglichen Werte werden beibehalten.
Wenn das Quellen-Dataset ein Feature-Dataset ist, wird es mit der von der Umgebung bestimmten Auflösung intern in ein Raster konvertiert; wenn die Auflösung dort nicht explizit festgelegt ist, wird die Gleiche wie für das Eingabe-Kosten-Raster verwendet. Wenn das Quellen-Dataset ein Raster ist, wird die Zellengröße dieses Rasters verwendet. Ab hier wird in dieser Dokumentation davon ausgegangen, dass die Feature-Quelldaten in Raster konvertiert wurden.
Es gibt keine bestimmte Grenze für die Anzahl der Quellen im Eingabe-Raster oder den Feature-Quelldaten.
Kosteneingaben
Das Kosten-Raster kann ein einzelnes Raster sein und ist im Allgemeinen das Ergebnis der Zusammenfassung mehrerer Raster. Die dem Kosten-Raster zugewiesenen Einheiten können ein beliebiger Typ der gewünschten Kosten sein: Dollarkosten, Zeit, aufgewendete Energie oder ein System ohne Einheit, das seine Bedeutung relativ zu den anderen Zellen zugewiesenen Kosten ableitet. Die Werte im Eingabe-Kosten-Raster können Ganzzahlen oder Gleitkommazahlen sein, aber nicht negativ oder 0 (Sie können keine negativen oder Null-Kosten haben). Das Kosten-Raster kann keine Werte von 0 enthalten, da der Algorithmus ein multiplikativer Prozess ist.
Tipp:Wenn das Kosten-Raster Werte von 0 enthält und diese Werte Gebiete mit niedrigsten Kosten darstellen, ändern Sie diese Werte in einen kleinen positiven Wert (z. B. 0,01), bevor Sie Cost Distance ausführen. Verwenden Sie dazu das Werkzeug Con. Wenn Flächen mit dem Wert 0 Gebiete darstellen, die von der Analyse ausgeschlossen werden sollen, sollten diese Werte vor dem Ausführen von Cost Distance in "NoData" geändert werden, indem Sie zuerst Set Null ausführen.
Weitere Informationen zur Berechnung der Kostenentfernung finden Sie im folgenden Abschnitt.