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基于成本栅格数据的空间路径分析
文章目录
基于成本栅格数据的空间路径分析前言一、基本原理与思路1.1 核心要点1.2 基本概念1.3 距离分析工具(主要)1.4 分析思路
二、构建成本栅格数据2.1 环境设置2.2 坡度因素2.3 建设用地因素2.4 水域因素2.5 道路因素2.6 计算加权
三、基于成本栅格数据求解最低成本路径3.1 利用成本距离工具得到成本距离栅格数据和成本回溯链接栅格数据3.2 使用“成本路径”工具得到最低成本路径
四、批量求解多起点到多终点的最低成本路径4.1 多起点多终点生成路径网路4.2 路径3D效果的可视化
总结
前言
本文基于立方数据院学习平台的学习,介绍构建成本权重栅格数据、基于成本栅格求解最低成本路径、批量求解多起点到多终点的最低成本路径。 一、基本原理与思路 1.1 核心要点设置起点与终点 构建成本权重栅格数据 实现最短路径路线图 1.2 基本概念源: 指距离分析中的目标或目的地 成本:指从起点到终点过程中所需要花费的成本,包括了时间、金钱等。影响成本的要素可以是单个也可以是多个 成本距离加权数据: 通过量化多个成本指标,最后按照一定权重比例叠加的结果。也就是被量化之后的最终成本数据距离方向数据:表示从每一个单元格出发,沿着最低累计成本路径达到最近目标的路线方向。 ①(a)图代表成本距离加权数据 ②(b)图代表方向数据 ③©图代表每个单元格的方向值数据 1.3 距离分析工具(主要) 成本路径 ①生成距离栅格数据 ②生成回溯链接栅格数据成本路径 生成成本路径栅格数据欧氏距离 生成距离栅格数据 1.4 分析思路数据认知 起点和终点/地形栅格数据/湾斑块/河流水域/现状道路 构建成本权重栅格数据 定义/量化 最低成本 → 什么是最低成本? ①尽量现状道路进行 ②避开河流水域 ③尽量靠近村湾建设用地 ④坡度越小的地方成本越低 成本加权 叠加数据 = (“道路指标”*0.3+ “建设用地指标”*0.3+“坡度指标”*0.4 ) +“水域指标” ①“道路指标”:0-10 ②“建设用地指标”:0-10 ③坡度指标” :0-10 ④“水域指标”:10 由于水域是决定性指标,因此其指标数量较大。 二、构建成本栅格数据 2.1 环境设置 2.2 坡度因素表面分析,生成坡度 重分类: 按照标准分为10类 重点: 坡度越小成本越低! 更改布局并增加图例 2.3 建设用地因素欧氏距离 重分类: 相等的间隔分为10类 重点:距离越近成本越低 ! 2.4 水域因素要素转栅格 判断是否有空值 重分类 0表示有水(10分),1表示无水(0分) 2.5 道路因素道路等级赋分 要素转栅格 判断是否有空值 综合取值 2.6 计算加权叠加数据= (“道路指标”*0.3+ “建设用地指标”*0.3+“坡度指标”*0.4)+“水域指标” 三、基于成本栅格数据求解最低成本路径基于栅格成本生成最低成本路径使用的工具为“成本路径”。在“成本路径”工具的输入要素中要求“输入成本距离栅格数据”和“输入成本回溯链接栅格数据”。 这两个数据需要我们使用到另外一个工具“成本距离”来得到。 3.1 利用成本距离工具得到成本距离栅格数据和成本回溯链接栅格数据加载起点、终点数据 加载数据 构建距离成本 以起点开始计算“成本距离 成本距离 成本方向 3.2 使用“成本路径”工具得到最低成本路径实现最短路径路线图 生成路径 生成路径 多个终点时的情况 将栅格格式的路径转出 四、批量求解多起点到多终点的最低成本路径 4.1 多起点多终点生成路径网路构建模型 起点连接迭代要素器(按ID分组) 起点数据作为要素源,成本数据作为成本连接成本距离工具 距离作为成本栅格数据,方向作为成本回溯链接栅格数据,终点作为输入要素连接成本路径工具 连接栅格转折线工具(行内变量替换) 合并线路 4.2 路径3D效果的可视化等值线设置并浮在表面 加载路径和起终点,并浮于表面 总结来说,基于成本栅格数据计算最低成本路径是一种空间选线方法,比如绿道选线,河流选线等。其在工具操作上并不复杂,关键点在于要根据分析目标构建出合理的成本栅格数据。 总结 |
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