從像元的角度來講,成本工具的目標是確定“分析”視窗中各像元位置到某個源的最小成本路徑。您必須確定每個像元的通向源的最低累積成本路徑、考慮了最小成本路徑的源,以及最小成本路徑本身。
方法/步驟
成本距離工具與歐氏工具相類似,不同點在於歐氏工具計算的是位置間的實際距離,而成本距離工具確定的是各像元距最近源位置的最短加權距離(或者說是累積行程成本)。這些工具應用的是以成本單位表示的距離,而不是以地理單位表示的距離。
所有成本距離工具都需要源資料集和成本柵格資料集作為輸入。
成本距離輸出
以下部分介紹了成本距離工具的各種型別的輸出。
距離輸出
成本距離工具的輸出記錄了從各個像元到達最近源所耗費的累積成本。
例如,請考慮下圖中像元值標識為 1 和 2 的源位置:
從源像元 1(暗橙色)到達目的地(學校圖示)的最小累積成本路線為 10.5。
回溯連結方向輸出
輸出成本距離柵格對返回至最近源位置的各像元的累積成本進行標識時,它並不會顯示要返回哪一個源像元以及如何返回。成本回溯連結工具返回一個方向柵格作為輸出,以提供標識一幅從任一像元沿最小成本路徑返回最近源的基礎道路地圖。
用於計算回溯連結柵格的演算法會為每個像元分配一個程式碼值。該程式碼為一系列介於 0 到 8 之間的整數。值 0 用於表示源位置,因為從本質上講,它們已經達到了目的地(即源本身)。值 1 到值 8 按順時針方向從右側開始依次對方向進行編碼。以下是方向輸出中所使用的預設符號,以及結合了方向箭頭和顏色符號的箭頭圖:
例如,如果為某一輸出像元賦予 5,以作為通往源的最小成本路徑的一部分,則路徑應向左側的相鄰像元移動。如果像元的值是 7,則說明路徑應向正北方移動,依此類推。
在上面的示例中,從值為 10.5 的像元前往源(校址)的最小成本路徑為沿對角線移動,通過值為 5.7 的像元。回溯連結柵格顯示了從各像元前往最近的源時的行進方向。
方向演算法為值為 10.5 的像元賦予值 4,而為值為 5.7 的像元也賦予值 4,因為(根據上述方向編碼)這便是從各像元返回源時的最小成本路徑方向。
對輸出回溯連結柵格中的所有像元執行這一過程,以便生成一個輸出,指明從成本距離柵格中的每個像元返回源時的行進方向。
分配輸出
成本分配工具的輸出可標識出各像元被分配到哪個最近源。該輸出在概念上與歐氏分配工具的輸出相似,不同之處在於這裡所謂的“最近”是就累積行程成本而論的。
可選輸出
除各工具的特定輸出柵格外,成本工具還可用於建立其他型別的成本輸出。成本距離工具可建立成本回溯連結柵格,成本回溯連結工具可建立成本距離柵格。成本分配工具既可建立距離柵格,也可建立回溯連結柵格。如果您想通過單個工具建立其他型別的輸出,這將非常有用。
“成本路徑”工具
建立累積成本柵格和回溯連結柵格後,便可從任一指定目的地像元或區域生成最小成本路徑。成本路徑工具會沿回溯連結柵格從目的地像元回溯到源。
成本距離輸入
源輸入
如果源資料集是一個柵格資料,它可能包含單個或多個區域。這些區域可以相連,也可以不相連。所有具有值(包括0)的像元都將作為源像元進行處理。源柵格中的所有非源像元都必須賦予值 NoData。而分配給源位置(柵格或要素)的原始值則得以保留。
如果源資料集是一個要素資料集,則會在內部將其轉換為柵格,而該柵格的解析度將由環境決定;如果並未明確設定解析度,則將採用與輸入成本柵格相同的解析度。如果源資料是一個柵格資料,則會使用源柵格的像元大小。從此處開始,本文件將假設已將要素源資料轉換為柵格資料。
不存在任何對於輸入柵格或要素源資料中源的數量的固有限制。
成本輸入
成本柵格可以是單個柵格,且通常都是多個柵格組合的結果。為成本柵格指定的單位可以是任何所需成本型別:金錢成本、時間、能量消耗、或相對於分配給其他像元的成本而得出其含義的無單位系統。輸入成本柵格上的值可以是整型或浮點型,但不可以是負值或 0(成本不能為負或為零)。成本柵格不可以包含值 0,因為該演算法是一個乘法過程。