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最小耗费路径分析

n最小耗费路径分析用耗费栅格定义通过每个像元所需的耗费,找到像元间的最小累积耗费路径。

n最小耗费路径分析所需要素包括:源栅格、耗费栅格、耗费距离量测和生成最小累积耗费路径的算法。

源栅格

源栅格定义了源像元。源栅格中仅源像元有像元值,所有其它的像元都不赋值. 

耗费栅格

■ 耗费栅格定义了穿过每个像元的耗费或阻抗。

■ 耗费通常是不同的耗费因素的总和。

耗费可以代表实际的或相对耗费。

耗费因素可以根据每个因素的相对重要性进行权重。

耗费距离量测

n路径分析中的耗费距离量测是基于节点-链接像元的表示法。

n以横向链接的方式从一个像元到另一个像元的耗费距离是两个像元耗费值的平均值。

n以对角线链接的方式从一个像元到另一个像元的耗费距离是两个像元耗费值平均值的1.414倍。


                      图 17.1

按节点-链接像元表示法进行耗费距离量测:连接两个直接相邻点的横向链接,连接两个对角线相邻点的对角线链接。


                                                              图 17.2

横向链接的耗费距离是连接像元的平均耗费,例如,(1+ 2/2 = 1.5。对角线链接的耗费距离是平均耗费的1.414倍,例如1.414×[1+ 5/2] = 4.2



                                                               图17.3

从像元a到像元b的累积耗费是两个横向链接耗费之和,即1.03.5的和。从像元ac的累积耗费是对角线链接和横向链接的耗费之和,即4.22.5之和。

最小累积耗费

找出最小累积耗费路径是一个基于 Dijkstra算法的迭代过程。

除了最小累计耗费栅格, 其他类型的输出包括方向栅格、配置栅格和最短路径栅格。


                          图 17.4

用源像元(a)和耗费栅格(b)生成对每个链接的耗费距离(c)和对每个像元的最小累积耗费距离(d)。生成过程参见注:17.2


                                                                         图17.5  

用与图17.4相同数据生成的最小耗费路径(a)和配置栅格(b)。

最小耗费路径分析的选项

n最小耗费路径分析的结果受耗费因素选择的直接影响,也许更重要的是每个因素的权重。这就是为什么在最近的研究中,最小耗费路径分析常结合多标准评估的原因。

n为了提供一个对穿越这种变化地形的更贴近实际的分析,许多新方法已建议用于最小耗费路径分析,如地表距离、垂直因子和水平因子。

nArcGIS 路径距离来描述基于表面距离的耗费距离、垂直因子和水平因子。