最佳区域连接工具用于计算两个或多个输入区域之间的最佳连通性网络。
将输出托管要素图层。
示例
可在以下情景中使用最佳区域连接工具：
- 您已经从适宜性模型中标识了 10 个短尾猫的最佳栖息地。 您希望短尾猫能够通过最有效的野生动物廊道网络在各斑块间移动，以保持种群的遗传多样性。
- 在赈灾工作中，您识别了五个需要搭建救援和医务人员营地的区域。 您希望开发营地间补给线路的最佳网络。
- 在木材采伐中，您希望创建用于采伐木材的集材道路的最有效成本网络。
- 在消防作业中，您希望识别在不同指挥部之间移动消防资源的最佳路线网络。
用法说明
最佳区域连接包含输入图层、路径设置和输出结果的配置。
输入图层
输入图层组包括以下参数：
输入区域栅格或要素用于指定识别要通过最佳网络连接的区域的栅格或要素图层。 您可以使用图层按钮选择图层，或使用绘制输入要素按钮创建草图图层以用作输入。 对于要素输入，要素计数将显示在图层名称下方。 计数将包含图层中的所有要素，已使用过滤器进行移除的要素除外。 环境设置（例如处理范围）不会反映在要素计数中。
如果区域输入为栅格，则区域将通过值相同的连续（邻近）像元组进行定义。 每个区域必须具有唯一的编号。 不属于任何区域的像元必须为 NoData。 栅格类型必须为整型，值可正可负。
如果区域输入为要素数据集，则它可以是面、折线或点。 面要素区域不应包含多部分面。
如果输入区域为要素，则在执行分析之前，区域位置将内部转换为栅格，生成的区域具有唯一值。 如果提供了多点数据，该工具会随机选择位置上的其中一个点作为区域值。
栅格的分辨率可以由像元大小环境控制。 默认情况下，分辨率将设置为输入成本栅格值（如果提供）的分辨率。 如果仅提供了障碍栅格，则分辨率将设置为输入障碍栅格或要素的分辨率。 如果未指定其他栅格，分辨率将由输入空间参考中输入要素范围的宽度与高度中的较小值除以 250 进行确定。
当输入区域数据为面要素数据时，如果像元大小相对于输入中的细节较为粗略，则注意像元大小的处理方式。 内部栅格化过程使用像元中心方法作为像元分配类型。 这意味着，不在像元中心的数据将不会包含在中间栅格化区域输出中，因此也不会在计算中表示出来。 例如，如果区域是一系列相对于输出像元大小偏小的面（如建筑物轮廓线），则可能只有一部分面会落入输出栅格像元的中心，从而导致分析中会缺少其他大部分面。
要避免上述情况，作为中间步骤，可以直接使用将要素转换为栅格工具将输入要素栅格化为适当的分辨率 然后使用生成的输出作为“最佳区域连接”工具的输入。
如果输入区域为栅格并且任何区域断开连接，则生成的路径将为到达距离最近或成本最低的区域的一部分。
如果区域位于掩膜或任何对应输入栅格中的 NoData 上，则将在分析中忽略该区域，并且不会创建经由该区域的路径。
默认处理范围与输入成本栅格值（如果提供）的范围相同；否则，该范围将设置为输入区域的范围。
- 可选图层组包括以下参数：
输入障碍栅格或要素是定义障碍的图层。 障碍是必须绕过的障碍物。 可以将其定义为栅格数据或要素数据。 您可以使用图层按钮选择图层，或使用绘制输入要素按钮创建草图图层以用作输入。 对于要素输入，要素计数将显示在图层名称下方。 计数将包含图层中的所有要素，已使用过滤器进行移除的要素除外。 环境设置（例如处理范围）不会反映在要素计数中。
对于栅格图层，输入类型可以是整型或浮点型。 任何拥有值（包括零）的像元都将被视为障碍。 任何 NoData 像元都不会被视为障碍。
对于要素，输入可以为点、线或面。 要素输入在处理之前将内部转换为栅格。
如果障碍仅由对角像元连接，则将加厚障碍以使其具有不可透性。
障碍也由输入成本栅格参数值中存在的 NoData 像元的位置定义。 此外，不在掩膜环境中的位置还充当障碍。 如果 NoData 仅由对角像元连接，则将用其他 NoData 像元对其进行加厚，使其成为不可透性障碍。
输入成本栅格是一个栅格图层，用于定义在每个像元间进行平面移动所需的阻抗或成本。
成本表面中每个像元位置处的值表示经过像元时移动每单位距离所需的成本。 每个像元位置值乘以像元分辨率，同时也会补偿对角线移动来获取经过像元的总成本。
成本栅格的值可以是整型或浮点型。 如果成本栅格值为负值或零，则该值无效，但将被视为较小的正成本值。 累积成本算法是一个相乘的过程，如果成本值为负或零，则无法正确计算累积成本。 如果成本栅格包含这些值，并且这些位置表示要从分析中排除的区域，则在运行工具之前，将这些像元更改为 NoData。 您可以使用设为空工具执行此操作。 NoData 值在此分析中会被视为障碍，因此所有输入为 NoData 的位置在结果中都将为 NoData。
有关成本表面的详细信息，请参阅 ArcGIS Pro Spatial Analyst 扩展模块帮助中的使用成本表面调整遇到的距离。
路径设置
路径设置组包括以下参数：
距离方法指定是使用平面（平地）方法还是测地线（椭圆体）方法计算距离。
- 平面 - 将使用 2D 笛卡尔坐标系对投影平面执行距离计算。 这是默认方法。
- 测地线 - 距离计算将在椭圆体上执行。 无论输入或输出投影设置如何，结果均不会改变。
区域内的连接用于指定路径是否将延续并在输入区域内连接。
- 生成连接 - 路径将在输入区域内继续以连接进入区域的所有路径。 这是默认方法。
- 无连接 - 路径将在输入区域的边缘停止，并且不会在输入区域内继续或连接。
结果图层
结果图层组包括以下参数：
输出最佳连接线名称为输出图层的名称，该图层包含生成的连接输入区域的路径最佳网络。
名称必须唯一。 如果组织中已存在具有相同名称的图层，则工具将执行失败并提示您使用其他名称。
可选图层组包括以下参数：
输出相邻连接线名称为可选输出图层的名称，该名称包含从每个区域到其每个最近或成本邻域的结果路径。
名称必须唯一。 如果组织中已存在具有相同名称的图层，则工具将执行失败并提示您使用其他名称。
- 保存在文件夹中将指定我的内容中将用于保存结果的文件夹的名称。
环境
分析环境设置是影响工具执行结果的附加参数。 可以从环境设置参数组访问工具的分析环境设置。
此工具支持以下分析环境：
输出
此工具包括以下输出：
输出最佳连接线名称图层用于识别连接每个输入区域的路径最佳网络。
生成的网络将以可能的最低成本或最短距离连接区域。 使用该网络，旅客可以从任何其他区域（可能经过另一个区域）达到任何区域。
每条路径（或线）都是唯一标识的，同时属性表中的以下其他字段用于存储有关路径的特定信息。
- Pathid- 路径的唯一标识符
- Pathcost- 路径的总累积距离或成本
- Region1- 该路径连接的第一个区域
- Region2- 该路径连接的另一个区域
该信息有助于您深入分析网络内的路径。
由于每条路径都是由唯一的线所表示，因此多条路径经过同一路线的位置会存在多条线。
最佳输出网络可从可选的相邻连接输出中生成的路径中创建。 系统会将可选相邻连接输出中生成的路径转换为图论。 其中区域为折点，路径为边，累积距离或成本为边的权重。 可通过路径的图形表达计算出最小跨度树，以确定两区域间出行所需的最佳路径网络。
如果未指定成本表面，则将通过欧氏距离确定邻域。 在这种情况下，区域的最近邻域为在距离上最近的邻域。 如果提供了成本表面，可以通过成本距离来识别邻域，此时区域的最近邻域为出行成本最低的邻域。 可执行成本距离分配操作来识别彼此相邻的区域。
如果为区域内的连接参数指定生成连接，则每条最佳路径会先到达面或多像元区域的外边界。 然后，此工具会从该区域的周边延续路径通过带有其他线段的区域，从而允许区域之间设置入口点和出口点，以及在区域内移动。 沿上述线段移动不会产生附加距离或成本。
根据输入区域及其分配邻域的配置，路径可能经由中间区域到达相邻区域。 该路径在通过该中间区域时会产生成本。
输出相邻连接线名称图层用于识别从每个区域到其最近或成本邻域的路径。
每条路径（或线）都是唯一标识的，同时属性表中的以下其他字段用于存储有关路径的特定信息。
- Pathid- 路径的唯一标识符
- Pathcost- 路径的总累积距离或成本
- Region1- 该路径连接的第一个区域
- Region2- 该路径连接的另一个区域
该信息有助于深入分析网络内的路径，而且对于决定应该移除哪条路径非常有用（如有必要）。
由于每条路径都是由唯一的线所表示，因此多条路径经过同一路线的位置会存在多条线。
可选相邻连接输出可以用作最小跨度树网络的替代网络。 该输出可将每个区域与其相邻的最近或成本区域相连接，从而生成具有多条路径的更加复杂的网络。 要素图层可以按原样使用，也可以作为创建新网络的基础。
使用要求
该工具需要以下用户类型和配置：
- Creator、Professional 或 Professional Plus 用户类型
- 发布者或管理员角色，或等效的自定义角色
- 针对具有高级功能许可的栅格分析对组织进行配置时可用
参考资料
- Douglas, D. "Least-cost Path in GIS Using an Accumulated Cost Surface and Slopelines", Cartographica: The International Journal for Geographic Information and Geovisualization, 1994, Vol. 31, No. 3, DOI: 10.3138/D327-0323-2JUT-016M
- Goodchild, M.F. "An evaluation of lattice solutions to the problem of corridor location", Environment and Planning A: Economy and Space, 1977, Vol. 9, pages 727-738
- Sethian, J.A.. "Level Set Methods and Fast Marching Methods", Evolving Interfaces in Computational Geometry, Fluid Mechanics, Computer Vision, and Materials Science, Cambridge University Press, 2nd Edition, 1999
- Warntz, W. "Transportation, Social Physics, and the Law Of Refraction", The Professional Geographer, 1957, Vol. 9, No. 4, pages 2-7
- Zhao, H. "A fast sweeping method for Eikonal equations", Mathematics off Computation, 2004, Vol. 74, No, 250, pages 603-627
资源
请通过以下资源了解更多详细信息：
- ArcGIS Pro 中的最佳区域连接工作原理
- ArcGIS REST API 中的最佳区域连接
- ArcGIS API for Python 中的 optimal_region_connections
- 具有 Raster Analysis 扩展模块的 ArcGIS Pro 中的最佳区域连接
- 具有 Spatial Analyst 扩展模块的 ArcGIS Pro 中的最佳区域连接