r.costgrass - Online w chmurze

PROGRAM:

IMIĘ

r.koszt - Tworzy mapę rastrową pokazującą skumulowany koszt przemieszczania się pomiędzy różnymi
lokalizacje geograficzne na wejściowej mapie rastrowej, której wartości kategorii komórek reprezentują koszt.

SŁOWA KLUCZOWE

raster, powierzchnia kosztów, koszty skumulowane, alokacja kosztów

STRESZCZENIE

r.koszt
r.koszt --help
r.koszt [-knri] wkład=Nazwa wydajność=Nazwa [najbliższy=Nazwa] [przewyższyć=Nazwa]
[punkty_startowe=Nazwa] [punkty_stopu=Nazwa] [start_raster=Nazwa]
[współrzędne_początkowe=północny wschód[,północny wschód,...]]
[współrzędne_stopu=północny wschód[,północny wschód,...]] [maksymalny_koszt=wartość] [koszt_null=wartość]
[pamięć=wartość] [--przepisać] [--pomoc] [--gadatliwy] [--cichy] [--ui]

Flagi:
-k
Użyj „ruchu skoczka”; wolniej, ale dokładniej

-n
Zachowaj wartości null na wyjściowej mapie rastrowej

-r
Zacznij od wartości na mapie rastrowej

-i
Wydrukuj informacje o wymaganiach dotyczących miejsca na dysku i pamięci, a następnie zakończ

--przepisać
Zezwalaj plikom wyjściowym na zastępowanie istniejących plików

--help
Wydrukuj podsumowanie wykorzystania

--gadatliwy
Pełne wyjście modułu

--cichy
Cichy moduł wyjściowy

--UI
Wymuś uruchomienie okna GUI

Parametry:
wkład=Nazwa [wymagany]
Nazwa wejściowej mapy rastrowej zawierającej informacje o kosztach komórek siatki

wydajność=Nazwa [wymagany]
Nazwa wyjściowej mapy rastrowej

najbliższy=Nazwa
Nazwa wyjściowej mapy rastrowej z najbliższym punktem początkowym

przewyższyć=Nazwa
Nazwa wyjściowej mapy rastrowej zawierającej kierunki ruchu

punkty_startowe=Nazwa
Nazwa początkowej mapy punktów wektorowych
Lub źródło danych do bezpośredniego dostępu do OGR

punkty_stopu=Nazwa
Nazwa mapy punktów wektorowych zatrzymania
Lub źródło danych do bezpośredniego dostępu do OGR

start_raster=Nazwa
Nazwa początkowej mapy punktów rastrowych

współrzędne_początkowe=wschód,północ[,wschód,północ,...]
Współrzędne punktów początkowych (E, N)

współrzędne_stopu=wschód,północ[,wschód,północ,...]
Współrzędne punktów zatrzymania (E, N)

maksymalny_koszt=wartość
Maksymalny koszt skumulowany
Zaniedbanie: 0

koszt_null=wartość
Koszt przypisany do komórek zerowych. Domyślnie komórki zerowe są wykluczane

pamięć=wartość
Maksymalna pamięć do wykorzystania w MB
Zaniedbanie: 300

OPIS

r.koszt określa skumulowany koszt przejścia do każdej komórki na a koszt powierzchnia ( wkład
mapa rastrowa) z innych komórek określonych przez użytkownika, których lokalizacje są określone przez ich
współrzędne geograficzne). Każda komórka na oryginalnej mapie powierzchni kosztów będzie zawierać plik
wartość kategorii, która reprezentuje koszt przejścia przez tę komórkę. r.koszt wyprodukuje 1)
an wydajność mapę rastrową, na której każda komórka zawiera najniższy całkowity koszt przejścia
odstęp między każdą komórką a punktami określonymi przez użytkownika (koszty przekątnej są mnożone przez a
współczynnik zależny od wymiarów komórki) oraz 2) drugą warstwę mapy rastrowej
pokazujący kierunek ruchu do następnej komórki na ścieżce z powrotem do punktu początkowego (patrz
Kierunek ruchu). Moduł ten korzysta z bieżących ustawień regionu geograficznego. The wydajność
mapa będzie miała ten sam format danych co plik wkład mapa, liczba całkowita lub zmiennoprzecinkowa.

OPCJE

wkład Nazwa to nazwa mapy rastrowej, której wartości kategorii reprezentują powierzchnię
koszt. The wydajność Nazwa to nazwa wynikowej mapy rastrowej kosztów skumulowanych. The
przewyższyć Nazwa to nazwa wynikowej mapy rastrowej kierunków ruchu (patrz Ruch
Kierunek).

r.koszt można przeprowadzić trzema różnymi metodami identyfikacji punktu początkowego. Jeden
lub więcej punktów (par współrzędnych geograficznych) można podać zgodnie z opisem
współrzędne_początkowe w wierszu poleceń, z pliku punktów wektorowych lub z mapy rastrowej.
Wszystkie komórki inne niż NULL są uważane za punkty początkowe.

Każdy x, y współrzędne_początkowe para podaje położenie geograficzne punktu, z którego
należy obliczyć koszt transportu. Za pomocą . można wprowadzić dowolną liczbę punktów
użytkownik. Te punkty początkowe można również odczytać z pliku punktów wektorowych poprzez
punkty_startowe opcję lub z mapy rastrowej poprzez start_raster opcja.

r.koszt przestanie kumulować koszty, gdy którykolwiek z tych przypadków maksymalny_koszt zostanie osiągnięty lub jeden z przystanków
punkty przyznane z współrzędne_stopu został osiągnięty. Alternatywnie można odczytać punkty zatrzymania
z pliku punktów wektorowych z rozszerzeniem punkty_stopu opcja. Podczas wykonywania, gdy
określono skumulowany koszt dla wszystkich punktów zatrzymania, przetwarzanie zostaje zatrzymane.
Obie strony będą odczytywane z pliku punktów wektorowych i te podane w wierszu poleceń będą
obrobiony.

Komórki zerowe w wkład mapie można przypisać koszt (dodatni zmiennoprzecinkowy) za pomocą
koszt_null opcja.
Kiedy komórki zerowe mapy wejściowej otrzymują koszt z wartością koszt_null opcja, odpowiednia
komórki na mapie wyjściowej nie są już komórkami zerowymi. Korzystając z -n flaga, komórki zerowe
mapa wejściowa jest zachowywana jako komórki zerowe w mapie wyjściowej.

As r.koszt może działać przez bardzo długi czas, przydatne może być użycie --w pełna flaga do
śledzić postępy.

Ruch Rycerza (-k flaga) można wykorzystać do poprawy dokładności wyników. w
na poniższym schemacie, środkowa lokalizacja (O) reprezentuje komórkę siatki, z której się kumuluje
obliczane są odległości. Sąsiedzi oznaczeni X są zawsze brani pod uwagę
aktualizacje kosztów skumulowanych. Z -k opcji, sąsiedzi oznaczeni literą K również są
uważane.
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . K. . K. . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . K. X . X . X . K. .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . X . O. X . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . K. X . X . X . K. .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . K. . K. . .
. . . . . . . . . . . . . . .

Przykład ruchu rycerskiego:

Mieszkanie koszt powierzchnia bez (lewo szkło) oraz w dotychczasowy rycerski
ruch (dobrze szkło). domyślnym is do rosnąć dotychczasowy koszt świat zewnętrzny
in 8 kierunkach. Korzystanie z dotychczasowy rycerski ruch rośnie it świat zewnętrzny
in 16 kierunkach.

Jeśli najbliższy podano parametr wyjściowy, moduł obliczy dla każdej komórki jego
najbliższy punkt początkowy w oparciu o zminimalizowany koszt skumulowany podczas przesuwania kosztu
mapa

NULL KOMÓRKI

Domyślnie komórki zerowe na wejściowej mapie rastrowej są wykluczane z algorytmu, a co za tym idzie
zachowane na mapie wyjściowej.

Jeśli ktoś chce r.koszt aby w sposób przezroczysty przejść przez dowolny obszar komórek zerowych, koszt_null= 0.0
należy skorzystać z opcji. Następnie komórki zerowe po prostu propagują sąsiednie koszty. Te komórki mogą
zostać zachowane jako komórki zerowe na mapie wyjściowej przy użyciu metody -n flag.

UWAGI

Czasami, gdy różnice między wartościami kategorii komórek całkowitych w pliku r.koszt
skumulowany koszt produkcji powierzchniowej jest niewielki, ten skumulowany koszt produkcji nie może być dokładnie taki
używany jako wejście do r.drenaż (r.drenaż spowoduje złe wyniki). Ten problem może być
można obejść poprzez wprowadzenie różnic między wartościami kategorii komórek w skumulowanym koszcie
wyjście większe. Zaleca się, aby w przypadku danych wyjściowych z r.koszt ma służyć jako wejście do
r.drenaż, użytkownik mnoży mapę powierzchni kosztów wejściowych przez r.koszt według wartości mapy
rozdzielczość komórki przed uruchomieniem r.koszt. Można to zrobić za pomocą r.mapcalc. Mapa
rozdzielczość można znaleźć za pomocą g. region. Ten problem nie pojawia się w przypadku liczb zmiennoprzecinkowych
mapy.

Algorytm zauważa
Podstawowe podejście do obliczania minimalnych kosztów podróży jest następujące:

Użytkownik generuje mapę rastrową wskazującą koszt przejścia każdej komórki w pliku
kierunkach północ-południe i wschód-zachód. Niniejsza mapa wraz z zestawem punktów startowych znajduje się
przedłożony r.koszt. Punkty początkowe umieszczane są w komórkach listy, z których pobierane są koszty
należy obliczyć sąsiadujące komórki. Komórka na liście o najniższym skumulowanym koszcie
jest wybierany do obliczania kosztów dla sąsiadujących komórek. Koszty są obliczane i te
komórki są umieszczane na liście, a komórka, z której pochodzą, jest finalizowana. Ten proces selekcji
najniższa komórka kosztów skumulowanych, obliczanie kosztów dla sąsiadów, stawianie sąsiadów
na liście i usuwanie komórki źródłowej z listy trwa do momentu pojawienia się listy
pusty.

Najbardziej czasochłonnym aspektem tego algorytmu jest zarządzanie listą komórek
dla których przynajmniej wstępnie obliczono skumulowane koszty. r.koszt używa pliku binarnego
drzewo z połączoną listą w każdym węźle drzewa w celu efektywnego przechowywania komórek
identyczne koszty skumulowane.

r.koszt, podobnie jak większość programów rastrowych GRASS, jest również przystosowany do uruchamiania na większych mapach
mieści się w dostępnej pamięci komputera. Ponieważ algorytm działa poprzez dynamiczną listę
komórkach może poruszać się niemal losowo po całym obszarze. r.koszt dzieli cały obszar
na wiele części i zamienia te fragmenty w pamięci i z pamięci (na dysk i z dysku) jako
potrzebne. Zapewnia to podejście oparte na pamięci wirtualnej, optymalnie zaprojektowane dla dwuwymiarowych map rastrowych.
Ilość pamięci, która ma być używana r.koszt można sterować za pomocą pamięć opcja,
wartość domyślna to 300 MB. W przypadku systemów z mniejszą ilością pamięci wartość ta będzie musiała być ustawiona na niższą
wartość.

PRZYKŁADY

Rozważ następujący przykład:
Wejście:
POWIERZCHNIA KOSZTÓW
. . . . . . . . . . . . . . .
. 2. 2. 1. 1. 5. 5. 5.
. . . . . . . . . . . . . . .
. 2. 2. 8. 8. 5. 2. 1.
. . . . . . . . . . . . . . .
. 7. 1. 1. 8. 2. 2. 2.
. . . . . . . . . . . . . . .
. 8. 7. 8. 8. 8. 8. 5.
. . . . . . . . . . _____ . .
. 8 . 8 . 1. 1. 5 | 3 | 9.
. . . . . . . . . . |___| . .
. 8. 1. 1. 2. 5. 3. 9.
. . . . . . . . . . . . . . .
Wyjście (przy użyciu -k): Wyjście (bez użycia -k):
POWIERZCHNIA KUMULACYJNYCH KOSZTÓW POWIERZCHNIA KUMULACYJNYCH KOSZTÓW
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . * * * * * . . . . . .
. 21. 21. 20. 19. 17. 15. 14. . 22. 21* 21 * 20 * 17. 15. 14.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . * * * * * . . . . . .
. 20. 19. 22. 19. 15. 12. 11. . 20. 19. 22* 20 * 15. 12. 11.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . * * * * * . . . .
. 22. 18. 17. 17. 12. 11. 9. . 22. 18. 17* 18 * 13 * 11. 9.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . * * * * * . . . .
. 21. 14. 13. 12. 8. 6. 6. . 21. 14. 13. 12. 8. 6. 6.
. . . . . . . . . . _____. . . . . . . . . . . . . . . . .
. 16. 13. 8. 7. 4 | 0 | 6. . 16. 13. 8. 7 . 4. 0. 6.
. . . . . . . . . . |___|. . . . . . . . . . . . . . . . .
. 14. 9. 8. 9. 6. 3. 8. . 14. 9. 8. 9 . 6. 3. 8.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Podana przez użytkownika lokalizacja początkowa w powyższym przykładzie jest zaznaczona ramką 3 w powyższym wejściu
mapa. Koszty na mapie wyjściowej reprezentują całkowity koszt ruchu z każdego pola („komórki”)
do jednej lub więcej (tutaj tylko jednej) lokalizacji początkowej. Komórki otoczone gwiazdkami to
te, które różnią się pomiędzy operacjami wykorzystującymi i nie wykorzystującymi ruchu Rycerza (-k)
opcja.

Wydajność analiza
Mapę wyjściową można przeglądać na przykład jako model wysokości, w którym rozpoczyna się
lokalizacja(-y) to/są najniższy(-e) punkt(-y). Wyjścia z r.koszt mogą być używane jako dane wejściowe do
r.drenaż z flagą kierunkową -d, aby prześledzić wyznaczoną przez to ścieżkę o najniższym koszcie
model pomiędzy dowolną komórką a r.koszt lokalizacja(-y) początkowa(-e). Dwa programy, kiedy
użyte razem, generują najtańsze ścieżki lub korytarze pomiędzy dowolnymi dwiema lokalizacjami na mapie
(komórki).

Najkrótsza dystans powierzchnie
r.koszt moduł pozwala na obliczenie najkrótszej odległości każdego piksela od rastra
linii, takich jak określenie najkrótszej odległości gospodarstw domowych od pobliskiej drogi. Dla
używane są te powierzchnie kosztów o wartości kosztu 1. Obliczenia wykonuje się za pomocą r.koszt as
następująco (przykład dla regionu Spearfish):
g.region raster=drogi -str
r.mapcalc "obszar.jeden = 1"
r.koszt -k wejście=obszar.jeden wyjście=odległość raster_początkowy=drogi
d.rast odległość
d.rast.num odległość
#przekształć na odległość metryczną od odległości komórki przy użyciu rozdzielczości rastrowej:
r.mapcalc "odległość_metrów = odległość * (ewres()+nsres())/2."
d.rast dist_meters

Ruch Kierunek

Powierzchnia kierunku ruchu jest tworzona w celu rejestrowania sekwencji utworzonych ruchów
powierzchnię akumulacji kosztów. Bez tego r.drenaż nie utworzyłby poprawnie ścieżki z
punktu końcowego z powrotem do punktu początkowego. Kierunek każdej komórki wskazuje na następną
komórka. Kierunki są zapisywane jako stopnie CCW ze wschodu:
112.5 67.5 czyli komórka o wartości 135
157.5 135 90 45 22.5 oznacza, że ​​następna komórka znajduje się na północnym zachodzie
X 180 360
+202.5 (225) 270 315 337.5
247.5 292.5

Koszty: przydział
Przykład: obliczenie mapy alokacji kosztów „costalloc” i mapy kosztów skumulowanych
„costsurf” dla podanych punktów początkowych (mapa „źródła”) i zadanej mapy rastrowej kosztów „kosztów”:
r.cost input=koszty start_raster=źródła wyjście=costsurf najbliższy=costalloc

Znajdź dotychczasowy minimum koszt ścieżka
Pewnego razu r.koszt oblicza mapę kosztów skumulowanych, r.drenaż można wykorzystać do znalezienia minimalnego kosztu
ścieżka. Upewnij się, że używasz -d flagę i mapę rastrową kierunku ruchu podczas biegu
r.drain, aby upewnić się, że ścieżka została obliczona zgodnie z właściwymi kierunkami ruchu.

Korzystaj z r.costgrass online, korzystając z usług onworks.net