パスの距離アロケーション（Path Distance Allocation） (Spatial Analyst)
使用法
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[パスの距離（Path Distance）] ツールは、ソースからラスタの各セル位置までの最小累積移動コストを求めるという点では[コスト距離（Cost Distance）]ツールと同等です。ただし、[パスの距離（Path Distance）] ツールでは、他の水平方向ファクタと垂直方向ファクタに加えて実際のサーフェス距離を考慮できるため、解析が複雑になります。
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入力ソース データは、フィーチャクラスまたはラスタです。
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入力ソース データがラスタの場合、一連のソース セルは、ソース ラスタ内にある有効な値を持つすべてのセルから構成されます。値が NoData のセルは、ソース セットには含まれません。値 0（ゼロ）は、正当なソースと見なされます。ソース ラスタは、[抽出] ツールを使用して簡単に作成できます。
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入力ソース データがフィーチャクラスの場合、解析を実行する前に内部でソースの位置がラスタに変換されます。ラスタの解像度は [セル サイズ] 環境で制御できます。デフォルトでは、コスト、サーフェス、水平方向ファクタ、および垂直方向ファクタの入力ラスタ間の最大セル サイズによって解像度が決まります。これらのオプション入力ラスタがいずれも指定されていない場合は、セル サイズ環境に専用のセル サイズを設定する必要があります。
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入力のソース データにポリゴンフィーチャ データを使用する場合は、出力セル サイズが入力の詳細よりも粗いときの処理方法に注意する必要があります。内部的なラスタ化処理では、[ポリゴン → ラスタ（Polygon to Raster）] ツールと同じデフォルトの [集約タイプ]（CELL_CENTER）が使用されます。つまり、セルの中心に配置されていないデータはラスタ化されたソースの中間出力に含まれず、距離の計算では表されません。たとえば、ソースが出力のセル サイズに比べて小さい一連のポリゴン（建物のフットプリントなど）である場合は、一部のポリゴンだけが出力ラスタ セルの中心に分類され、ほとんどのポリゴンが解析で失われたように見える可能性があります。
この状況を回避するには、中間的な手順として、[ポリゴン → ラスタ（Polygon to Raster）] ツールを使用して入力フィーチャを直接ラスタ化し、[優先フィールド] を設定して、結果の出力を [距離（Distance）] ツールの入力として使用します。または、入力フィーチャから適切な量の情報を捕捉できる、十分に小さいセル サイズを選択することもできます。
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アロケーションを計算するために、ソース位置に値を関連付けることができます。これは [ソース フィールド] パラメータで指定できます。入力ソースが整数ラスタである場合、デフォルト フィールドは VALUE です。入力ソースがフィーチャである場合、デフォルト フィールドは属性テーブルの最初の整数フィールドになります。入力ソース データが浮動小数点ラスタである場合、整数値ラスタのパラメータを指定する必要があります。
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NoData 値のセルは、[パスの距離（Path Distance）] ツールではバリアとして働きます。NoData 値の背後にあるセルのコスト距離は、NoData バリアを回避するのに必要な累積コストによって計算されます。いずれかの入力ラスタで NoData が割り当てられたセル位置は、すべての出力ラスタで NoData になります。
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入力ソース データとコスト ラスタの範囲が異なる場合、デフォルトの出力範囲は両者の交差部分です。範囲全体のコスト距離サーフェスを取得するには、出力の [範囲] 環境設定で [入力データのすべての領域] オプションを選択します。
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環境設定内でマスクが設定されている場合、マスクされたすべてのセルは値が NoData として扱われます。
[ラスタ解析] ウィンドウでマスクを定義していて、マスク対象のセルがソースをマスクする場合、計算は残りのソース セルに対して実行されます。マスクされるソース セルは計算では考慮されません。このようなセル位置には、すべての出力（距離、アロケーション、バック リンク）ラスタで NoData が割り当てられます。
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[傾斜方向（Aspect）] ツールの出力は、[入力水平方向ラスタ] の入力として使用できます。
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[最大距離] はコスト ラスタと同じコストの単位で指定します。
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出力距離ラスタの場合、セルから一部ソース位置までの最小コスト距離（または最小累積コスト距離）は、セルから全ソース位置までの最小コスト距離の下限です。
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水平方向ファクタの修飾子のデフォルト値は次のとおりです。
Keywords Zero factor Cut angle Slope Side value -------------- ----------- ----------- ----- --------- Binary 1.0 45 ~ ~ Forward 0.5 45 (fixed) ~ 1.0 Linear 0.5 181 1/90 ~ Inverse linear 2.0 180 -1/90 ~
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垂直方向ファクタの修飾子のデフォルト値は次のとおりです。
Keyword Zero factor Low cut Height cut Slope Power Cos Sec angle angle power power ------------------------ ----------- ------- ---------- ----- ----- ----- ----- Binary 1.0 -30 30 ~ ~ ~ ~ Linear 1.0 -90 90 1/90 ~ ~ ~ Symmetric linear 1.0 -90 90 1/90 ~ ~ ~ Inverse linear 1.0 -45 45 -1/45 ~ ~ ~ Symmetric inverse linear 1.0 -45 45 -1/45 ~ ~ ~ Cos ~ -90 90 ~ 1.0 ~ ~ Sec ~ -90 90 ~ 1.0 ~ ~ Cos_sec ~ -90 90 ~ ~ 1.0 1.0 Sec_cos ~ -90 90 ~ ~ 1.0 1.0
構文
| パラメータ | 説明 | データ タイプ | |
in_source_data |
入力ソース位置。 これは、あらゆる出力セル位置について最小累積コスト距離の計算対象となるセルまたは位置を特定するラスタ データセットまたはフィーチャ データセットです。 ラスタの場合、入力タイプは整数または浮動小数点数です。 入力ソース ラスタが浮動小数点数の場合、{in_value_raster} で整数タイプのラスタを指定する必要があります。値ラスタは {source_field} の設定より優先されます。 | Raster Layer | Feature Layer | |
source_field (オプション) |
ソース位置に値を割り当てるために使用するフィールド。整数タイプでなければいけません。 {in_value_raster} が設定されている場合、その入力値は {source_field} の設定より優先されます。 | Field | |
in_cost_raster (オプション) |
各セル内を平面的に通過するときにかかるインピーダンスまたはコストを定義するラスタ。 各セル位置の値は、そのセル上を通過するための単位距離あたりのコストを表します。セル内を通過する総コストを取得するために、各セル位置の値にセル解像度を乗算して、対角移動についても補正します。 コスト ラスタとして、整数値または浮動小数点値を使用できますが、負の値や 0 は使用できません（負またはゼロのコストは指定できません）。 | Raster Layer | |
in_surface_raster (オプション) |
各セル位置の標高値を定義するラスタ。 この値は、セル間を通過するときにたどる実際のサーフェス距離を計算するときに使用されます。 | Raster Layer | |
in_horizontal_raster (オプション) |
各セルの水平方向を定義するラスタ。 ラスタ上の値は 0 〜 360 の範囲の整数でなくてはいけません。0 度は北または画面の上方向を示し、値は時計回りに増加します。平らなエリアには -1 という値を指定します。各位置の値は {horizontal_factor} と組み合わせて、あるセルから隣接セルに移動するときに発生する水平コストを決定するときに使用されます。 | Raster Layer | |
horizontal_factor (オプション) |
Horizontal Factor オブジェクトは、水平コスト ファクタと水平相対移動角度（HRMA）の間の関係を定義します。 定義された水平方向ファクタ グラフを特定する修飾子付きのファクタがいくつかあって選択できます。さらに、テーブルを使用してカスタム グラフを作成することもできます。グラフは、隣接セルに移動する総コストを計算するときに使用する水平方向ファクタを特定するために使用されます。 以下の説明では、2 つ略語を使用しています。HF は水平方向ファクタを表し、あるセルから次のセルに移動するときに生じる水平移動の難易度を定義します。HRMA は水平相対移動角度を表し、セルからの水平方向と移動方向がなす角度を示します。 オブジェクトには以下の種類があります。 これらの定義とパラメータは次のとおりです。
水平方向ファクタ キーワードの修飾子は次のとおりです。
| Horizontal factor | |
in_vertical_raster (オプション) |
各セル位置の Z 値を定義するラスタ。 この値は、あるセルから別のセルに移動するときに生じる垂直方向ファクタを特定する傾斜角を計算するために使用されます。 | Raster Layer | |
vertical_factor (オプション) |
Vertical factor オブジェクトは、垂直コスト ファクタと垂直相対移動角度（VRMA）の間の関係を定義します。 定義された垂直方向ファクタ グラフを特定する修飾子付きのファクタがいくつかあって選択できます。さらに、テーブルを使用してカスタム グラフを作成することもできます。グラフは、隣接セルに移動する総コストを計算するときに使用する垂直方向ファクタを特定するために使用されます。 以下の説明では、2 つ略語を使用しています。VF は垂直方向ファクタを表し、あるセルから次のセルに移動するときに生じる垂直移動の困難度を定義します。VRMA は垂直相対移動角度を表し、FROM セル（処理中のセル）と TO セルの間の傾斜角度を示します。 オブジェクトには以下の種類があります。
これらの定義とパラメータは次のとおりです。
垂直方向ファクタ キーワードの修飾子は次のとおりです。
| Vertical factor | |
maximum_distance (オプション) |
累積コスト値が超えることのできない閾値を定義します。 累積コスト距離がこの値を超える場合、セル位置の出力値は NoData になります。最大距離は、累積コスト距離を計算する範囲を定義します。 デフォルトは出力ラスタのエッジまでです。 | Double | |
in_value_raster (オプション) |
各入力ソース位置で使用するゾーン値を特定する入力整数ラスタ。 各ソース位置（セルまたはフィーチャ）について、{in_value_raster} によって定義された値が、計算のためにソース位置に配分されたすべてのセルに割り当てられます。値ラスタは {source_field} の設定より優先されます。 | Raster Layer | |
out_distance_raster (オプション) |
出力パス距離ラスタ。 出力パス距離ラスタは、サーフェス距離、水平サーフェス係数、垂直サーフェス係数を考慮に入れて、コスト サーフェス上の特定されたソース位置までの最小累積コスト距離をセルごとに特定します。 ソースは、セル、セル セット、または 1 つ以上のフィーチャ位置です。 出力ラスタのタイプは浮動小数点数です。 | Raster Dataset | |
out_backlink_raster (オプション) |
出力コスト バック リンク ラスタ。 バック リンク ラスタは 0 〜 8 の値を含みます。この値は方向を定義します。つまり、サーフェス距離、水平サーフェス係数、垂直サーフェス係数を考慮に入れて、セルから最小コスト ソースまでの最小累積コスト パスに沿った次の隣接セルを特定します。 パスが右の隣接セルに進む場合、その隣接セルには値 1 が、右下のセルには値 2 が割り当てられ、これが時計回りに続きます。値 0 はソース セル用とされています。
| Raster Dataset |
戻り値
| 名前 | 説明 | データ タイプ |
| out_allocation_raster |
出力パスの距離アロケーション ラスタ。 このラスタは、サーフェス距離、水平コスト係数、垂直コスト係数を考慮に入れて、最小累積コストで到着できる各ソース位置（セルまたはフィーチャ）のゾーンを特定します。 出力ラスタのタイプは整数です。 | Raster |
コードのサンプル
次の Python ウィンドウ スクリプトで、PathDistanceAllocation（パスの距離アロケーション）ツールの使用方法を示します。
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
pathAlloc = PathAllocation("observers.shp", "costraster", "elevation", "backlink2",
HfForward(0.5, 1.0), "focalcost.tif", VfBinary(1.0, -30, 30),
25000, "eucdirout", "FID", "c:/sapyexamples/output/optpathdist",
"c:/sapyexamples/output/optpathbl")
pathAlloc.save("c:/sapyexamples/output/allocpath")
サーフェス距離、水平コスト係数、垂直コスト係数を考慮に入れて、コスト サーフェスの最小累積コストに基づき、各セルの最も近いソースを計算します。
# Name: PathAllocation_Ex_02.py
# Description: Calculates, for each cell, its nearest source based
# on the least accumulative cost over a cost surface,
# while accounting for surface distance and horizontal
# and vertical cost factors.
# Requirements: Spatial Analyst Extension
# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
# Set environment settings
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
# Set local variables
inSource = "observers.shp"
costRast = "costraster"
surfaceRast = "elevation"
# The horizontal factor
inHoriz = "backlink2"
# Create the HfForward Object
zeroFactor = 0.5
sideValue = 1.0
myHorizFactor = HfForward(zeroFactor, sideValue)
#The vertical factor
inVertical = "focalcost.tif"
# Create the VfBinary Object
zeroFactor = 1.0
lowCutAngle = -30
highCutAngle = 30
myVerticalFactor = VfBinary(zeroFactor, lowCutAngle, highCutAngle)
maxDist = 25000
valRaster = "eucdirout"
sourceField = "FID"
optPathDistOut = "c:/sapyexamples/output/optdistpath"
optPathBLOut = "c:/sapyexamples/output/pathblinkout"
# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")
# Execute PathAllocation
pathAlloc = PathAllocation(inSource, costRast, surfaceRast,
inHoriz, myHorizFactor, inVertical, myVerticalFactor,
maxDist, valRaster, sourceField,
optPathDistOut, optPathBLOut)
# Save the output
pathAlloc.save("c:/sapyexamples/output/allocpath02")