Jak radzić sobie z mostami i tunelami podczas modelowania ścieżek o najniższych kosztach rastrowych?

Obecnie używam narzędzia ArcGIS 10 Spatial Analyst's Cost Path do modelowania tras dla pieszych. Mam chodniki, ogrodzenia, budynki i mnóstwo funkcji skali dla pieszych, wszystkie połączone w kosztowną powierzchnię, na której chodniki są tanie, parki są nieco wyższe, przejścia dla pieszych są nadal wyższe, a budynki, ogrodzenia i tym podobne są barierami. Model świetnie sprawdza się w definiowaniu optymalnych tras, porównywaniu tras ze sobą, ocenie chodzenia po obszarach i budowaniu ścieżek spacerowych.

Ale mam jeden poważny problem: mosty i tunele. Ponieważ powierzchnia kosztu wymusza wszystkie cechy w jedną płaszczyznę 2D, nie jestem w stanie modelować mostu z chodnikiem, który przecina ulicę chodnikiem. Muszę wybrać, który z nich powinien zostać odcięty. Alternatywą jest znalezienie wszystkich mostów i tuneli w mieście i modelowanie wszystkich kombinacji pod / nad, ale model trwa wiecznie tak, jak jest! Czy istnieje narzędzie innej firmy, które może wykonać ścieżkę o najniższych kosztach w 3D, czy brakuje mi jakiegoś obejścia?

— Julie
źródło

Miło cię tu widzieć, Julie! Identyfikujesz podstawowe ograniczenie w przeprowadzaniu analiz ścieżki kosztów z czysto siatkową strukturą danych. Mam nadzieję, że respondenci zasugerują skuteczne alternatywy do rozważenia.

— whuber

Julie, czy wykluczyłeś rozwiązania wektorowe oferowane przez rozszerzenie Network Analyst?

Dziękuję wam obu! istnieją dwa problemy z rozwiązaniem czysto wektorowym: (1) piesi poruszają się swobodnie po obszarach, a nie po torach takich jak samochody i pociągi, np. przechodząc przez parki i obszary publiczne; (2) Nie mam danych do obsługi rozwiązania wektorowego - moje chodniki i przejścia dla pieszych są wielokątami; a generowanie dobrych linii środkowych byłoby nieco drogie (jakieś pomysły?)

— Julie

@julie - WRT (1) Dopóki pedały nie wkraczają, możesz nie chcieć budować modelu, który zachęca do przekrojów, nawet jeśli jest to istniejący scenariusz. (2) Jest prob. sposób na uchwycenie linii środkowych z przerw w warstwie wielokąta (nowe pytanie?). Jeśli chodzi o modelowanie, używałbym regularnych danych o drodze i usuwałem krawędzie bez chodników. Dodam dane śledzenia i ręcznie prześledzę wszystko, co nie istnieje. Tam, gdzie spotykają się drogi i szlaki, tworzyłbym atrapy węzłów. Model faworyzuje szlaki, drogi, drogi bez chodnika, a następnie dane rastrowe, tak aby trasa nie naruszała niczyjej własności.

— dassouki,

@julie, z ciekawości: 1) jakie są przybliżone wymiary obszaru projektu, 2) jaki jest aktualny rozmiar ziarna / piksela twojego istniejącego wejścia rastrowego, oraz 3) ile czasu faktycznie upływa, gdy przesyłasz go przez koszt narzędzie ścieżki? Im więcej o tym myślę, tym bardziej chcę tych szczegółów.

— elrobis

Odpowiedzi:

Jak powiedział @dassouki, rozwiązanie Network Analyst może być odpowiednie tutaj, jeśli określisz grupy połączeń .

W twoim przypadku wiadukt i przejście podziemne byłyby w osobnych grupach połączeń, więc przejście między nimi nie byłoby możliwe. (W przypadkach, w których znajdują się schody, możesz zezwolić pieszym na zmianę wysokości).

Jeśli chodzi o zezwolenie na „nieustrukturyzowany” ruch, można tworzyć wektory z rastrów za pomocą polecenia FLOWACCUMULATION , co pozwala przechwytywać ścieżki, które nie podążają tradycyjnymi trasami.

Nie pozwoliłoby to na taki sam stopień swobody jak podejście rastrowe, ale powinno rozwiązać problem z przekroczeniami / przejazdami dolnymi.

— Stephen Lead
źródło

Zgadzam się i uważam, że jest to problem wyłącznie wektorowy. Rastrów należy używać tylko do wyszukiwania tras, które nie są reprezentowane przez wektory. Dodaj do tego, że większość tuneli nie zezwala pieszym.

— dassouki

@dassouki Tam, gdzie mieszkam, ruch jest ograniczony pierwszeństwem przejazdu kolejowego. W przybliżonych odstępach jednego kilometra znajdują się przejścia dla pieszych umożliwiające ruch pieszy. Czasami są one współdzielone z ruchem, ale większość z nich jest dedykowana (i obejmuje schody). Podobna sytuacja dotyczy głównych autostrad otaczających miasto: większość skrzyżowań to przejścia podziemne, a wielu dopuszcza ruch pieszy.

— whuber

@ whuber Chyba chodziło mi o tunele pojazdów, które biegną pod rzeką, przez góry lub pod zatłoczonym centrum biznesowym / centrum miasta. Pieski zwykle nie są dozwolone w tych obiektach o dużej prędkości

— dassouki,

@ Whuber Julie może określić koszt / wagę schodów, więc wybrana zostanie płaska ścieżka tam, gdzie była szybsza, ale korzystanie ze schodów byłoby również możliwe. Dla osób niepełnosprawnych schody mogą być klasyfikowane jako bariera. wpis pliku pomocy

— Stephen Lead

Nie zawsze tak to działa, Stephen. Na przykład w naszym pięknym mieście jest spacer wzdłuż brzegu rzeki. Przez ten wysoki chodnik przechodzą różne wiadukty autostrad, wiele z nich z chodnikami. Jak stworzyć raster, który pozwala pieszym przekroczyć rzekę na tych wiaduktach, a także zejść pod wiadukty wzdłuż rzeki, ale nie łączyć się bezpośrednio między nimi?

— whuber

Pytanie, które zadałeś, nie jest trywialne. Nie mogę powiedzieć z doświadczenia, w jaki sposób ArcGIS obsługuje ścieżki o najniższych kosztach na rastrze, ponieważ nie bawiłem się nim. Ale jeśli chcesz zastosować podejście ściśle rastrowe, to masz rację, zakładając, że będziesz musiał modelować nad / pod mosty i tunele.

Innym ważnym problemem jest to, czy możesz zmodyfikować algorytm ścieżki najmniejszych kosztów ArcGIS, aby w razie potrzeby używać tych nad / pod rastrami. Wymagałoby to zmodyfikowania algorytmu w celu wyszukania pewnych funkcji wskazujących, że należy załadować odpowiedni raster nad / pod do przejścia przez mosty lub tunele. Domyślam się, że nie można zmodyfikować algorytmu ArcGIS ścieżek najmniejszych kosztów.

** ZASTRZEŻENIE ** Moja firma opracowała rozwiązanie tego problemu i możesz obejrzeć jego demonstrację na stronie http://www.groundguidance.com . Obszar ten to Lincoln Park w Chicago. Obszar ten podkreśla nasze możliwości routingu wielopłaszczyznowego rastra. Zapraszam do zabawy, a jeśli masz jakieś pytania, możesz je zadać.

— bp24
źródło

Bardzo interesujące! Czy możesz wyjaśnić, co rozumiesz przez „wielopłaszczyznową funkcję routingu rastrowego”, lub podać odniesienie do dodatkowych informacji?

— whuber

@ whuber Nie wiem, jak bardzo się tu ujawniam, ponieważ jest to zastrzeżone rozwiązanie. Ogólny pomysł: biorąc pod uwagę zasięg, utwórz płaszczyznę podłoża i wszelkie inne płaszczyzny potrzebne do tego zakresu. Płaszczyzna naziemna przechowuje większość danych rastrowych, podczas gdy dodatkowe płaszczyzny zawierają „tunele”, które reprezentują mosty itp. Gdy algorytm osiąga wejście do tych płaskich „tuneli”, można przejść tylko przez „tunel”, aby druga strona. Nie ma więc „drogi samobójczej”, która zeskakuje z mostu na ścieżkę poniżej.

— bp24

Możesz spróbować potraktować to jako problem wewnątrz GIS. Wdrożenie najkrótszej trasy Dijkstra dla systemu nawigacji wewnętrznej 3D

To nie jest dokładnie operacja mózgu - ale jest blisko .

— Kirk Kuykendall
źródło