Chciałbym przeanalizować hipotetyczny ruch (pieszo) w krajobrazie pod kątem zużycia energii, ale mam pewne kłopoty, które, mam nadzieję, mogą mi pomóc. Próbowałem to zrobić za pomocą narzędzia ArcGIS's Path Distance-Tool w programie Spatial Analyst, używając utworzonych przez nas powierzchni kosztów, ale nie są to oczekiwane wyniki.
Tak wygląda moja powierzchnia elewacji (pobrana z ASTER GDEM):
Na podstawie danych dotyczących wysokości utworzyłem powierzchnię kosztów, która powinna zawierać wydatek energii (tempo metaboliczne w watach) na jednostkę mapy (m). Do tego użyłem tej formuły:
M = 1.5W + 2.0 (W + L) (L / W)2 + N (W + L) (1.5V2 + 0.35V * abs(G + 6))
Lub wprowadź terminy kalkulatora rastrowego:
(1.5 * 60) + (2.0 * (60 + 3) * Square((3 / 60))) + (1.2 * (60 + 3) * (Square((1.5 * "movementspeed")) + (0.35 * "movementspeed") * Abs(("slopeinpercent" + 6))))
Gdzie M to tempo metabolizmu w watach, W to masa modelowanego osobnika, L to nośność osobnika, N to czynnik opisujący łatwość poruszania się w terenie (dla celów testowych ustawiony na 1,2), V to jednostka prędkość ruchu, a G to nachylenie w procentach. Stworzyło to powierzchnię o wartościach między 90 a 25000, z większością wartości między 90 a 1000 (co wydaje się słuszne, absurdalnie wysokie wartości są najprawdopodobniej wynikiem wadliwych wartości nachylenia, które można łatwo naprawić).
Szybkość ruchu obliczono za pomocą tego wzoru:
V = 6e^(-3.5 * |s + 0.05|gdzie s to nachylenie w stopniach.
Lub w terminach kalkulatora rastrowego:
6 * Exp( - 3.5 * Abs(Tan("slopeindegrees") + 0.05))
To stworzyło powierzchnię o wartościach od 0 do 5,9 km / h, co wydaje się właściwe i zgodne z tym, czego się spodziewałem.
Teraz te powierzchnie zostały użyte jako dane wejściowe w narzędziu Odległość odległości; DEM jako raster powierzchni wejściowej (tj. in_surface_raster), powierzchnia z wydatkiem energii jako raster kosztów, a DEM jako raster pionowy, aby umożliwić narzędziu obliczenie, czy modelowana osoba porusza się w górę lub w dół zbocza. Do celów testowych jako dane źródłowe wykorzystano dwa punkty w północno-zachodnim i południowo-wschodnim narożniku DEM (tj. In_source_data). Wynik był taki (czerwony to nieinicjalnie najniższa wartość, a niebieski najwyższa):
Moja interpretacja wyniku jest taka, że prawie ignoruje różnice w wysokości, a różnice w wartości są po prostu związane z różnicami w odległości. Spodziewałbym się, że powierzchnia podąży za płaskimi obszarami w zachodniej części regionu i uniknie górzystych wschodnich części, czego wyraźnie nie robi. Ale wciąż jestem nowy w tego typu analizach i doceniłbym interpretacje innych. Czy ktoś jest w stanie wskazać jakieś wady w mojej metodologii / formułach, które mogą powodować dziwne wyniki? Czy też oczekuje się wyników i po prostu nie rozumiem, czego powinienem oczekiwać po analizie odległości ścieżki?