. Gesekan jarang terjadi Nilai permukaan gesekan dinyatakan dalam ukuran khusus dari biaya yang dihitung. Nilai-nilai ini seringkali memiliki arti moneter aktual yang setara dengan biaya pergerakan melintasi bentang alam. Namun, nilai gesekan juga dapat dinyatakan dalam istilah lain. Mereka dapat dinyatakan sebagai waktu perjalanan, di mana mereka mewakili waktu yang diperlukan untuk melintasi area dengan atribut tertentu. Mereka mungkin juga mewakili ekuivalen energi, yang sebanding dengan total bahan bakar atau kalori yang dikeluarkan saat melakukan perjalanan dari piksel ke fitur terdekat.
Gesekan yang bervariasi dalam kekuatan tergantung pada arah gerakan dikenal sebagai gesekan anisotropik. Contohnya adalah angin yang berlaku di mana pergerakan langsung ke angin akan menyebabkan biaya pergerakan menjadi besar, sementara perjalanan ke arah yang sama dengan angin akan membantu pergerakan, bahkan mungkin menyebabkan percepatan. Untuk memodelkan efek gesekan anisotropik secara efektif, permukaan gesekan ganda diperlukan — satu gambar berisi informasi tentang besarnya gesekan, dan yang lain berisi informasi tentang arah efek gesekan. Modul VARCOST digunakan untuk memodelkan permukaan biaya jenis ini. Untuk informasi lebih lanjut, lihat bab Analisis Biaya Anisotropik di Manual IDRISI
Pada latihan sebelumnya, kami memperkenalkan salah satu operator jarak IDRISI yang disebut DISTANCE. DISTANCE menghasilkan permukaan kontinu nilai jarak Euclidean dari sekumpulan fitur. Dalam latihan ini, kita akan menggunakan varian pada modul DISTANCE yang disebut COST. Sementara DISTANCE menghasilkan nilai yang diukur dalam satuan seperti meter atau kilometer, COST menghitung jarak dalam beberapa ukuran biaya, dan nilai yang dihasilkan dikenal sebagai jarak biaya. Mirip dengan DISTANCE, COST memerlukan gambar fitur sebagai input dari perhitungan jarak biaya. Namun, tidak seperti JARAK, BIAYA juga membutuhkan permukaan gesekan yang menunjukkan biaya relatif untuk bergerak melalui setiap sel. Gambar kontinu yang dihasilkan dikenal sebagai permukaan jarak biaya.
Pembahasan di atas berfokus pada gesekan isotropik, salah satu dari dua tipe dasar efek gesekan. Gesekan isotropik tidak bergantung pada arah gerakan yang melaluinya. Misalnya, permukaan jalan akan memiliki gesekan tertentu tidak peduli ke arah mana perjalanan terjadi.
Permukaan jalan memiliki karakteristik (beraspal, berlumpur, dll.) yang memudahkan pergerakan (nilai gesekan rendah) atau lebih sulit (nilai gesekan tinggi). Kami akan bekerja dengan permukaan gesekan jenis ini dalam latihan ini. Modul IDRISI COST memperhitungkan efek gesekan isotropik.
Tidak peduli skema apa yang digunakan untuk mewakili gesekan, gambar jarak biaya yang dihasilkan akan menggabungkan jarak tempuh sebenarnya dan efek gesekan yang ditemui di sepanjang jalan. Selain itu, karena nilai gesekan akan selalu digunakan untuk menghitung jarak biaya, jarak biaya akan selalu relatif terhadap nilai gesekan dasar atau biaya. Misalnya, jika sebuah sel ditentukan memiliki jarak biaya 5,25, ini menunjukkan bahwa biayanya lima seperempat kali lipat dari biaya dasar untuk sampai ke sel ini dari fitur terdekat dari mana biaya dihitung. Atau, dengan kata lain, biaya untuk sampai ke sel itu sama dengan biaya untuk melewati lima seperempat sel yang memiliki gesekan dasar. Modul SCALAR dapat digunakan untuk mengubah nilai jarak biaya relatif menjadi moneter aktual, waktu, atau unit lainnya.
Dalam latihan ini, kita hanya akan bekerja dengan gesekan isotropik, dan karenanya akan menggunakan modul COST. BIAYA
Nilai gesekan ini selalu dihitung relatif terhadap sejumlah dasar tetap yang diberi nilai 1. Misalnya, jika gesekan kita hanyalah kedalaman salju, kita dapat menetapkan area tanpa salju dengan nilai 1 (yaitu, biaya dasar) dan area dengan nilai tutupan salju lebih besar dari 1. Jika kita tahu bahwa biayanya dua kali lebih banyak untuk melintasi area dengan salju sedalam enam hingga sepuluh inci daripada melintasi tanah kosong, kita akan menetapkan sel dengan kedalaman salju dalam rentang tersebut dengan nilai gesekan sebesar 2. Gesekan ditentukan 37 sebagai bilangan real untuk memungkinkan nilai pecahan, dan mereka dapat memiliki nilai antara 0
dan 1,0 x 10 ditentukan dengan nilai kurang dari 1 (biaya dasar) karena nilai gesekan kurang dari 1 sebenarnya mewakili percepatan atau gaya yang berfungsi untuk membantu pergerakan.
Latihan 2-5 Jarak Biaya dan Jalur Biaya Terkecil 87
menawarkan dua algoritma terpisah untuk perhitungan permukaan biaya. Yang pertama, COSTPUSH, lebih cepat dan bekerja dengan sangat baik
A)
Gunakan Komposer untuk menambahkan
Pertanian Hutan Gugur
ketika permukaan gesekan tidak rumit atau seperti jaringan. Yang kedua, COSTGROW, dapat bekerja dengan permukaan gesekan yang sangat kompleks, termasuk penghalang mutlak untuk pergerakan.
Hutan Konifer kayu ini tidak seberharga kayu keras daun, dan tidak memungkinkan pengembalian biaya yang besar dengan biaya
yang sangat tinggi—hampir menjadi penghalang Perkotaan
Pendamping yang menarik dan berguna untuk modul biaya adalah PATHWAY. Setelah permukaan biaya dibuat menggunakan salah satu modul biaya, PATHWAY dapat digunakan untuk menentukan rute dengan biaya paling rendah antara sel atau grup sel yang ditunjuk dan fitur terdekat dari mana jarak biaya dihitung.
B)
Penjelasan Gesekan
Trotoar
Buka Pemodel Makro. Kami akan membuat model untuk latihan ini saat kami melanjutkan
biaya dasarnya
1000
biaya dasarnya Kita akan menggunakan modul COST dan PATHWAY dalam latihan ini.
.
Masalah kami menyangkut pabrik manufaktur baru. Pembangkit ini membutuhkan energi listrik yang cukup besar dan membutuhkan gardu trafo dan saluran penyulang ke saluran listrik tegangan tinggi terdekat. Secara alami, eksekutif pabrik menginginkan pembangunan jalur ini semurah mungkin.
Masalah kita adalah untuk menentukan rute paling murah untuk membangun jalur pengumpan baru dari pabrik baru ke jalur listrik yang ada.
Analisis jarak biaya membutuhkan dua lapisan informasi, lapisan yang berisi fitur untuk menghitung jarak biaya dan permukaan gesekan. Keduanya harus dalam format raster.
pohon-pohon itu harus ditebang terlebih dahulu, kemudian dipindahkan dan dijual 47 Tampilkan gambar bernama WORCWEST dengan palet WORCWEST yang ditentukan pengguna.
Pertama kita akan membuat permukaan gesekan yang menentukan biaya yang terkait dengan perpindahan melalui tipe tutupan lahan yang berbeda di area ini. Untuk keperluan latihan ini, kita akan mengasumsikan bahwa diperlukan sejumlah biaya dasar untuk membangun jalur pengumpan melalui lahan terbuka seperti lahan pertanian. Mengingat biaya dasar ini, Tabel 1 menunjukkan biaya relatif untuk membangun saluran pengumpan melalui masing- masing penggunaan lahan di pinggiran kota Worcester.
(Perhatikan bahwa DISPLAY Launcher secara otomatis mencari file palet atau simbol dengan nama yang sama dengan layer yang dipilih. Jika ditemukan, ini dimasukkan sebagai default.) Ini adalah peta penggunaan lahan untuk pinggiran barat Worcester, Massachusetts, AS, yang 48 dibuat melalui klasifikasi citra satelit Landsat TM tanpa pengawasan. lapisan vektor NEWPLANT, dengan file simbol yang
ditentukan pengguna, NEWPLANT. Lokasi pabrik manufaktur baru akan ditampilkan dengan lingkaran putih besar tepat di sebelah barat laut dari tengah gambar. Kemudian tambahkan file vektor POWERLINE ke dalam komposisi, menggunakan file simbol POWERLINE yang ditentukan pengguna. Saluran listrik yang ada terletak di bagian kiri bawah gambar dan diwakili dengan garis merah. Ini adalah dua fitur yang ingin kami hubungkan dengan jalur berbiaya paling rendah.
Penggunaan lahan
1
5
1
46. Untuk informasi lebih lanjut tentang algoritma ini, lihat: Eastman, JR, 1989. Algoritma Pushbroom untuk Menghitung Jarak di Raster Grids. Prosiding, AUTOCARTO 9, 288-297.
49
47. Untuk latihan ini, pastikan pengaturan tampilan Anda (di bawah File/User Preferences) diatur ke nilai default dengan menekan tombol Revert to Defaults 46
tombol.
48. Ini adalah teknik pengolahan gambar yang dieksplorasi pada bagian Latihan Pemrosesan Gambar Pengenalan Tutorial IDRISI.
49. Modul RASTERVECTOR menggabungkan enam modul konversi raster/vektor yang dirilis sebelumnya: POINTRAS, LINERAS, POLYRAS, POINT VEC, LINEVEC, dan POLYVEC. Latihan ini terus menggunakan baris perintah untuk modul sebelumnya di Macro Modeler.
4
Kolom pertama dari file nilai harus berisi kategori penggunaan lahan asli sedangkan kolom kedua berisi nilai gesekan yang sesuai. Simpan file nilai dan tentukan real sebagai tipe data (karena COST memerlukan gambar friksi input untuk memiliki tipe data real).
biaya dasarnya
e) Tempatkan file nilai yang baru saja Anda buat, FRICTION, ke dalam model lalu tempatkan modul ASSIGN. Klik kanan ASSIGN untuk melihat urutan file input yang diperlukan—gambar definisi fitur harus ditautkan terlebih dahulu, kemudian file nilai atribut. Tutup properti modul dan tautkan WORCWEST lalu FRICTION ke ASSIGN.
Pinggiran kota
Tabel 1
Klik kanan pada gambar keluaran dan beri nama FRICTION. Simpan dan jalankan model.
89 Air
Anda akan melihat bahwa beberapa gesekan ini sangat tinggi. Mereka pada dasarnya bertindak sebagai penghalang. Namun, kami tidak ingin sepenuhnya melarang jalur yang melintasi penggunaan lahan ini, hanya untuk menghindarinya dengan biaya tinggi. Oleh karena itu, kami hanya akan mengatur gesekan pada nilai yang sangat tinggi.
Ini melengkapi pembuatan permukaan gesekan kita. Input lain yang diperlukan untuk BIAYA adalah fitur dari mana jarak biaya harus dihitung. COST mensyaratkan fitur ini dalam bentuk gambar, bukan file vektor. Oleh karena itu, kita perlu membuat file vektor NEWPLANT versi raster.
Tempatkan layer raster WORCWEST pada Macro Modeler. Simpan model sebagai Exer2-5.
F)
1000
Saat membuat versi raster dari lapisan vektor di IDRISI, pertama-tama perlu membuat gambar raster kosong yang memiliki karakteristik spasial yang diinginkan seperti nilai min/maks X dan Y serta jumlah baris dan kolom. Gambar kosong ini kemudian ÿdiperbaruiÿ dengan informasi file vektor. Modul INITIAL digunakan untuk membuat gambar raster kosong. Tambahkan modul INITIAL ke model dan klik kanan padanya. Perhatikan bahwa ada dua opsi untuk menentukan parameter gambar keluaran. Standarnya, salin dari file yang ada,
mengharuskan kami menautkan gambar raster input yang sudah memiliki karakteristik spasial yang diinginkan dari file yang ingin kami buat (nilai atribut yang disimpan dalam gambar diabaikan). Kami ingin membuat gambar yang sesuai dengan karakteristik karakter WORCWEST.
Perhatikan juga bahwa INITIAL memerlukan nilai awal dan tipe data. Biarkan nilai awal default 0 dan ubah tipe data menjadi byte. Tutup Parameter Modul dan tautkan lapisan raster WORCWEST, yang sudah ada dalam model, ke INITIAL. Anda mungkin ingin mengatur ulang beberapa elemen model pada titik ini agar model lebih mudah dibaca. Anda juga dapat menambahkan salinan kedua WORCWEST ke model Anda daripada menautkan yang sudah ada jika Anda lebih suka melakukannya. Klik kanan pada gambar keluaran INITIAL dan ganti nama file BLANK. Simpan dan jalankan model. Kami telah membuat gambar raster kosong sekarang, tetapi masih harus memperbaruinya dengan informasi vektor.
1000
C)
biaya yang sangat tinggi—hampir menjadi penghalang
D)
Tambahkan file vektor NEWPLANT ke model, lalu tambahkan modul POINTRAS ke model dan klik kanan padanya. POINTRAS memerlukan dua input—pertama file titik vektor, lalu gambar raster yang akan diperbarui. Jenis operasi default, untuk mencatat ID titik, sudah benar.
Tutup parameter modul. Tautkan layer vektor
biaya yang sangat tinggi—hampir menjadi penghalang. Warga tidak ingin kabel listrik mempengaruhi karakter visual danau dan waduk
Akses file dokumentasi untuk WORCWEST dengan mengklik terlebih dahulu simbol gambar WORCWEST untuk menyorotinya, lalu mengklik ikon Jelaskan pada toolbar Macro Modeler. (Anda juga dapat mengakses informasi serupa dari utilitas Metadata di IDRISI Explorer). Tentukan pengidentifikasi untuk setiap kategori penggunaan lahan di WORCWEST. Cocokkan ini dengan kategori Penggunaan Lahan yang diberikan pada Tabel 1, lalu gunakan Edit untuk membuat file nilai yang disebut FRICTION. File nilai ini akan digunakan untuk menetapkan nilai gesekan ke kategori penggunaan lahan WORCWEST.
Latihan 2-5 Jarak Biaya dan Jalur Biaya Terkecil
Tandus/Kerikil
1
Tambahkan modul COST ke model dan klik kanan padanya. Perhatikan bahwa gambar fitur harus ditautkan terlebih dahulu, kemudian gambar gesekan.
Pilih algoritma COSTGROW (karena permukaan gesekan kita agak rumit).
berlari.
NEWPLANT lalu layer raster BLANK ke modul POINTRAS. Klik kanan pada gambar keluaran POINTRAS dan ganti namanya menjadi NEWPLANT.
(Ingat bahwa file vektor dan raster memiliki ekstensi nama file yang berbeda, jadi ini tidak akan menimpa file vektor yang ada.) Simpan dan jalankan model.
itu dia
tanaman baru
Saat model selesai dijalankan, gunakan Mode Cursor Inquiry untuk menyelidiki beberapa nilai data dalam COSTDISTANCE. Verifikasi bahwa nilai terendah pada gambar terjadi di dekat lokasi tumbuhan dan nilai tersebut terakumulasi dengan jarak dari tumbuhan. Perhatikan bahwa melintasi hanya beberapa piksel dengan gesekan yang sangat tinggi, seperti badan air, dengan cepat menyebabkan nilai jarak biaya yang sangat tinggi.
NEWPANT kemudian akan ditampilkan secara otomatis. Jika Anda kesulitan melihat satu piksel yang mewakili lokasi tanaman, Anda mungkin ingin menggunakan alat Zoom Window interaktif untuk memperbesar bagian gambar yang berisi tanaman. Anda juga dapat menambahkan lapisan vektor NEWPLANT, jendela ke lokasi tersebut, lalu membuat lapisan vektor tidak terlihat dengan mengeklik kotak centangnya di Komposer. Anda akan melihat satu piksel raster dengan nilai satu yang mewakili pabrik baru.
Model Anda harus serupa dengan Gambar 1, meskipun susunan elemennya mungkin berbeda.
J)
Simpan modelnya, tetapi jangan jalankan dulu. Karena perhitungan BIAYA membutuhkan waktu, kami akan membuat sisanya lagi.
menetapkan worcwest
Nilai default untuk dua parameter terakhir sudah benar. Tautkan file input ke COST, lalu klik kanan pada file output dan beri nama COSTDISTANCE.
Perhitungan jarak permukaan biaya mungkin memakan waktu cukup lama jika komputer Anda tidak memiliki CPU yang sangat cepat. Karena itu Anda mungkin ingin istirahat di sini dan membiarkan modelnya
H)
model,
Saya)
G)
pointras
berlari
Untuk menghitung jalur dengan biaya paling rendah dari pabrik ke saluran listrik yang ada, kita perlu memasok modul PATHWAY dengan permukaan jarak biaya yang baru saja dibuat dan representasi raster dari saluran listrik yang ada.
awal
Operasi yang baru saja Anda selesaikan dikenal sebagai konversi vektor ke raster, atau rasterisasi. Kami sekarang memiliki kedua gambar yang diperlukan untuk menjalankan modul COST, permukaan gesekan (FRICTION) dan gambar definisi fitur (NEWPLANT).
Gambar 1 gesekan
Tempatkan modul LINERAS dalam model dan klik kanan padanya. Seperti halnya POINTRAS, file vektor dan gambar raster masukan harus diperbarui.
Tutup parameter modul lalu tempatkan file vektor POWERLINE dan tautkan ke LINERAS. Daripada menjalankan INITIAL lagi, kita cukup menautkan output dari proses AWAL yang ada, gambar BLANK, ke LINERAS juga. Klik kanan pada gambar keluaran dan beri nama POWERLINE.
gesekan
kosong tanaman baru
saluran listrik
jarak biaya
Kami sekarang siap untuk menghitung jalur paling murah yang menghubungkan saluran listrik yang ada dan pabrik baru. Modul PATHWAY bekerja dengan memilih alternatif yang paling murah setiap kali berpindah dari satu piksel ke piksel berikutnya. Karena permukaan biaya dihitung menggunakan pabrik manufaktur sebagai gambar fitur, biaya yang lebih rendah terjadi di dekat pabrik. Oleh karena itu, PATHWAY akan dimulai dengan sel-sel di sepanjang saluran listrik (POWERLINE) dan kemudian melanjutkan memilih alternatif dengan biaya paling rendah hingga terhubung dengan titik terendah pada permukaan jarak biaya, pabrik manufaktur. (Hal ini analog dengan air mengalir menuruni lereng, selalu mengalir ke sel berikutnya dengan elevasi terendah.)
M) 1
Bagaimana menurut Anda PATHWAY menentukan bahwa saluran pengumpan harus bergabung di sini daripada di tempat lain di sepanjang saluran listrik? (Baca dengan seksama deskripsi modul untuk PATHWAY di Sistem Bantuan on-line.)
tanaman baru
Tambahkan modul PATHWAY ke model dan klik kanan padanya. Pastikan bahwa beberapa jalur tidak dipilih.
Apa hasilnya jika PATHWAY digunakan pada permukaan jarak Euclidean yang dibuat menggunakan modul DISTANCE, dengan gambar fitur NEWPLANT, dan POWERLINE sebagai fitur target?
NEWLINE adalah jalur yang harus diikuti oleh saluran listrik pengumpan baru untuk mengeluarkan biaya paling sedikit, sesuai dengan nilai gesekan yang diberikan. Model kartografi lengkap ditunjukkan pada Gambar 2.
pointras
Untuk tampilan akhir, alangkah baiknya bisa menampilkan NEWPLANT, POWERLINE dan NEWLINE semuanya sebagai layer vektor di atas WORCWEST. Namun, output dari PATHWAY adalah gambar raster. Kita akan mengonversi raster NEWLINE menjadi layer vektor menggunakan modul LINEVEC. Untuk menghemat waktu dalam membuat produk akhir, kami akan melakukannya di luar Pemodel.
Pilih RASTERVECTOR dari menu Reformat. Pilih Raster ke vektor lalu Raster ke garis. Gambar inputnya adalah NEWLINE dan file vektor keluarannya juga bisa disebut NEWLINE.
kosong worcwest
lineras menetapkan
90 Buat komposisi peta dengan WORCWEST, NEWPLANT, POWERLINE dan NEWLINE.
garis baru k)
biaya
Tempat di mana saluran pengumpan baru bertemu dengan saluran listrik yang ada jelas merupakan posisi gardu transformator baru.
Gambar 2
tanaman baru
Perhatikan bahwa ini mengharuskan gambar permukaan biaya ditautkan terlebih dahulu, kemudian gambar target. Tautkan
COSTDISTANCE, lalu POWERLINE ke PATHWAY. Klik kanan pada gambar keluaran dan beri nama NEWLINE. Simpan dan jalankan model.
2 awal gesekan
l)
gesekan
Latihan 2-5 Jarak Biaya dan Jalur Biaya Terkecil saluran listrik