com.supermap.analyst.spatialanalyst.DistanceAnalyst
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| 摘要： 嵌套 | 字段 | 构造方法 | 方法 | 详细信息： 字段 | 构造方法 | 方法 | ||||||||
java.lang.Object
public class DistanceAnalyst
距离栅格分析类。
距离栅格分析的主要功能主要包含以下三个方面：
1. 生成距离栅格，以及相应的方向栅格和分配栅格；
2. 最短路径分析，该功能是在生成距离栅格的基础上进行分析；
3. 计算两点（源点和目标点）间的最短路径，包括最小耗费路径、最短表面距离路径。
基本概念
生成距离栅格
生成距离栅格功能用于生成三种类型的距离栅格：
straightDistance 方法。costDistance 方法。surfaceDistance 方法。最短路径分析
最短路径分析是根据目标点数据以及通过“生成距离栅格”功能生成的距离栅格和方向栅格，来计算目标到达最近的源的最短路径。提供两个方法：
pathLine 方法：输入耗费距离栅格和耗费方向栅格，生成最小耗费路径；输入表面距离栅格和表面方向栅格，生成最短表面路径栅格。该方法计算出的最短路径为一个矢量线对象。costPath 方法：根据耗费距离栅格和耗费方向栅格，生成最小耗费路径。该方法提供三种不同的计算方式，并返回一个栅格数据集作为最短路径的结果。两点间的最短路径
提供两种两点间最短路径的计算：
costPathLine 方法依据耗费栅格计算两点间的最小耗费路径。surfacePathLine 方法依据表面栅格计算两点间的最短表面距离路径。
| 方法摘要 | |
|---|---|
static void |
addSteppedListener(SteppedListener l)
添加一个进度条事件（ SteppedEvent）的监听器。 |
static DistanceAnalystResult |
costDistance(DistanceAnalystParameter parameter)
根据给定的参数，生成耗费距离栅格，以及耗费方向栅格和耗费分配栅格。 |
static DatasetGrid |
costPath(Dataset sourceDataset,
DatasetGrid distanceDataset,
DatasetGrid directionDataset,
ComputeType computeType,
Datasource targetDatasource,
java.lang.String targetDatasetName)
根据耗费距离栅格和耗费方向栅格，分析从目标出发到达最近源的最短路径栅格。 |
static CostPathLineResult |
costPathLine(Point2D sourcePoint,
Point2D targetPoint,
DatasetGrid costGrid,
SmoothMethod smoothMethod,
int smoothDegree,
Datasource targetDatasource,
java.lang.String targetDatasetName)
已过时。 使用 costPathLine()替代。
根据给定的参数，计算指定源和目标点之间的最少耗费路径。 |
static PathLineResult |
costPathLine(Point2D sourcePoint,
Point2D targetPoint,
DistanceAnalystParameter parameter)
根据给定的参数，计算源点和目标点之间的最小耗费路径（一个二维矢量线对象）。 |
static GridAnalystSetting |
getAnalystSetting()
返回栅格分析环境设置。 |
static PathLineResult |
pathLine(Point2D targetPoint,
DatasetGrid distanceDataset,
DatasetGrid directionDataset,
SmoothMethod smoothMethod,
int smoothDegree)
根据距离栅格和方向栅格，分析从目标点出发到达最近源的最短路径（一个二维矢量线对象）。 |
static void |
removeSteppedListener(SteppedListener l)
移除一个进度条事件（ SteppedEvent）的监听器。 |
static void |
setAnalystSetting(GridAnalystSetting analystSetting)
设置栅格分析环境设置。 |
static DistanceAnalystResult |
straightDistance(DistanceAnalystParameter parameter)
根据给定的参数，生成直线距离栅格，以及直线方向栅格和直线分配栅格。 |
static DistanceAnalystResult |
surfaceDistance(DistanceAnalystParameter parameter)
根据给定的参数，生成表面距离栅格，以及表面方向栅格和表面分配栅格。 |
static PathLineResult |
surfacePathLine(Point2D sourcePoint,
Point2D targetPoint,
DistanceAnalystParameter parameter)
根据给定的参数，计算源点和目标点之间的最短表面距离路径（一个二维矢量线对象）。 |
| 从类 java.lang.Object 继承的方法 |
|---|
equals, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait |
| 方法详细信息 |
|---|
public static GridAnalystSetting getAnalystSetting()
有关“栅格分析环境设置”请参见 GridAnalystSetting 类的介绍。
public static void setAnalystSetting(GridAnalystSetting analystSetting)
有关“栅格分析环境设置”请参见 GridAnalystSetting 类的介绍。
analystSetting - 栅格分析环境设置。public static DistanceAnalystResult straightDistance(DistanceAnalystParameter parameter)
该方法用于对源数据集生成相应的直线距离栅格、直线方向栅格（可选）和直线分配栅格（可选），三个结果数据集的区域范围与源数据集的范围一致。生成直线距离栅格的源数据可以是矢量数据（点、线、面），也可以是栅格数据。对于栅格数据，要求除标识源以外的单元格为无值。
那么第三行第三列的单元格到源的距离L为：
下图为生成直线距离的示意图。单元格大小均为2。
直线距离栅格通常用于分析经过的路线没有障碍或等同耗费的情况，例如，救援飞机飞往最近的医院时，空中没有障碍物，因此采用哪条路线的耗费均相同，此时通过直线距离栅格就可以确定从救援飞机所在地点到周围各医院的距离；根据直线分配栅格可以获知离救援飞机所在地点最近的医院；由直线方向栅格可以确定最近的医院在救援飞机所在地点的方位。
然而，在救援汽车开往最近医院的实例中，因为地表有各种类型的障碍物，采用不同的路线的耗费不尽相同，这时，就需要使用耗费距离栅格来进行分析。有关耗费距离栅格请参见
下图为生成直线距离栅格的一个实例，其中源数据集为点数据集，生成了直线距离栅格、直线方向栅格和直线分配栅格。
通过该方法生成直线距离栅格，以及直线方向栅格和直线分配栅格，需要通过距离栅格分析参数（DistanceAnalystParameter）对象设置相关的参数，需要设置哪些参数请参阅 DistanceAnalystParameter 类。
注意：当数据集的最小外接矩形（getBounds）为某些特殊情形时，结果数据集的 Bounds 按以下规则取值：
parameter - 指定的距离栅格分析参数。
private void straightDistanceByParameter(Dataset sourceDataset,
Datasource targetDatasource) {
//设置结果栅格数据集（分配栅格数据集、方向栅格数据集、距离栅格数据集）的名称
//并检查数据源中是否已存在该数据集，如存在则删除
if (targetDatasource.getDatasets().contains("allocationGrid")) {
targetDatasource.getDatasets().delete("allocationGrid");
}
if (targetDatasource.getDatasets().contains("directionGrid")) {
targetDatasource.getDatasets().delete("directionGrid");
}
if (targetDatasource.getDatasets().contains("distanceGrid")) {
targetDatasource.getDatasets().delete("distanceGrid");
}
//设置栅格距离分析参数
DistanceAnalystParameter parameter = new DistanceAnalystParameter();
parameter.setCellSize(0.1);
parameter.setMaxDistance(100.0);
parameter.setSourceDataset(sourceDataset);
parameter.setTargetDatasource(targetDatasource);
parameter.setAllocationGridName("allocationGrid");
parameter.setDirectionGridName("directionGrid");
parameter.setDistanceGridName("distanceGrid");
//调用straightDistance()方法进行栅格距离分析，并获得距离分析结果对象
DistanceAnalystResult result = DistanceAnalyst.straightDistance(parameter);
//从距离栅格分析结果对象中提取距离分析的结果数据集
DatasetGrid allocationGrid = result.getAllocationDatasetGrid();
DatasetGrid directionGrid = result.getDirectionDatasetGrid();
DatasetGrid distanceGrid = result.getDistanceDatasetGrid();
}
public static DistanceAnalystResult costDistance(DistanceAnalystParameter parameter)
实际应用中，直线距离往往不能满足要求。例如，从 B 到最近源 A 的直线距离与从 C 到最近源 A 的直线距离相同，若 BA 路段交通拥堵，而 CA 路段交通畅通，则其时间耗费必然不同；此外，通过直线距离对应的路径到达最近源时常常是不可行的，例如，遇到河流、高山等障碍物就需要绕行，这时就需要考虑其耗费距离。
该方法根据源数据集和耗费栅格生成相应的耗费距离栅格、耗费方向栅格（可选）和耗费分配栅格（可选）。源数据可以是矢量数据（点、线、面），也可以是栅格数据。对于栅格数据，要求除标识源以外的单元格为无值。关于耗费栅格请参阅 DistanceAnlayst 类。
单元格到达源的耗费的计算方法是，从待计算单元格的中心出发，到达最近源的最小耗费路径在每个单元格上经过的距离乘以耗费栅格上对应单元格的值，将这些值累加即为单元格到源的耗费值。因此，耗费距离的计算与单元格大小和耗费栅格有关。在下面的示意图中，源栅格和耗费栅格的单元格大小（CellSize）均为2，单元格（2,1）到达源（0,0）的最小耗费路线如右图中红线所示：
那么单元格（2,1）到达源的最小耗费（即耗费距离）为：
下图为生成耗费距离的示意图。其中，在耗费栅格上，使用蓝色箭头标识了单元格到达最近源的行进路线，耗费方向栅格的值即标示了当前单元格到达最近源的最小耗费路线的行进方向。
下图为生成耗费距离栅格的一个实例，其中源数据集为点数据集，耗费栅格为对应区域的坡度栅格的重分级结果，生成了耗费距离栅格、耗费方向栅格和耗费分配栅格。
通过该方法生成耗费距离栅格，以及耗费方向栅格和耗费分配栅格，需要通过距离栅格分析参数（DistanceAnalystParameter）对象设置相关的参数，需要设置哪些参数请参阅 DistanceAnalystParameter 类。
parameter - 指定的耗费距离栅格分析参数。
private void costDistanceByParameter(Dataset sourceDataset,
DatasetGrid costGrid, Datasource targetDatasource) {
//设置结果栅格数据集（分配栅格数据集、方向栅格数据集、距离栅格数据集）的名称
//并检查数据源中是否已存在该数据集，如存在则删除
if (targetDatasource.getDatasets().contains("costAllocationGrid")) {
targetDatasource.getDatasets().delete("costAllocationGrid");
}
if (targetDatasource.getDatasets().contains("costDirectionGrid")) {
targetDatasource.getDatasets().delete("costDirectionGrid");
}
if (targetDatasource.getDatasets().contains("costDistanceGrid")) {
targetDatasource.getDatasets().delete("costDistanceGrid");
}
//设置耗费距离栅格分析参数
DistanceAnalystParameter parameter = new DistanceAnalystParameter();
parameter.setSourceDataset(sourceDataset);
parameter.setCostGrid(costGrid);
parameter.setTargetDatasource(targetDatasource);
parameter.setAllocationGridName("costAllocationGrid");
parameter.setDirectionGridName("costDirectionGrid");
parameter.setDistanceGridName("costDistanceGrid");
parameter.setMaxDistance(100.0);
parameter.setCellSize(0.1);
//调用costDistance()方法进行栅格距离分析，并获得距离分析结果对象
DistanceAnalystResult result = DistanceAnalyst.costDistance(parameter);
//从耗费距离栅格分析结果对象中提取耗费距离栅格分析的结果数据集
DatasetGrid allocationGrid = result.getAllocationDatasetGrid();
DatasetGrid directionGrid = result.getDirectionDatasetGrid();
DatasetGrid distanceGrid = result.getDistanceDatasetGrid();
}
public static DistanceAnalystResult surfaceDistance(DistanceAnalystParameter parameter)
该方法根据源数据集和表面栅格生成相应的表面距离栅格、表面方向栅格（可选）和表面分配栅格（可选）。源数据可以是矢量数据（点、线、面），也可以是栅格数据。对于栅格数据，要求除标识源以外的单元格为无值。
从当前单元格（设为 g1）到达下一个单元格（设为 g2）的表面距离 d 的计算方法为：
其中，b 为 g1 的栅格值（即高程）与 g2 的栅格值的差；a 为 g1 与 g2 的中心点之间的直线距离，其值考虑两种情况，当 g2 是与 g1 相邻的上、下、左、右四个单元格之一时，a 的值等于单元格大小；当 g2 是与 g1 对角相邻的四个单元格之一时，a 的值为单元格大小乘以根号 2。
当前单元格到达最近源的距离值就是沿着最短路径的表面距离值。在下面的示意图中，源栅格和表面栅格的单元格大小（CellSize）均为 1，单元格（2,1）到达源（0,0）的表面最短路径如右图中红线所示：
那么单元格（2,1）到达源的最短表面距离为：
下图为生成表面距离的示意图。其中，在表面栅格上，根据结果表面方向栅格，使用蓝色箭头标识了单元格到达最近源的行进方向。
通过上面的介绍，可以了解到，结合表面距离栅格及对应的方向、分配栅格，可以知道表面栅格上每个单元格最近的源是哪个，表面距离是多少以及如何到达该最近源。
通过该方法生成表面距离栅格，以及表面方向栅格和表面分配栅格，需要通过距离栅格分析参数（DistanceAnalystParameter）对象设置相关的参数，需要设置哪些参数请参阅 DistanceAnalystParameter 类。
注意，生成表面距离时可以指定最大上坡角度（setMaxUpslopeDegree）和最大下坡角度（setMaxDownslopeDegree），从而在寻找最近源时避免经过上下坡角度超过指定值的单元格。从当前单元格行进到下一个高程更高的单元格为上坡，上坡角度即上坡方向与水平面的夹角，如果上坡角度大于给定值，则不会考虑此行进方向；从当前单元格行进到下一个高程小于当前高程的单元格为下坡，下坡角度即下坡方向与水平面的夹角，同样的，如果下坡角度大于给定值，则不会考虑此行进方向。如果由于上下坡角度限制，使得当前单元格没能找到最近源，那么在表面距离栅格中该单元格的值为无值，在方向栅格和分配栅格中也为无值。
下图为生成表面距离栅格的一个实例，其中源数据集为点数据集，表面栅格为对应区域的 DEM 栅格，生成了表面距离栅格、表面方向栅格和表面分配栅格。
parameter - 指定的距离栅格分析参数。
public static DatasetGrid costPath(Dataset sourceDataset,
DatasetGrid distanceDataset,
DatasetGrid directionDataset,
ComputeType computeType,
Datasource targetDatasource,
java.lang.String targetDatasetName)
该方法根据给定的目标数据集，以及通过“生成耗费距离栅格”功能得到的耗费距离栅格和耗费方向栅格，来计算每个目标对象到达最近的源的最短路径，也就是最小耗费路径。该方法不需要指定源所在的数据集，因为源的位置在距离栅格和方向栅格中能够体现出来，即栅格值为 0 的单元格。生成的最短路径栅格是一个二值栅格，值为 1 的单元格表示路径，其他单元格的值为 0。
例如，将购物商场（一个点数据集）作为源，各居民小区（一个面数据集）作为目标，分析从各居民小区出发，如何到达距其最近的购物商场。实现的过程是，首先针对源（购物商场）生成距离栅格和方向栅格，然后将居民小区作为目标区域，通过最短路径分析，得到各居民小区（目标）到最近购物商场（源）的最短路径。该最短路径包含两种含义：通过直线距离栅格与直线方向栅格，将得到最小直线距离路径；通过耗费距离栅格与耗费方向栅格，则得到最小耗费路径。
注意，该方法中要求输入的耗费距离栅格和耗费方向栅格必须是匹配的，也就是说二者应是同一次使用“生成耗费距离栅格”功能生成的。此外，有三种计算最短路径的方式：像元路径、区域路径和单一路径，具体含义请参见 ComputeType 类。
sourceDataset - 指定的目标所在的数据集。可以为点、线、面或栅格数据集。如果是栅格数据，要求除标识目标以外的单元格为无值。distanceDataset - 指定的耗费距离栅格数据集。directionDataset - 指定的耗费方向栅格数据集。computeType - 指定的栅格距离最短路径分析的计算方式。targetDatasource - 指定的用于存储结果数据集的数据源。targetDatasetName - 指定的结果最短路径所在的数据集的名称。
private DatasetGrid costPathAnalyst(Dataset sourceDataset,
DatasetGrid distanceDataset, DatasetGrid directionDataset,
Datasource targetDatasource) {
//设置结果栅格数据集的名称，并检查数据源中是否已存在该数据集，如存在则删除
String targetDatasetName = "costPathGrid";
if (targetDatasource.getDatasets().contains(targetDatasetName)) {
targetDatasource.getDatasets().delete(targetDatasetName);
}
//调用costPath()方法进行距离栅格最短路径分析，并获取结果栅格数据集
DatasetGrid resultDatasetGrid = DistanceAnalyst.costPath(sourceDataset,
distanceDataset, directionDataset, ComputeType.CELL,
targetDatasource, targetDatasetName);
return resultDatasetGrid;
}
public static CostPathLineResult costPathLine(Point2D sourcePoint,
Point2D targetPoint,
DatasetGrid costGrid,
SmoothMethod smoothMethod,
int smoothDegree,
Datasource targetDatasource,
java.lang.String targetDatasetName)
costPathLine()替代。
根据给定的参数，计算指定源和目标点之间的最少耗费路径。
如下图所示，以对 DEM 栅格计算坡度后重分级的结果栅格作为耗费栅格，指定两点分别作为源点和目标点，进行两点间栅格最短路径分析，得到两点间的最少耗费路线：
sourcePoint - 指定的源点。targetPoint - 指定的目标点。costGrid - 指定的耗费栅格。耗费栅格用于确定经过每个单元格所需的成本。详见 DistanceAnalyst 类的介绍。smoothMethod - 指定的对最少耗费路径进行光滑处理所使用的光滑方法。smoothDegree - 指定的光滑度。光滑度的取值与光滑方法有关，具体内容可参阅 ConversionAnalystParameter 类的 setSmoothDegree 方法。targetDatasource - 指定的用于存储结果数据集的数据源。targetDatasetName - 指定的最短耗费路径结果所在的数据集的名称。
private void costPathLineAnalyst(Point2D sourcePoint, Point2D targetPoint,
DatasetGrid costGrid, Datasource targetDatasource) {
//设置结果数据集的名称，并检查数据源中是否已存在该数据集，如存在则删除
String targetDatasetName = "costPathLineDataset";
if (targetDatasource.getDatasets().contains(targetDatasetName)) {
targetDatasource.getDatasets().delete(targetDatasetName);
}
//调用costPathLine()方法进行距离栅格最短路径分析，并获取距离栅格最短路径分析结果对象
CostPathLineResult result = DistanceAnalyst.costPathLine(sourcePoint,
targetPoint, costGrid, SmoothMethod.NONE, 0, targetDatasource,
targetDatasetName);
//从距离栅格最短路径分析结果对象中提取结果
double cost = result.getCost();
DatasetVector costPathLineDataset = result.getCostPathLineDataset();
}
public static PathLineResult costPathLine(Point2D sourcePoint,
Point2D targetPoint,
DistanceAnalystParameter parameter)
该方法用于根据给定的源点、目标点和耗费栅格，计算源点与目标点之间的最小耗费路径。除源点和目标点之外，耗费栅格及其他参数需要通过通过距离栅格分析参数（DistanceAnalystParameter）对象设置。需要设置哪些参数请参阅 DistanceAnalystParameter 类的介绍。有关耗费栅格，请参阅 DistanceAnalyst 类的相关介绍。
下图为计算两点间最小耗费路径的实例。该例以 DEM 栅格的坡度的重分级结果作为耗费栅格，分析给定的源点和目标点之间的最小耗费路径。
sourcePoint - 指定的源点。targetPoint - 指定的目标点。parameter - 指定的距离栅格分析参数。
public static PathLineResult surfacePathLine(Point2D sourcePoint,
Point2D targetPoint,
DistanceAnalystParameter parameter)
该方法用于根据给定的源点、目标点和表面栅格，计算源点与目标点之间的最短表面距离路径。除源点和目标点之外，表面栅格及其他参数需要通过通过距离栅格分析参数（DistanceAnalystParameter）对象设置。需要设置哪些参数请参阅 DistanceAnalystParameter 类的介绍。
设置最大上坡角度（setMaxUpslopeDegree）和最大下坡角度（setMaxDownslopeDegree）可以使分析得出的路线不经过过于陡峭的地形。但注意，如果指定了上下坡角度限制，也可能得不到分析结果，这与最大上下坡角度的值和表面栅格所表达的地形有关。下图展示了将最大上坡角度和最大下坡角度分别均设置为 5 度、10 度和 90 度（即不限制上下坡角度）时的表面距离最短路径，由于对上下坡角度做出了限制，因此表面距离最短路径是以不超过最大上下坡角度为前提而得出的。
sourcePoint - 指定的源点。targetPoint - 指定的目标点。parameter - 指定的距离栅格分析参数。
public static PathLineResult pathLine(Point2D targetPoint,
DatasetGrid distanceDataset,
DatasetGrid directionDataset,
SmoothMethod smoothMethod,
int smoothDegree)
该方法根据距离栅格和方向栅格，分析给定的目标点到达最近源的最短路径。其中距离栅格和方向栅格可以是耗费距离栅格和耗费方向栅格，也可以是表面距离栅格和表面方向栅格。
costDistance 方法生成。注意，此方法要求二者是同一次生成的结果。surfaceDistance 方法生成。同样，此方法要求二者是同一次生成的结果。源的位置在距离栅格和方向栅格中能够体现出来，即栅格值为 0 的单元格。源可以是一个，也可以有多个。当有多个源时，最短路径是目标点到达其最近的源的路径。
下图为源、表面栅格、耗费栅格和目标点，其中耗费栅格是对表面栅格计算坡度后重分级的结果。
使用如上图所示的源和表面栅格生成表面距离栅格和表面方向栅格，然后计算目标点到最近源的最短表面距离路径；使用源和耗费栅格生成耗费距离栅格和耗费方向栅格，然后计算目标点到最近源的最小耗费路径。得到的结果路径如下图所示：
targetPoint - 指定的目标点。distanceDataset - 指定的距离栅格。可以是耗费距离栅格或表面距离栅格。directionDataset - 指定的方向栅格。与距离栅格对应，可以是耗费方向栅格或表面方向栅格。smoothMethod - 指定的对最短路径进行光滑处理所使用的光滑方法。smoothDegree - 指定的光滑度。光滑度的取值与光滑方法有关，具体内容可参阅 ConversionAnalystParameter 类的 setSmoothDegree 方法。
public static void addSteppedListener(SteppedListener l)
SteppedEvent）的监听器。
l - 一个用于接收进度条事件的监听器。public static void removeSteppedListener(SteppedListener l)
SteppedEvent）的监听器。
l - 一个用于接收进度条事件的监听器。
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| 上一个类 下一个类 | 框架 无框架 | ||||||||
| 摘要： 嵌套 | 字段 | 构造方法 | 方法 | 详细信息： 字段 | 构造方法 | 方法 | ||||||||