Создание путей в пределах границы с помощью ArcGIS Desktop?

Я ищу, чтобы создать пути движения рыбы на основе наблюдаемых мест.

Поскольку я смотрю на движения рыб в реках и озерах, простое соединение точек для формирования ломаной линии не будет работать, так как многие пути будут проходить по суше. Мне нужен какой-то способ ограничить пути движения в пределах границ воды.

Я не программист и полагаюсь на инструменты в наборе инструментов Arc для выполнения операций. Также будет полезен новый столбец в FAT с расстоянием между последовательными точками.

Я использую ArcMap 10.

У кого-нибудь есть предложения относительно того, как генерировать траектории движения?

Немного больше информации о данных; большинство местоположений получено от удаленных приемников, которые, как правило, генерируют много наблюдений (один из моих проектов имеет более 3 миллионов обнаружений и растет, каждая запись обнаружения включает идентификатор, дату, время, долготу и долготу). Если рыба остается в пределах диапазона обнаружения приемника, она обнаруживается примерно раз в две минуты, что приводит к большому количеству наблюдений (точек), поэтому мой первый шаг - усреднить широту и долготу за период времени в этом случае 1 день , Усреднение обнаружений в естественной среде обитания озера, как правило, работает хорошо, но это может привести к обнаружению за пределами границы реки / озера. Итак, первое, что мне нужно сделать, это «щелкнуть» усредненные местоположения в границах реки / озера, а затем я хотел бы создать траекторию движения, которая ограничена границей реки / озера, в идеале этот путь должен включать расстояние для каждого отрезка линии. Мои реки - полилинии, а озера - многоугольники, но я могу преобразовать реки в многоугольники, если это необходимо. В качестве альтернативы я мог бы использовать необработанные непроверенные данные, и все мои обнаружения были бы на границе, хотя создание траекторий движения, ограниченных в пределах границы, все еще проблематично, но это привело бы к большому количеству данных.

Прикрепленное изображение показывает среднесуточные позиции для двух разных рыб.

На мой взгляд, было бы лучше сделать анализ с использованием растров (стоимость, чтобы быть точным). Метод набросков может быть:

• Сначала объедините (Инструменты управления данными> Общие> Объединить) свои ограничения («земля») и полигоны рек / озер, убедившись, что вы добавили поле, которое различает два слоя (т. Е. «Тип» = земля или водоем).
• Преобразуйте ваш объединенный многоугольник в растр, используя Polygon to Raster (Инструменты преобразования> В растр> Polygon to Raster). Выберите подходящий размер ячейки, который наилучшим образом представляет ваши данные (с учетом того, что более высокое разрешение приведет к увеличению размера файла и неизбежно повлияет на время обработки) и уменьшит степень обработки, используя Геообработка> Среды> Степень обработки.
• Реклассифицируйте свой растр в логический, чтобы ограничить анализ только акваториями, т. Е. 0 = земля, 1 = водоем
• Конвертируйте ваши рыбные местоположения в растр, убедившись, что вы поддерживаете одинаковое разрешение и экстент ячеек и что местоположения можно идентифицировать, используя переклассификацию, если это необходимо (т.е. используйте 2 и 1)
• Затем я использовал бы поверхность затрат (просто растр того же разрешения и экстента, который представляет «стоимость» перемещения по ячейке). Этот растр может просто состоять из однородного значения (в этом случае самый короткий маршрут будет выбран как оптимальный) или, что еще лучше, возможно, скорости потока или мутности, которые лучше отражают среду, в которой движется рыба (в этом случае наименее стоимость накопленного пути будет оптимальной). См. Расстояние до затрат - Пространственный аналитик> Расстояние> Расстояние до затрат).
• Наконец, используйте путь затрат (путь затрат - Spatial Analyst> Расстояние> путь затрат), чтобы определить путь с наименьшей стоимостью от источника к ячейкам назначения (наблюдаемого местоположения).

Если реки являются линиями:

Хороший подход для решения таких вопросов - это линейные ссылки. Это довольно сложно, но предлагает много возможностей. В Справке ArcGIS содержится много информации о линейных ссылках . Блокируйте в Линейных ссылочных сценариях и Линейных ссылках примеры приложений, чтобы увидеть, какие возможности дает вам линейная ссылка.

Вот некоторые из инструментов, которые вы должны использовать:

Создать маршруты

Найдите особенности вдоль маршрутов

Создать слой событий маршрута

Как я уже сказал, это сложный подход, и требуется время, чтобы понять подход линейных ссылок (и использовать его в ArcGIS), но линейные ссылки дают вам много возможностей.

Если вы конвертируете реки из полигона в линии, вы можете использовать Network Anlayst для анализа путей рыб.

Вы можете сделать анализ маршрута . Позиции рыбы являются остановками . Для остановок есть опция USE_INPUT_ORDER, так что остановки будут посещаться в порядке ввода.

Сетевой аналитик нуждается в линейной сети. Я понятия не имею, как обращаться с полигонами озер. Возможно, вы создаете набор данных линий (сетку линий) внутри озер?

Чтобы рассчитать среднее положение за период времени, вы можете попробовать Central Feature Tool . Позиция результата будет внутри реки.

Вы можете попробовать соединить все точки, затем разделить полилинии по вершинам и удалить участки земли, пересекаемые полигоном земли (который вы можете сделать, стирая реку из полигона области исследования), а затем объединить оставшиеся сегменты.