Creazione di percorsi all'interno dei confini utilizzando ArcGIS Desktop?


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Sto cercando di creare percorsi di movimento dei pesci in base alle posizioni osservate.

Dal momento che sto osservando i movimenti dei pesci all'interno di fiumi e laghi, il semplice collegamento dei punti per formare una polilinea non funzionerà poiché molti dei percorsi verrebbero effettuati sulla terra. Ho bisogno di un modo per limitare i percorsi di movimento all'interno dei confini dell'acqua.

Non sono un programmatore e faccio affidamento sugli strumenti nella casella degli strumenti Arc per eseguire le operazioni. Sarebbe utile anche una nuova colonna nel FAT con distanza tra punti sequenziali.

Sto usando ArcMap 10.

Qualcuno ha un suggerimento su come generare i percorsi di movimento?


Un po 'più di informazioni sui dati; la maggior parte delle posizioni sono raccolte da ricevitori remoti che tendono a generare molte osservazioni (uno dei miei progetti ha oltre 3 milioni di rilevamenti e in crescita, ogni record di rilevamento include ID, datetime, lat e long). Se un pesce rimane nel raggio di rilevamento di un ricevitore, viene rilevato all'incirca una volta ogni due minuti, il che si traduce in molte osservazioni (punti), quindi il mio primo passo è fare una media del lat e lungo per un periodo di tempo in questo caso 1 giorno . La media delle rilevazioni nell'habitat lacustre in genere funziona bene, ma farlo nelle porzioni fluviali può comportare rilevazioni al di fuori del confine fiume / lago. Quindi la prima cosa che devo fare è "scattare" le posizioni medie nel confine fiume / lago e quindi vorrei creare un percorso di movimento limitato all'interno del confine fiume / lago, idealmente questo percorso dovrebbe includere la distanza per ogni segmento di linea. I miei fiumi sono polilinee e i laghi sono poligoni, ma posso convertirli in poligoni, se necessario. In alternativa, potrei usare i dati grezzi non gestiti e tutti i miei rilevamenti sarebbero nel limite, sebbene la creazione di percorsi di movimento limitati all'interno del limite sia ancora problematica, ma ciò comporterebbe molti dati.

L'immagine allegata mostra le posizioni medie giornaliere per due pesci diversi.

inserisci qui la descrizione dell'immagine


Quanto sono densi i tuoi punti di osservazione? Presumo che tu abbia almeno poligoni fluviali e punti di osservazione. Un approccio approssimativo credo sarebbe quello di tagliare il livello dei punti di osservazione usando i poligoni del fiume. In questo modo, rimarrai con i punti di osservazione che si trovano sul fiume. Non so abbastanza delle tue esigenze però. Potresti permetterti di perdere alcuni punti purché sia ​​possibile tracciare un percorso?
RK,

Potresti fornire maggiori dettagli? Ad esempio, quali dati hai in questo momento? Come si ottengono le "posizioni osservate"?
RK,

Il fiume ha molte curve e curve quindi, anche se limitano le posizioni a quelle all'interno del fiume, molte delle linee generate attraverserebbero ancora i confini del fiume, giusto?
user10320

Potete fornire alcuni dati di esempio? O almeno uno screenshot dei dati.
RK,

aggiunte ulteriori informazioni al post originale
user10320

Risposte:


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Dal mio punto di vista, sarebbe meglio fare l'analisi usando i raster (le superfici di costo per essere precisi). Un metodo di bozza potrebbe essere:

  • In primo luogo unisci (Strumenti di gestione dei dati> Generale> Unisci) i tuoi vincoli ('terra') e poligoni di fiumi / laghi insieme assicurandoti di aggiungere un campo che distingua tra i due strati (cioè "Tipo" = terra o corpo idrico).
  • Converti il ​​poligono unito in un raster usando Poligono in raster (Strumenti di conversione> In raster> Poligono in raster). Scegli una dimensione di cella appropriata che rappresenti al meglio i tuoi dati (tenendo presente che una risoluzione maggiore comporterà un file più grande e avrà inevitabilmente un impatto sui tempi di elaborazione) e delimitare una misura di elaborazione usando Geoprocessing> Ambienti> Estensione di elaborazione.
  • Riclassifica il tuo raster in booleano per limitare l'analisi solo alle aree acquatiche, ovvero 0 = terra, 1 = corpo idrico
  • Converti le posizioni dei tuoi pesci in un raster, assicurandoti di mantenere la stessa risoluzione ed estensione di cella e che le posizioni siano identificabili usando una riclassificazione, se necessario (ad esempio, usa 2 secondi e 1 secondo)
  • Vorrei quindi utilizzare una superficie di costo (semplicemente, un raster della stessa risoluzione ed estensione, che rappresenta il "costo" di viaggiare attraverso una cella). Questo raster potrebbe consistere semplicemente in un valore uniforme (nel qual caso, il percorso più breve sarebbe selezionato come ottimale) o, meglio ancora, forse portate o torbidità che riflettono meglio l'ambiente attraverso il quale i pesci stanno viaggiando (nel qual caso il minimo il percorso di costo accumulato sarebbe ottimale). Vedi Distanza di costo - Analista spaziale> Distanza> Distanza di costo).
  • Infine, usa Percorso di costo (Percorso di costo - Analista spaziale> Distanza> Percorso di costo) per identificare il percorso di costo minimo dalla cella di origine a destinazione (posizione osservata).

Sembra promettente, ma non ho molta esperienza con i dati raster. La mia area di studio è di circa 600 km ^ 2 se usassi 100 m di celle questo comporterebbe 6 milioni di cellule. Se in media i miei rilevamenti di posizione di giorno ho circa 42.000 record di posizione per i miei 60 animali da studio. Questo sembra ancora un buon approccio o sarebbe troppo intenso per i dati.
user10320

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Direi che l'approccio raster era più adatto alle procedure ad alta intensità di dati rispetto alle alternative vettoriali. Potrebbe essere una buona pratica dividere il metodo per specie (ovvero 60 mappe dei costi separate). Ciò renderà i set di dati più gestibili ma un ovvio compromesso è il tempo extra necessario per ripetere gli esperimenti. Una domanda toccante potrebbe essere; le celle da 100 m sono un buon surrogato dei dati che stai utilizzando? Con questo intendo, tenendo conto della misurazione cumulativa e degli errori spaziali inerenti ai set di dati, questa dimensione della cella è la migliore? La riduzione delle dimensioni delle celle riduce i tempi di elaborazione.
Veedub,

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Se i fiumi sono linee:

Un buon approccio per affrontare tali problemi è il riferimento lineare. È piuttosto complesso, ma offre molte possibilità. Ci sono molte informazioni sui riferimenti lineari nella Guida di ArcGIS. Blocca gli scenari di riferimento lineare e le applicazioni di esempio di riferimento lineare per vedere quali possibilità ti offre il riferimento lineare.

Alcuni degli strumenti che devi usare sono:

Crea percorsi

Individua le funzionalità lungo i percorsi

Crea il livello dell'evento del percorso

Come ho detto, è un approccio complesso e ci vuole tempo per capire l'approccio di riferimento lineare (e usarlo in ArcGIS), ma il riferimento lineare offre molte opportunità.


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Il riferimento lineare può essere una soluzione se si deve usare solo la posizione più alta e più bassa di un pesce. Immagino che un pesce non nuoti in una sola direzione? Un fisch nuotare a monte e poi a valle e poi di nuovo a monte e così via? Quindi il riferimento lineare non sarà una buona soluzione in questo caso.
Jens,

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Se converti i fiumi da poligono in linee, puoi utilizzare Network Anlayst per analizzare i percorsi dei pesci.

Puoi fare un'analisi del percorso . I positoni di un pesce sono le fermate . Esiste un'opzione USE_INPUT_ORDER per le fermate, in modo che le fermate vengano visitate nell'ordine di input.

Network Analyst ha bisogno di una rete di linea. Non ho idea di come gestire i poligoni dei laghi. Forse crei un set di dati di linea (griglia di linee) all'interno dei laghi?



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Potresti provare a collegare tutti i punti, quindi dividere le polilinee ai vertici ed eliminare i pezzi di terra intersecati dal poligono di terra (che puoi fare cancellando il fiume dal poligono dell'area di studio), quindi unire i segmenti rimanenti.

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