我想根据能量消耗来分析假想的(步行)运动,但是我遇到了一些麻烦,希望您能为我提供帮助。我已经尝试使用我创建的成本曲面在Spatial Analyst中使用ArcGIS的“路径距离”工具来执行此操作,但是它们的结果与我预期的不同。
这是我的高程表面的样子(从ASTER GDEM下载):
根据高程数据,我创建了一个成本曲面,该成本曲面应包含每个地图单位(m)的能量消耗(以瓦特表示的代谢率)。为此,我使用了以下公式:
M = 1.5W + 2.0 (W + L) (L / W)2 + N (W + L) (1.5V2 + 0.35V * abs(G + 6))
或用Raster Calculator术语表示:
(1.5 * 60) + (2.0 * (60 + 3) * Square((3 / 60))) + (1.2 * (60 + 3) * (Square((1.5 * "movementspeed")) + (0.35 * "movementspeed") * Abs(("slopeinpercent" + 6))))
其中M为以瓦特为单位的新陈代谢速度,W为建模个体的体重,L为个体的负荷量,N为描述地形易于移动的因素(出于测试目的,设置为1.2),V为个体的移动速度,G是百分比的斜率。这样就创建了一个曲面,其值的范围在90到25000之间,大多数值在90到1000之间(这似乎是正确的,异常高的值很可能是有缺陷的坡度值的结果,可以很容易地对其进行修复)。
使用以下公式计算移动速度:
V = 6e^(-3.5 * |s + 0.05|
其中s是斜度(以度为单位)。
或用Raster Calculator术语来表示:
6 * Exp( - 3.5 * Abs(Tan("slopeindegrees") + 0.05))
这创建了一个表面,其值介于0和5.9 km / h之间,这似乎是正确的,并且与我的预期一致。
现在,这些表面被用作“路径距离”工具中的输入;将DEM作为输入表面栅格(即in_surface_raster),将具有能量消耗的表面作为成本栅格,将DEM用作垂直栅格,以允许该工具计算建模人员是否沿坡度向上或向下移动。为了进行测试,将DEM的西北角和东南角的两个点用作源数据(即in_source_data)。输出是这样的(红色直觉上是最低值,蓝色是最高值):
我对输出的解释是,它几乎忽略了高程的差异,而值的差异仅与距离的差异有关。我本来希望地表跟随该地区西部的平坦区域,而避开东部山区,但这显然是不会的。但是,我对这些类型的分析还是比较陌生的,并且会欣赏其他人的解释。那么,有没有人能够指出我的方法论/公式中可能导致奇怪输出的任何缺陷?或者,是否期望得到输出,而我只是误解了从路径距离分析中获得的期望?