《arcgis網(wǎng)絡分析》PPT課件.ppt

1簡 介概念:地理網(wǎng)絡 由 一 系 列 相 互 連 通 的 點 和 線 組 成 ， 用 來 描述 地 理 要 素 （ 資 源 ） 的 流 動 情 況 。 地理網(wǎng)絡的類型 定 向 網(wǎng) 絡 流 向 由 源 （ source） 至 匯（ sink） 網(wǎng) 絡 中 流 動 的 資 源 自 身 不 能 決 定 流 向 (如 ： 水 流 、 電 流 ) 非 定 向 網(wǎng) 絡 流 向 不 完 全 由 系 統(tǒng) 控 制 網(wǎng) 絡 中 流 動 的 資 源 可 以 決 定流 向 (如 ： 交 通 系 統(tǒng) ) ArcG IS支 持 的 網(wǎng) 絡 類 型 幾 何 網(wǎng) 絡 （ Geometric networks） 用 于 定 向 網(wǎng) 絡 分 析 （ 如 ： 水 流 、 電 流 等 ） 線 & 點 Geometric network ArcMap中 使 用 Utility Network Analyst 工 具 條 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 （ Network datasets） 用 于 非 定 向 網(wǎng) 絡 分 析 （ 如 ： 交 通 問 題 ） 線 ,點 & 轉 彎 （ turns） - Network dataset 使 用 ArcGIS Network Analyst擴 展 模 塊*要 素 類 不 能 同 時 參 與 構 成 Geometric Network和Network Dataset 傳輸網(wǎng)絡(Network Analyst) 一、從應用上來考慮：1.傳輸網(wǎng)絡常用于道路、地鐵等交通網(wǎng)絡分析。特點：在傳輸網(wǎng)絡中，汽車和火車都是可以自由移動的物體，具有主觀選擇方向的能力。傳輸網(wǎng)絡解決的問題有： A.計算點與點之間的最佳距離，時間最短或者距離最短，最佳路徑能夠繞開事先設置的障礙物B.可以進行多點的物流派送，能夠按照規(guī)定時間規(guī)劃送貨路徑，也能夠自由調(diào) 整各點的順序，也會繞開障礙物C.尋找最近的一個或者多個設施點D.確定一個或者多個設施點的服務區(qū)，繪制服務區(qū)范圍的條件可以是多個，例如，同時列出3分鐘、6分鐘、9分鐘的服務區(qū)E.繪制起點終點距離矩陣 綠色點表示位于不同城市中的倉庫，面表示它們的市場區(qū)域，該市場區(qū)域被分為三個環(huán)狀區(qū)域。周圍的綠色面表示貨車可以在兩小時內(nèi)到達該區(qū)域，橙色面表示貨車可以在四小時內(nèi)到達該區(qū)域，紅色面則表示貨車可以在六小時內(nèi)到達該區(qū)域。從 A 點到 B 點最快的方式是什么？ 將指派距離事故現(xiàn)場最近的警察巡邏車。在各個地點所需的警察人數(shù)將取決于事故的嚴重程度。將生成每輛警車行駛的路線以及預期的響應時間。將三輛位于配送中心的食品配送貨車指派到雜貨店，并指定能夠使運輸成本達到最低的行駛路線。車載容量、午休和最長行駛時間限制都將包括在分析中。 一支配送或服務車隊如何在提高客戶服務質(zhì)量的同時降低運輸成本？ 哪些救護車或巡邏警車能夠最快對一起事故做出響應？ OD 成本矩陣分析計算從起點到目的地的最低成本網(wǎng)絡路徑。它會輸出連接起點與目的地的線要素。每個線要素將行程的總網(wǎng)絡成本存儲為屬性表。分析經(jīng)常會用到屬性表并將其用作線性規(guī)劃應用程序的輸入。 如果一家公司必須減少商店數(shù)量，它應該關閉哪家商店才能繼續(xù)滿足最為全面的需求？ 在 ArcGIS 中，最好使用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集為交通網(wǎng)建模。 幾何網(wǎng)絡(Utility Network Analyst) 2.幾何網(wǎng)絡常用于水、電、氣等管網(wǎng)的連通性分析。特點：在幾何網(wǎng)絡中，水、電、氣通過管道和線路輸送給消費者，水、電、氣被動地由高壓向低壓輸送，不能主觀選擇方向。幾何網(wǎng)絡解決的問題有：A.尋找 連通的/不連通的 管線B.上/下游追蹤C.尋找環(huán)路D.尋找通路E.爆管分析在 ArcGIS 中，最好使用幾何網(wǎng)絡為公用設施網(wǎng)絡和河流網(wǎng)絡建模。 從技術上來考慮傳輸網(wǎng)絡(Network Analyst)基于Network Dataset幾何網(wǎng)絡(Utility Network Analyst)基于Geometric Network 幾 何 網(wǎng) 絡 與 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 的 區(qū) 別幾 何 網(wǎng) 絡(Geometric Network) 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集(Network Datasets)網(wǎng) 絡 組 成 元 素 Edges and junctions Edges, junctions, andturns數(shù) 據(jù) 源 GDB 要 素 類 （ only） GDB 要 素 類 , shapefiles,或 StreetMap數(shù) 據(jù)連 通 性 管 理 網(wǎng) 絡 系 統(tǒng) 管 理 創(chuàng) 建 數(shù) 據(jù) 集 時 用 戶 控 制網(wǎng) 絡 屬 性 （ 權 重 ） 基 于 要 素 類 屬 性 更 靈 活 的 屬 性 模 型 存 在 位 置 GDB要 素 集 （ only） 要 素 集 或 文 件 夾網(wǎng) 絡 模 式 單 一 模 式 單 一 或 多 模 式 2 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 基 本 概 念名 詞 ： 道 路 網(wǎng) 絡 是 線 要 素 圖 層 ， 具 有 拓 撲 屬性 和 用 于 對 象 流 (如 交 通 )的 適 當 屬 性 。 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集 ArcGIS網(wǎng) 絡 分 析 所 使 用 的 網(wǎng) 絡 存 儲 在 網(wǎng) 絡數(shù) 據(jù) 集 中 它 由 一 系 列 元 素 參 與 網(wǎng) 絡 的 要 素 構 成 是 一 種 高 級 的 連 通 性 模 型 可 以 模 擬 復 雜 的 場 景 ， 如 多 模 的 交 通 網(wǎng) 絡 也 可 以 對 復 雜 的 網(wǎng) 絡 屬 性 進 行 處 理 ， 例 如各 種 限 制 ， 網(wǎng) 絡 等 級 等 。 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 由 兩 部 分 組 成 ： 物 理 網(wǎng) 絡 ： 用 于 構 建 網(wǎng) 絡 并 生 成 網(wǎng) 絡 元 素 ： 邊 線 （ edges） 、交 匯 點 （ junctions） 和 轉 彎 （ turns） 。 邏 輯 網(wǎng) 絡 ： 由 一 系 列 屬 性 表 組 成 ， 用 來 模 擬 網(wǎng) 絡 的 連 通 性 ，定 義 網(wǎng) 絡 元 素 的 關 系 。 構 造 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 的 數(shù) 據(jù)邊 線 數(shù) 據(jù) ： 線 數(shù) 據(jù) 。 參 與 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 的 邊 線 被 定 義為 雙 向 的 。交 匯 點 數(shù) 據(jù) ： 點 數(shù) 據(jù) 。 交 匯 點 可 以 連 接 任 意 多 條 邊線 。轉 彎 數(shù) 據(jù) ： 轉 彎 數(shù) 據(jù) 。 該 類 型 數(shù) 據(jù) 專 門 用 于 網(wǎng) 絡 數(shù)據(jù) 集 ， 可 由 線 數(shù) 據(jù) 或 描 述 邊 界 轉 向 關 系 的 turn表生 成 。 天 橋 和 地 下 通 道在 網(wǎng) 絡 中 有 兩 種 方 法 來 表 示 天 橋 和 地 下 通 道 。1.邊 線 與 交 匯 點 的 連 通 策 略 ： 天 橋 和 其 下 的 道 路 在 它們 的 交 叉 處 都 表 示 無 節(jié) 點 的 連 續(xù) 路 徑 。2.高 程 方 法 ： 是 把 天 橋 和 地 下 通 道 視 為 平 面 要 素 ， 如果 代 表 天 橋 的 兩 條 弧 段 相 交 于 一 個 節(jié) 點 （ 高 程 為0） ， 那 么 代 表 天 橋 下 面 的 街 道 的 兩 條 弧 段 就 相 交于 另 一 節(jié) 點 （ 高 程 為 1） 。 (1)網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 的 連 通 性 -（ Connectivity） 連 通 性 可 在 參 與 網(wǎng) 絡 的 要 素 類 中 定 義 也 可 以 在 要 素 類 子 類 （ subtype） 中 定 義 可 以 使 用 高 程 字 段 判 斷 連 通 性 連 通 組 和 連 通 策 略 連 通 組 對 點 或 線 要 素 的 邏 輯 分 組 ， 用 來 定 義 哪 些 網(wǎng) 絡 元 素 是連 通 的 。 默 認 情 況 下 ， 參 與 要 素 存 在 于 一 個 連 通 組 中 。 連 通 策 略 用 來 定 義 一 個 連 通 組 內(nèi) 的 網(wǎng) 絡 元 素 相 互 之 間 的 連 通 方式 。 連 通 組 （ Connectivity Groups） 默 認 情 況 下 參 與 網(wǎng) 絡 要 素 處 于 同 一 個 連 通 組 也 可 以 在 一 個 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 中 定 義 多 個 組 ， 用 來進 行 高 級 網(wǎng) 絡 建 模 ， 多 連 通 組 構 建 多 模 式 網(wǎng) 絡的 基 礎 。 連 通 策 略 Connectivity Policies 線 要 素 (邊 線 ) 端 點 連 通 （ Endpoints） 任 意 節(jié) 點 （ Any vertexes） 點 要 素 (交 匯 點 ) 依 據(jù) 邊 線 規(guī) 則 （ Honor） 交 點 處 連 通 （ Override） 高 程 字 段 （ Elevation Field） 每 個 子 類 要 素 只 能 參 與 到 一 個 連 通 組 中 連 通 策 略 在 同 一 個 連 通 組 中 定 義 .默 認 情 況 下 ， 不 同 連 通 組 中 的 線 要 素 不 連 通 可 以 使 用 點 要 素 定 義 不 同 連 通 組 中 的 線 要素 的 連 通 性 . 邊 線 連 通 性 邊 線 連 通 策 略 端 點 連 通 （ Endpoints） 任 意 節(jié) 點 連 通 （ Any vertexes） 在 兩 條 相 交 線 段 交 點 處 添 加 交 匯 點（ junction） ； 可 以 連 通兩 個 線 要 素 在 交 點 處 并 沒 有 打 斷 ， 所 以 不 連 通 交 匯 點 連 通 性 可 以 參 與 到 多 個 連 通 組 中 可 以 將 同 一 或 不 同 連 通 組 中 的 線 要 素 連 通 交 匯 點 連 通 性 策 略 依 邊 線 連 通 （ Honor） ： 由 邊 線 決 定 是 否 連 通 交 點 處 連 通 （ Override） 在 邊 線 上 增 加 一 個 交 點點 要 連 通 到 邊 線 形 成 一 個 交 匯 點 連通性策略線要素（邊線）端點連通邊線只能在端點處與其它邊線或交匯點連 通。任意節(jié)點連通一條邊線可以與其它邊線或交匯點的任意節(jié)點處連通。點要素(交匯點)依邊線連通根據(jù)邊線元素的連通性策略決定交匯點與邊 線的連通性。交點處連通交匯點與邊線的連通策略為任意節(jié)點處連 通。忽略邊線的連通策略。 連 通 性 ： 高 程 字 段 通 過 應 用 高 程 字 段 ， 使 得 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 能 夠 表 達 線要 素 的 高 度 起 伏 關 系 。 通 過 高 程 字 段 判 定 邊 線 的 連 通 性 。 通 常 命 名 為 z-elevation 或 z-levels 連 通 性 ： 高 程 字 段 連 通 （ 高 程 值 相 等 ） ： 平 交 路 口 連 通 性 ： 高 程 字 段 不 連 通 （ 高 程 值 不 等 ） ： 天 橋 和 地 下 通 道 (2) 轉 彎 (Turns) 轉 彎 是 網(wǎng) 絡 中 一 個 弧 段 到 另 一 個 弧 段 的 過 渡 。 描述 了 兩 到 多 個 邊 線 元 素 的 轉 向 特 征 。 用 于 模 擬網(wǎng) 絡 中 流 動 資 源 的 通 行 成 本 或 者 限 制 。 轉 彎 成 本 是 完 成 轉 彎 所 需 的 時 間 。 通 過 轉 彎 表 記錄 轉 彎 成 本 。 轉 彎 表 ： 一 個 轉 彎 表 有 三 個 項 目 ： 交 叉 的 節(jié) 點 數(shù) 、轉 彎 涉 及 的 弧 段 數(shù) 和 轉 彎 成 本 轉彎表:ArcInfo/Arcview 轉彎要素:ArcGIS 基 于 線 要 素 創(chuàng) 建 的 特 殊 要 素 類 （ 3)網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 屬 性 （ Attributes） 可 以 通 過 數(shù) 據(jù) 集 的 屬 性 控 制 網(wǎng) 絡 的 走 向 。 比如 網(wǎng) 絡 中 的 要 素 流 動 時 的 阻 值 、 單 行 路 等 設置 。 每 個 屬 性 都 有 相 應 的 名 稱 （ Name） 、 用 途（ Usage） 、 單 位 （ Units） 、 數(shù) 據(jù) 類 型 （ Data type） 。 用 戶 可 以 根 據(jù) 需 要 這 些 屬 性 。 網(wǎng) 絡 屬 性 成 本 （ Cost） 限 制 （ Restriction） 等 級 （ Hierarchy） 描 述 符 （ Descriptor） 成本（Cost）屬性 穿 過 網(wǎng) 絡 元 素 時 累 積 的 某 種 屬 性 值 。 如 行車 時 間 ， 步 行 時 間 ， 距 離 等 。 通 過 屬 性 字 段 確 定 成 本 限制（Restriction） 布 爾 表 達 式 ： Restricted (true) 或 者Traversable (false ) 單 行 道 或 封 禁 的 街 道 可 以 用 字 段 標 示 在 網(wǎng)絡 屬 性 表 中 。 字 段 值 可 顯 示 單 行 道 的 交 通 方 向 ， 如 FT表示 允 許 從 弧 段 的 始 節(jié) 點 到 終 節(jié) 點 。 TF表 示允 許 從 弧 段 的 終 節(jié) 點 到 始 節(jié) 點 ， 而 N表 示 在任 何 方 向 都 不 能 通 行 。 等級（Hierarchy） 通 過 整 型 值 對 邊 線 元 素 進 行 等 級 劃 分 用 于 在 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 中 查 找 路 徑 默 認 支 持 三 個 等 級如：Road Type 1 = highway 2 = major road 3 = local street 描述符（Descriptor） 用 于 描 述 網(wǎng) 絡 元 素 的 整 體 特 征 。 如 ： 車 道數(shù) 、 材 質(zhì) 等 屬 性 信 息 。 網(wǎng)絡屬性的使用 在 網(wǎng) 絡 分 析 中 使 用 屬 性 ， 可 以 影 響 分 析 結果 分 析 設 置 （ 如 ） ： Impedance Length Restriction Oneway streets 創(chuàng)建網(wǎng)絡數(shù)據(jù) 請 參 考 ESRI PDF 文 檔 Network_Analyst_Tutorial.pdf的 練 習 1 3 Exercise 1: Creating a Shapele based Network Dataset 基 于 Shape文 件 創(chuàng) 建 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 Exercise 2: Creating a geodatabase network dataset 基 于 地 理 數(shù) 據(jù) 庫Geodatabase創(chuàng) 建 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù)集 Exercise 3: Creating a multimodal network dataset 實 驗 數(shù) 據(jù) ： 安 裝 ArcGIS Tutorial 光 盤 內(nèi) 容 后 可 在 ArcTutorNetwork_Analyst 目 錄下 找 到 網(wǎng)絡分析的流程 3 最 佳 路 徑 分 析 基 于 道 路 網(wǎng) 絡 ； 有 多 個 經(jīng) 停 位 置 ； 在 道 路 網(wǎng) 絡 上 找 到 要 達 到 多 個 目 的 地的 最 佳 路 徑 ； 合 理 安 排 經(jīng) 過 停 靠 點 的 順 序 ； 最 佳 路 徑 分 析 ： 創(chuàng) 建 分 析 圖 層 、 添 加 網(wǎng) 絡位 置 具 有 網(wǎng) 絡 結構 的 道 路 網(wǎng)絡 圖 層 停 靠 點 圖 層 最 佳 路 徑 分 析 : 設 置 分 析 選 項 修 改 停 靠 順 序 或 進行 優(yōu) 化 最 佳 路 徑 分 析 : 結 果生 成 新 的 圖 層 表 示 找 到 的 最 佳 路 徑 分 析 結 果 路 障 行 進 方 向 4最 近 服 務 設 施 分 析 基 于 道 路 網(wǎng) 絡 沿 道 路 網(wǎng) 絡 服 務 設 施 與 事 故 點 的 路 徑 “ 最 近 ” 服 務 設 施 實 際 表 示 “ 開 銷 最少 ” 的 設 施 開 銷 可 以 是 ： 時 間 、 金 錢 、 距 離 最 近 服 務 設 施 分 析 ： 創(chuàng) 建 分 析 圖 層 、添 加 網(wǎng) 絡 位 置道 路 網(wǎng) 絡服 務 設 施事 故 點 最 近 服 務 設 施 分 析 ： 分 析 選 項 最近服務設施分析:結果找到距事故地點最近四個消防隊（因為要第5個已經(jīng)到達事故點的時間已超了3分鐘），當然如果在“分析屬性設置對話框”中將“默認響應條件”Default Cutoff value設置為4，則有可能找到5個最近的消防隊。 最 近 服 務 設 施 分 析 ： 行 進 方 向 5 服 務 區(qū) 分 析基 于 道 路 網(wǎng) 絡服 務 設 施 分 布在 道 路 網(wǎng) 絡 條 件 下 ， 基 于 時 間 或 距 離計 算 每 個 服 務 設 施 的 服 務 范 圍 服 務 區(qū) 分 析 :創(chuàng) 建 分 析 圖 層 、 添 加 網(wǎng)絡 位 置 道 路 網(wǎng) 絡 服 務 設 施 服 務 區(qū) 分 析 : 分 析 選 項 服 務 區(qū) 分 析 :結 果 3分 鐘 服 務 區(qū) 5分 鐘 服 務 區(qū) 10分 鐘 服 務 區(qū) 優(yōu) 化 服 務 設 施 布 局 計 算 起 始 目 的 地 (OD)成 本 矩 陣