arcgis网络分析.

1简介概念:地理网络•由一系列相互连通的点和线组成，用来描述地理要素（资源）的流动情况。地理网络的类型•定向网络–流向由源（source）至汇（sink）–网络中流动的资源自身不能决定流向(如：水流、电流)•非定向网络–流向不完全由系统控制–网络中流动的资源可以决定流向–(如：交通系统)ArcGIS支持的网络类型•几何网络（Geometricnetworks）–用于定向网络分析（如：水流、电流等）–线&点－Geometricnetwork–ArcMap中使用UtilityNetworkAnalyst工具条•网络数据集（Networkdatasets）–用于非定向网络分析（如：交通问题）–线,点&转弯（turns）-Networkdataset–使用ArcGISNetworkAnalyst扩展模块*要素类不能同时参与构成GeometricNetwork和NetworkDataset传输网络(NetworkAnalyst)•一、从应用上来考虑：1.传输网络常用于道路、地铁等交通网络分析。特点：在传输网络中，汽车和火车都是可以自由移动的物体，具有主观选择方向的能力。传输网络解决的问题有：•A.计算点与点之间的最佳距离，时间最短或者距离最短，最佳路径能够绕开事先设置的障碍物B.可以进行多点的物流派送，能够按照规定时间规划送货路径，也能够自由调整各点的顺序，也会绕开障碍物C.寻找最近的一个或者多个设施点D.确定一个或者多个设施点的服务区，绘制服务区范围的条件可以是多个，例如，同时列出3分钟、6分钟、9分钟的服务区E.绘制起点－终点距离矩阵绿色点表示位于不同城市中的仓库，面表示它们的市场区域，该市场区域被分为三个环状区域。周围的绿色面表示货车可以在两小时内到达该区域，橙色面表示货车可以在四小时内到达该区域，红色面则表示货车可以在六小时内到达该区域。从A点到B点最快的方式是什么？将指派距离事故现场最近的警察巡逻车。在各个地点所需的警察人数将取决于事故的严重程度。将生成每辆警车行驶的路线以及预期的响应时间。将三辆位于配送中心的食品配送货车指派到杂货店，并指定能够使运输成本达到最低的行驶路线。车载容量、午休和最长行驶时间限制都将包括在分析中。•一支配送或服务车队如何在提高客户服务质量的同时降低运输成本？•哪些救护车或巡逻警车能够最快对一起事故做出响应？OD成本矩阵分析计算从起点到目的地的最低成本网络路径。它会输出连接起点与目的地的线要素。每个线要素将行程的总网络成本存储为属性表。分析经常会用到属性表并将其用作线性规划应用程序的输入。•如果一家公司必须减少商店数量，它应该关闭哪家商店才能继续满足最为全面的需求？在ArcGIS中，最好使用网络数据集为交通网建模。几何网络(UtilityNetworkAnalyst))•2.几何网络常用于水、电、气等管网的连通性分析。特点：在几何网络中，水、电、气通过管道和线路输送给消费者，水、电、气被动地由高压向低压输送，不能主观选择方向。几何网络解决的问题有：A.寻找连通的/不连通的管线B.上/下游追踪C.寻找环路D.寻找通路E.爆管分析•在ArcGIS中，最好使用几何网络为公用设施网络和河流网络建模。从技术上来考虑•传输网络(NetworkAnalyst)基于NetworkDataset几何网络(UtilityNetworkAnalyst)基于GeometricNetwork几何网络与网络数据集的区别几何网络(GeometricNetwork)网络数据集(NetworkDatasets)网络组成元素EdgesandjunctionsEdges,junctions,andturns数据源GDB要素类（only）GDB要素类,shapefiles,或StreetMap数据连通性管理网络系统管理创建数据集时用户控制网络属性（权重）基于要素类属性更灵活的属性模型存在位置GDB要素集（only）要素集或文件夹网络模式单一模式单一或多模式2网络数据集基本概念名词：道路网络是线要素图层，具有拓扑属性和用于对象流(如交通)的适当属性。网络数据集•ArcGIS网络分析所使用的网络存储在网络数据集中•它由一系列元素参与网络的要素构成•是一种高级的连通性模型•可以模拟复杂的场景，如多模的交通网络•也可以对复杂的网络属性进行处理，例如各种限制，网络等级等。网络数据集由两部分组成：•物理网络：–用于构建网络并生成网络元素：边线（edges）、交汇点（junctions）和转弯（turns）。•逻辑网络：–由一系列属性表组成，用来模拟网络的连通性，定义网络元素的关系。构造网络数据集的数据边线数据：线数据。参与网络数据集的边线被定义为双向的。交汇点数据：点数据。交汇点可以连接任意多条边线。转弯数据：转弯数据。该类型数据专门用于网络数据集，可由线数据或描述边界转向关系的turn表生成。天桥和地下通道在网络中有两种方法来表示天桥和地下通道。1.边线与交汇点的连通策略：天桥和其下的道路在它们的交叉处都表示无节点的连续路径。2.高程方法：是把天桥和地下通道视为平面要素，如果代表天桥的两条弧段相交于一个节点（高程为0），那么代表天桥下面的街道的两条弧段就相交于另一节点（高程为1）。(1)网络数据集的连通性---（Connectivity）•连通性可在参与网络的要素类中定义•也可以在要素类子类（subtype）中定义•可以使用高程字段判断连通性连通组和连通策略•连通组–对点或线要素的逻辑分组，用来定义哪些网络元素是连通的。–默认情况下，参与要素存在于一个连通组中。•连通策略–用来定义一个连通组内的网络元素相互之间的连通方式。连通组（ConnectivityGroups）•默认情况下参与网络要素处于同一个连通组•也可以在一个网络数据集中定义多个组，用来进行高级网络建模，多连通组构建多模式网络的基础。连通策略－ConnectivityPolicies•线要素(边线)–端点连通（Endpoints）–任意节点（Anyvertexes）•点要素(交汇点)–依据边线规则（Honor）–交点处连通（Override）–高程字段（ElevationField）•每个子类要素只能参与到一个连通组中•连通策略在同一个连通组中定义.默认情况下，不同连通组中的线要素不连通•可以使用点要素定义不同连通组中的线要素的连通性.边线连通性边线连通策略•端点连通（Endpoints）•任意节点连通（Anyvertexes）在两条相交线段交点处添加交汇点（junction）；可以连通两个线要素在交点处并没有打断，所以不连通交汇点连通性•可以参与到多个连通组中•可以将同一或不同连通组中的线要素连通交汇点连通性策略•依边线连通（Honor）：由边线决定是否连通•交点处连通（Override）在边线上增加一个交点点要连通到边线形成一个交汇点连通性策略线要素（边线）端点连通边线只能在端点处与其它边线或交汇点连通。任意节点连通一条边线可以与其它边线或交汇点的任意节点处连通。点要素(交汇点)依边线连通根据边线元素的连通性策略决定交汇点与边线的连通性。交点处连通交汇点与边线的连通策略为任意节点处连通。忽略边线的连通策略。连通性：高程字段•通过应用高程字段，使得网络数据集能够表达线要素的高度起伏关系。•通过高程字段判定边线的连通性。•通常命名为z-elevation或z-levels连通性：高程字段•连通（高程值相等）：平交路口连通性：高程字段•不连通（高程值不等）：天桥和地下通道(2)转弯(Turns)•转弯是网络中一个弧段到另一个弧段的过渡。描述了两到多个边线元素的转向特征。用于模拟网络中流动资源的通行成本或者限制。•转弯成本是完成转弯所需的时间。通过转弯表记录转弯成本。•转弯表：一个转弯表有三个项目：交叉的节点数、转弯涉及的弧段数和转弯成本转弯表:ArcInfo/Arcview转弯要素:ArcGIS•基于线要素创建的特殊要素类（3)网络数据集属性（Attributes）•可以通过数据集的属性控制网络的走向。比如网络中的要素流动时的阻值、单行路等设置。•每个属性都有相应的名称（Name）、用途（Usage）、单位（Units）、数据类型（Datatype）。•用户可以根据需要添加/删除这些属性。网络属性•成本（Cost）•限制（Restriction）•等级（Hierarchy）•描述符（Descriptor）成本（Cost）属性•穿过网络元素时累积的某种属性值。如行车时间，步行时间，距离等。•通过属性字段确定成本限制（Restriction）•布尔表达式：Restricted(true)或者Traversable(false)•单行道或封禁的街道可以用字段标示在网络属性表中。•字段值可显示单行道的交通方向，如FT表示允许从弧段的始节点到终节点。TF表示允许从弧段的终节点到始节点，而N表示在任何方向都不能通行。等级（Hierarchy）•通过整型值对边线元素进行等级划分•用于在网络数据集中查找路径•默认支持三个等级–如：RoadType–1=highway–2=majorroad–3=localstreet描述符（Descriptor）•用于描述网络元素的整体特征。如：车道数、材质等属性信息。网络属性的使用•在网络分析中使用属性，可以影响分析结果•分析设置（如）：–Impedance–Length–Restriction–Onewaystreets创建网络数据•请参考ESRIPDF文档《Network_Analyst_Tutorial.pdf》的练习1～3•Exercise1:CreatingaShapefilebasedNetworkDataset•基于Shape文件创建网络数据集•Exercise2:Creatingageodatabasenetworkdataset•基于地理数据库――Geodatabase创建网络数据集•Exercise3:Creatingamultimodalnetworkdataset•实验数据：安装ArcGISTutorial光盘内容后可在ArcTutor\Network_Analyst目录下找到网络分析的流程3最佳路径分析•基于道路网络；•有多个经停位置；•在道路网络上找到要达到多个目的地的最佳路径；•合理安排经过停靠点的顺序；最佳路径分析：创建分析图层、添加网络位置•具有网络结构的道路网络图层•停靠点图层最佳路径分析:设置分析选项•修改停靠顺序或进行优化最佳路径分析:结果生成新的图层表示找到的最佳路径分析结果•路障•行进方向•4最近服务设施分析•基于道路网络•沿道路网络服务设施与事故点的路径•“最近”服务设施实际表示“开销最少”的设施•开销可以是：时间、金钱、距离•最近服务设施分析：创建分析图层、添加网络位置道路网络服务设施事故点•最近服务设施分析：分析选项最近服务设施分析:结果•找到距事故地点最近四个消防队（因为要第5个已经到达事故点的时间已超了3分钟），当然如果在“分析属性设置对话框”中将“默认响应条件”[DefaultCutoffvalue]设置为4，则有可能找到5个最近的消防队。•最近服务设施分析：行进方向5服务区分析•基于道路网络•服务设施分布•在道路网络条件下，基于时间或距离计算每个服务设施的服务范围服务区分析:创建分析图层、添加网络位置•道路网络•服务设施•服务区分析:分析选项服务区分析:结果•3分钟服务区•5分钟服务区•10分钟服务区•优化服务设施布局•计算起始－目的地(OD)成本矩阵