1、GIS 软件应用-使用ArcGIS,2006-12.13(13) 杨克诚,Modeling Our World,网络分析(Network Analyst)简介网络数据集（Network Dataset）基本概念道路网络分析的类型最优路径分析（finding the best route）查找最邻近设施（finding the closest facility）服务区域分析（Finding service areas）创建起始-目的地成本矩阵（Creating an OD cost matrix）,4.6网络分析,4.6.1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
2、）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（Geometric networks）用于定向网络分析 （如： 水流、电流等）线 & 点 Geometric networkArcMap中使用 Utility Network Analyst 工具条网络数据集（Network datasets）用于非定向网络分析 （如：交通问题）线,点&转弯（ turns）-Network dataset使用 Arc
3、GIS Network Analyst扩展模块*要素类不能同时参与构成Geometric Network和Network Dataset,几何网络与网络数据集的区别,网络分析需要解决的问题,路径分析： 点对点最优路径 多目标点访问，如物流配送 障碍分析 服务区域判定：服务范围生成 查找最邻近设施 导航：导航图生成,交通，医疗， 公共安全，教育，公共事业，地方政府，商业等等,4.6.2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
4、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。边线与交汇点的连通策略
5、：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（Connectivity Groups）,默认情
6、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Connectivity Policies,线要素(边线)端点连通（Endpoints）任意节点（Any vertexes）点要素(交汇点)依据边线规则（ Honor）交点处连通（Override）高程字段（Elevation Field）,每个子类要素只能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（An
7、y vertexes）,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,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）,连通性策略,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(Tu
8、rns),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（Data type）。用户可以根据需要添
9、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
10、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：Road Type 1 = highway 2 = major road 3 = local street,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 LengthRestriction Oneway streets,创建网络数据,请参考 ESRI PDF 文档Network_Analyst_Tutorial.pdf的练习13Exercise 1: Creating a Shapele based Ne
11、twork Dataset基于 Shape文件创建网络数据集Exercise 2: Creating a geodatabase network dataset基于地理数据库Geodatabase创建网络数据集Exercise 3: Creating a multimodal network dataset实验数据：安装ArcGIS Tutorial 光盘内容后可在 ArcTutorNetwork_Analyst 目录下找到,网络分析的流程,4.6.3 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
12、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,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,4.6.4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”Default Cutoff value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,4.6.5 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,
