ArcGIS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的創(chuàng)建與網(wǎng)絡(luò)分析

1、A r c G I S 網(wǎng) 絡(luò) 數(shù) 據(jù) 集 的 創(chuàng) 建 與 網(wǎng) 絡(luò) 分 析1. 學(xué)會(huì)采集、存儲(chǔ)和管理 GIS-T的數(shù)據(jù)，結(jié)合課堂理論知識(shí)，更加深入 地理解GIS-T的數(shù)據(jù)特征、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)組織等相關(guān)概念。2. 在完成GIS-T數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，添加相關(guān)屬性信息，學(xué)會(huì)建立交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，結(jié)合實(shí)際來理解GIS-T模型的構(gòu)建和分析。3. 創(chuàng)建完交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集之后，學(xué)會(huì)使用 ArcGIS中的NetworkAnalyst工具來測試自己創(chuàng)建的路網(wǎng)模型，進(jìn)行最短路徑分析、服務(wù)區(qū)分析、新建0D成本矩陣、設(shè)施定位等，理解 GIS-T的分析模型。4. 在完成整個(gè)實(shí)習(xí)任務(wù)之后，對(duì) GIS

2、-T有個(gè)完整的了解和認(rèn)識(shí)，并會(huì)使用它來解決 生活中的實(shí)際問題，如車輛配送（VRP、最短路徑、道路導(dǎo)航、改善交通路網(wǎng)等。 實(shí)驗(yàn)工具 :1. 交通數(shù)據(jù)的采集。 要采集的數(shù)據(jù)包括：道路網(wǎng)數(shù)據(jù)、道路附屬設(shè)施數(shù)據(jù)、交通流量調(diào)查、信號(hào)燈時(shí) 間間隔采集。其中：道路網(wǎng)數(shù)據(jù)根據(jù)影像地圖矢量化得來，其他三類數(shù)據(jù)則要到 實(shí)地進(jìn)行測量和記錄得出。 數(shù)據(jù)形式：分層存儲(chǔ)的點(diǎn)線要素， 或道路網(wǎng)要素屬性。 交通數(shù)據(jù)采集范圍如下圖：根據(jù)影像數(shù)據(jù)使用ArcGIS矢量化道路線及其附屬設(shè)施，相關(guān)屬性存儲(chǔ)在要素屬 性表中。在ArcCatalog中，交通地理信息系統(tǒng)實(shí)習(xí)中新建個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫 ，在地理數(shù) 據(jù)庫中新建FeatureDatas

3、e，命名為：道路網(wǎng)，在道路網(wǎng)要素集中新建線要素（道路）， 點(diǎn)要素（公交站、加油站等、 ，之后在 ArcMap 中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并添加相關(guān)屬性。 采集完成的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 ArcCatalog個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫中。 其相關(guān)屬性信息如下表： 交通信號(hào)燈： 人行道： 公交站： 道路： 車流量： 最終數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢?注意：在矢量化道路的時(shí)候， 一條道路上的點(diǎn)的數(shù)量要適中或者盡可能少， 在轉(zhuǎn)向處 和道路交叉口處一定要有點(diǎn)， 在有交通設(shè)施的地方最好也要有點(diǎn)， 這樣，在最后建立 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的時(shí)候回帶來很大方便。由于 ArcGIS10編輯工具中，在矢量化時(shí)具有捕 捉點(diǎn)線功能， 這對(duì)于矢量化道路網(wǎng)這樣的影像數(shù)據(jù)提供了很

4、大的便利， 可以保證在矢 量化過程中，線與線之間具有連通性。 道路矢量化完成后，結(jié)果如下：然后使用SplitLineAtVertices工具處理，輸出要素為道路_SplitLineo 注意：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的要素源為邊、連接點(diǎn)和轉(zhuǎn)向。因此，使用建網(wǎng)的線要素必須為許 多相互連接的線段 。因此，處理后的數(shù)據(jù)要進(jìn)行檢查，方法有兩種：一種是進(jìn)行拓?fù)?檢查；另一種是在ArcMap使用編輯器，檢查是否都是線段，是否連接好，使用要素編 輯時(shí)自動(dòng)捕捉功能。 只有數(shù)據(jù)無錯(cuò)，才能正確建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集， 進(jìn)行后面的模型分析。 建立道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集：此網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集中包括道路，轉(zhuǎn)向，公交站點(diǎn)，加油站。上述步驟為添加網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的屬性

5、，包括時(shí)間成本，距離成本，轉(zhuǎn)向成本，單行道設(shè) 置等。由于光谷大轉(zhuǎn)盤只能單向行車，所以其為單行道。對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的屬性賦值如 下，設(shè)置完成之后，點(diǎn)擊下一步，進(jìn)行方向設(shè)置，要進(jìn)行方向設(shè)置，道路屬性字段必須具 有Length和Text,也就是有所有道路要有名稱和長度屬性。設(shè)定完成后，點(diǎn)擊確定，點(diǎn)擊下一步，點(diǎn)擊Finish點(diǎn)擊Yes完成創(chuàng)建。將建好的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集加載到 ArcMap中，進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。結(jié)果如下： 注意：公交站點(diǎn)和加油站點(diǎn)要在連接點(diǎn)上。2路徑分析分析模型：最短路徑，最近設(shè)施，游離方案，VRP。說明：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的距離屬性單位是：米；時(shí)間屬性單位是：秒。通過百度地圖測量工具，求得圖上距離與實(shí)際距離

6、的比大約為1:。查閱相關(guān)資料，得出武漢武昌主城區(qū)平均車速約為20km/h，約合s.因此，通過圖上距離轉(zhuǎn)化為與實(shí)際相近的距離，使得分析的結(jié)果更貼合實(shí)際情況，這樣對(duì)解決實(shí)際問題更有幫助。利用上面建立的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，即可以進(jìn)行路徑分析。打開ArcMap中的NetworkAnalyst擴(kuò)展工具，加載交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集到 ArcMap中，點(diǎn) 擊匡，打開NetworkAnalystWindow。如下圖所示：（1）最短路徑選擇NetworkAnalyst下拉框中的NewRoute，點(diǎn)擊中添加起始點(diǎn)，點(diǎn)擊求解，點(diǎn)擊顯示方向窗口。路徑長度在 Directions窗口中展示。A. 兩結(jié)點(diǎn)間最短路徑由于光谷大轉(zhuǎn)盤為逆時(shí)針

7、方向單行道，因此，最短路徑如圖所示。B. 考慮轉(zhuǎn)向代價(jià)的最短路徑途中紅色部分為轉(zhuǎn)向要素，由于汽車轉(zhuǎn)彎要進(jìn)行減速行駛或者等紅綠燈， 都會(huì)多花費(fèi) 時(shí)間，因此多花費(fèi)的時(shí)間可以轉(zhuǎn)化為多走一段距離的時(shí)間， 所以把轉(zhuǎn)彎長度作為其轉(zhuǎn) 彎代價(jià)。如下圖所示，考慮轉(zhuǎn)向代價(jià)最短路徑為右邊道路。如下圖所示：上圖選中部分道路總長度為米。上圖選中部分道路長度為米。由此對(duì)比，可看出上述結(jié)果為考慮轉(zhuǎn)彎代價(jià)后的最短路徑。C. 起點(diǎn)和中點(diǎn)在道路中間的最短路徑使用曲工具，在道路中間添加起始點(diǎn)，點(diǎn)擊 Solve,求得結(jié)果。（2）最近設(shè)施A.駕駛者和加油站都在結(jié)點(diǎn)上選擇NetworkAnalyst下拉框中的NewClosestFaci

8、lity在網(wǎng)絡(luò)分析屬性窗口中選中 Facilities,右鍵，選擇LoadLocations設(shè)施選擇加油站。點(diǎn)擊弋添加起位置，點(diǎn)擊團(tuán)進(jìn)行設(shè)置，點(diǎn)擊錢求解，點(diǎn)擊I思顯示方向窗口。路徑長度在Directions窗口中展示 選擇加油站，點(diǎn)擊確定。然后進(jìn)行設(shè)置。得出如下結(jié)果：B駕駛者和加油站不受路網(wǎng)約束，可以在任意地點(diǎn)操作過程同上：(3) 游歷方案具體操作如下圖所示：1JJHi1v?liE阿砂迪皿訕慟皿皿4U:血皿4Ctrtnjli JlE *-! fl kDrbn-H wai: vn t 血逼4FhV r 1 IMajLlri刊牯n上毒二ntan_H uai: anTiyh Spft； f- !|f

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10、站，制定起始點(diǎn)都為關(guān)山大道關(guān)山街，結(jié)果如下圖：分析 時(shí)，假定游歷所有公交站點(diǎn)，得出如下結(jié)果。(4) VRP問題Orders和Depots分別是公交站和加油站，制定起始點(diǎn)都為名為“加油站“的加油站， 對(duì)公交站點(diǎn)進(jìn)行配送，結(jié)果如下：3.設(shè)施定位(1) 服務(wù)區(qū)分析選擇 NetworkAnalyst 下拉框中的 NewServiceArea,選擇 Facilities，右鍵 LoadLocations 選擇加油站，點(diǎn)擊確定，選擇Polygo ns,選擇網(wǎng)絡(luò)分析屬性窗口進(jìn)行設(shè)置，保存設(shè)置，最后，點(diǎn)擊 求解.服務(wù)范圍設(shè)為5分鐘，得出如下結(jié)果。重新設(shè)置服務(wù)范圍 選擇服務(wù)范圍為1000米，得出如下結(jié)果。(2) 設(shè)施定位分析選擇NetworkAnalyst下拉框中的NewLocation-Allocation，打開網(wǎng)絡(luò)分析窗口。 在網(wǎng)絡(luò)分析窗口中：選擇Facilities,右鍵LoadLocations選擇