Arcgis空間分析

1、ArcGIS的網(wǎng)絡(luò)分析 2007年09月11日23:08 Geoinformatics標(biāo)簽：校園生活 ArcGIS的網(wǎng)絡(luò)分析分為兩類：傳輸網(wǎng)絡(luò)(Network Analyst)和效用網(wǎng)絡(luò)(Utility Network Analyst)。一、從應(yīng)用上來(lái)考慮：1.傳輸網(wǎng)絡(luò)常用于道路、地鐵等交通網(wǎng)絡(luò)分析。特點(diǎn)：在傳輸網(wǎng)絡(luò)中，汽車和火車都是可以自由移動(dòng)的物體，具有主觀選擇方向的能力。傳輸網(wǎng)絡(luò)解決的問(wèn)題有：A.計(jì)算點(diǎn)與點(diǎn)之間的最佳距離，時(shí)間最短或者距離最短，最佳路徑能夠繞開(kāi)事先設(shè)置的障礙物B.可以進(jìn)行多點(diǎn)的物流派送，能夠按照規(guī)定時(shí)間規(guī)劃送貨路徑，也能夠自由調(diào)整各點(diǎn)的順序，也會(huì)繞開(kāi)障礙物C.尋

2、找最近的一個(gè)或者多個(gè)設(shè)施點(diǎn)D.確定一個(gè)或者多個(gè)設(shè)施點(diǎn)的服務(wù)區(qū)，繪制服務(wù)區(qū)范圍的條件可以是多個(gè)，例如，同時(shí)列出3分鐘、6分鐘、9分鐘的服務(wù)區(qū)E.繪制起點(diǎn)終點(diǎn)距離矩陣2.效用網(wǎng)絡(luò)常用于水、電、氣等管網(wǎng)的連通性分析。特點(diǎn)：在效用網(wǎng)絡(luò)中，水、電、氣通過(guò)管道和線路輸送給消費(fèi)者，水、電、氣被動(dòng)地由高壓向低壓輸送，不能主觀選擇方向。效用網(wǎng)絡(luò)解決的問(wèn)題有：A.尋找 連通的/不連通的 管線B.上/下游追蹤C(jī).尋找環(huán)路D.尋找通路E.爆管分析二、從技術(shù)上來(lái)考慮：傳輸網(wǎng)絡(luò)(Network Analyst)基于Network Dataset效用網(wǎng)絡(luò)(Utility Network Analyst)基于Geometri

3、c Network它們的區(qū)別可以參考下面的表格:Geometric networkNetwork datasetNetwork features:Edges and junctionsNetwork elements: Edges, junctions, and turns數(shù)據(jù)源:GDB feature classes only數(shù)據(jù)源:GDB feature classes, shapefiles, or StreetMap dataSystem manages connectivityUser controls when connectivity is builtWeights based

4、on feature attribute fieldsMore robust attribute (weight) model存在于:Feature dataset only存在于:Feature dataset or workspace單模型單模型或者多模型Network tracing functionalityNetwork solver functionalityutilities/natural resources modelingtransportation modeling不支持轉(zhuǎn)彎支持轉(zhuǎn)彎uses custom features: simple/complex edge fea

5、tures and junctionsuses simple features: points and linesArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析轉(zhuǎn)- -                                      

6、一、  目的 網(wǎng)絡(luò)分析是GIS空間分析的重要組成部分，它的主要內(nèi)容包括：l 尋找最佳行進(jìn)路線，如：找出兩地通達(dá)的最佳路徑。l 確定最近的公共設(shè)施，如：引導(dǎo)最近的救護(hù)車到事故地點(diǎn)。l 創(chuàng)建服務(wù)區(qū)域，如：確定某零售店的服務(wù)區(qū)域，從而查明區(qū)域內(nèi)的顧客數(shù)等等。通過(guò)對(duì)本實(shí)習(xí)的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)目的：1、加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)分析基本原理、方法的認(rèn)識(shí)；2、熟練掌握ARCGIS網(wǎng)絡(luò)分析的技術(shù)方法。3、結(jié)合實(shí)際、掌握利用網(wǎng)絡(luò)分析方法解決地學(xué)空間分析問(wèn)題的能力。二、  實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 1、  軟件準(zhǔn)備：ArcGIS2、  數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：文件s_fran.dbf，s_fran.shp，s_fr

7、an.shx，文件hospital.dbf，hospital.shp，hospital.shx，文件del_loc.dbf，del_loc.shp，del_loc.shx三、  實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、  ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析模塊的裝入 圖1  裝入Network Analyst模塊方法 從【Files】菜單選擇【Extensions】命令，在Extensions對(duì)話框中選中Network Analyst（見(jiàn)圖1），單擊OK，即裝入Network Analyst空間分析擴(kuò)展模塊。 2、  尋找最佳路徑例：為郵遞員設(shè)計(jì)最佳投遞路線，該路線應(yīng)是投遞時(shí)的最短路線，并選擇

8、最有效率的投遞順序。具體的操作如下：(1)添加城市街道的網(wǎng)絡(luò)線層面S_fran和投遞點(diǎn)層面Del_loc。（見(jiàn)圖2）。 圖2  城市街道線主題 (2)從【Network】菜單選擇【Find Best Route】命令。     (3)出現(xiàn)路徑Route1對(duì)話框（見(jiàn)圖3），單擊Property按鈕，在下來(lái)出現(xiàn)的Properties對(duì)話框（見(jiàn)圖4）中，從Cost Field下拉列表中選擇街道層面屬性表中的一個(gè)字段作為費(fèi)用字段用來(lái)計(jì)算最佳路線，費(fèi)用可以是穿過(guò)一個(gè)特征所須的平均時(shí)間或平均距離。從Working Unit下拉列表中選擇工作單位，工作單位確

9、定了該路線的總的費(fèi)用，在本例中選擇Meters（街區(qū)長(zhǎng)度）作為費(fèi)用字段，Meters為工作單位。圖3.  Route1對(duì)話框      圖4  定義費(fèi)用字段與工作單位 (4)同時(shí)，視圖中添加缺省名為“Route 1”的新主題來(lái)包含最佳路線。(5)在街道主題上指定投遞起點(diǎn)（郵遞員從郵局出發(fā)）及各個(gè)投遞站點(diǎn)，可以采用兩種方法可以選擇訪問(wèn)站點(diǎn)：1) 從工具欄中選擇添加位置工具 ，在線主題上用鼠標(biāo)直接點(diǎn)擊，確定起點(diǎn)與各投遞點(diǎn)。 2)在Route1對(duì)話框中選擇Load Stop按鈕，在Load Stops對(duì)話框中添加一個(gè)點(diǎn)主題作為站點(diǎn)位置。(6

10、)當(dāng)指定站點(diǎn)后，他們被加入到Route1對(duì)話框（見(jiàn)圖3）中的站點(diǎn)列表的Label欄中。列表中第一個(gè)站點(diǎn)是投遞路線的起點(diǎn)，其他投遞點(diǎn)將以其在列表中出現(xiàn)的次序被訪問(wèn)；要改變?cè)L問(wèn)次序，選中站點(diǎn)，用箭頭工具 和 在列表中移動(dòng)它；按下 按鈕可刪除站點(diǎn)。(7)郵遞員投遞完畢之后須返回郵局，選中Route1對(duì)話框中的Return to origin復(fù)選框，保證路線的終點(diǎn)是郵局；選中Find best order復(fù)選框，得出最有效的投遞順序（見(jiàn)圖3）。 (8)單擊solve按鈕 ，計(jì)算投遞的最短路線，其路線顯示在Route 1主題中；穿過(guò)該路線所需的距離顯示在Route1對(duì)話框中站點(diǎn)列表中的miles欄中（見(jiàn)

11、圖5）。圖5.  投遞最短路線的圖形與屬性示意    (9)在Route1對(duì)話框中，單擊Direction按鈕，在Direction對(duì)話框中對(duì)生成的最佳路線進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明（見(jiàn)圖6）。圖6.  對(duì)路線的詳細(xì)說(shuō)明3、  確定最近設(shè)施例：尋找最近的醫(yī)院。 (1)添加包含醫(yī)院位置的點(diǎn)主題Hospitals和城市街道的網(wǎng)絡(luò)線層面S_fran。 (2)激活街道線層面S_fran.shp。 (3)從【Network】菜單選擇【Find Closest Facility】命令,打開(kāi)設(shè)施Fac1對(duì)話框（見(jiàn)圖7），同時(shí)，在視圖目錄表中添加缺省名為“Fac1”的新主

12、題來(lái)包含事件到最近設(shè)施的最佳路線。 圖7  Fac1對(duì)話框 (4)在Fac1對(duì)話框中單擊Property按鈕，出現(xiàn)Properties對(duì)話框，從線主題的特征表中選擇費(fèi)用字段, 本例中為Meters（距離），Network Analyst 將根據(jù)此字段來(lái)查詢最近設(shè)施；同時(shí)指定工作單位，本例中為meters（米），Network Analyst 將根據(jù)此單位來(lái)計(jì)算通向最近設(shè)施所需的總開(kāi)銷，單擊OK。 在Fac1對(duì)話框中有以下幾個(gè)選項(xiàng)： Facilities 在Facilities下拉列表中選擇一個(gè)點(diǎn)主題作為設(shè)施主題，本例中為Hospitals。如果用選擇工具 事先已選中了部分設(shè)施，則在解

13、決問(wèn)題時(shí)只考慮被選中的設(shè)施；如果無(wú)任何設(shè)施被選中，則所有的設(shè)施都被考慮。 Number of facilities to find 在此框中確定要找出的最近設(shè)施的數(shù)目。 Cutoff cost在此輸入框中輸入一個(gè)最遠(yuǎn)閥值，對(duì)最近設(shè)施的最遠(yuǎn)距離進(jìn)行限制。如果不做限制，則此項(xiàng)為空白。其單位應(yīng)與指定的工作單位一致。 Event 指定發(fā)生的事件?？刹捎肁dd Location工具 在線主題上點(diǎn)直接點(diǎn)擊，事件的位置將以綠色符號(hào)顯示在視圖上；也可用Load event按鈕裝入一個(gè)包含事件的點(diǎn)主題。如果采用工具指定事件，事件的缺省名為“Graphic pick ”，n是唯一的編號(hào)。 Travel to ev

14、ent / Travel from event 指定路線的行進(jìn)方向，Travel to event表示路線方向從設(shè)施到事件；Travel from event表示路線方向從事件到設(shè)施。 (5)單擊solve按鈕 ，找出最近的醫(yī)院，并顯示最佳路線（見(jiàn)圖8）。最近設(shè)施的名稱顯示在Fac1的Label欄中，其距事件的距離顯示在meters欄中。 圖8.  最近設(shè)施與最佳路線的顯示 4、創(chuàng)建服務(wù)區(qū)域 創(chuàng)建服務(wù)區(qū)時(shí)，必須指定行進(jìn)方向，從某地點(diǎn)到周圍地區(qū)或從周圍地區(qū)到某地點(diǎn)。因?yàn)榻煌ǚ绞健⑿旭偹俣取涡芯€及禁止轉(zhuǎn)彎等因素的影響，路線行進(jìn)方向不同，服務(wù)區(qū)域?qū)?huì)不同。   Net

15、work Analyst可建立兩種服務(wù)區(qū)域：一般服務(wù)區(qū)General area和緊湊服務(wù)區(qū)Compact area（見(jiàn)圖9、圖10）。一般服務(wù)區(qū)比緊湊服務(wù)區(qū)稍大，邊界較為光滑，一般服務(wù)區(qū)可能會(huì)與行進(jìn)時(shí)間或距離確定的范圍之外幾個(gè)街道相迭；緊湊服務(wù)區(qū)即指服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域，通常有參差不齊的邊界，它與區(qū)域外的街道交錯(cuò)較少，但可能漏掉一些應(yīng)在服務(wù)區(qū)內(nèi)的位置。在特殊情況下，例如：當(dāng)線主題中的某些線特征橫跨另一些線特征（如立交橋）時(shí)，Network Analyst將提示不能生成緊湊服務(wù)區(qū)，而生成一個(gè)一般服務(wù)區(qū)。    圖9  一般服務(wù)區(qū)   &#

16、160;                                   圖10  緊湊服務(wù)區(qū) Network Analyst可創(chuàng)建包含多個(gè)地區(qū)的服務(wù)區(qū)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，如對(duì)上面提到的零售店，可創(chuàng)建1公里范圍內(nèi)、1-2公里、2-3公里范圍內(nèi)的服務(wù)區(qū)域，

17、外部的區(qū)域?yàn)榄h(huán)狀，不包括內(nèi)部的區(qū)域（見(jiàn)圖11）。 圖11  創(chuàng)建多層服務(wù)區(qū)與服務(wù)網(wǎng)絡(luò) (1) 激活街道線主題S_fran.shp和點(diǎn)主題del_loc.shp。 (2) 從【Network】菜單選擇【Find Service Area】命令,打開(kāi)Sarea1和Snet1對(duì)話框（見(jiàn)圖12），同時(shí)，在視圖目錄表中增加兩個(gè)新的主題，缺省名為“Snet1”的新主題包含服務(wù)區(qū)內(nèi)的街道網(wǎng)絡(luò)。缺省名為“Sara1”的新主題包含服務(wù)區(qū)的多邊形區(qū)域。 在Sarea1和Snet1對(duì)話框中按下Property按鈕，在Properties對(duì)話框中定義費(fèi)用字段Meters（距離）和工作單位meters。 圖12  Sarea1和Snet1對(duì)話框 (3) 在街區(qū)線主題中指定零售點(diǎn)的位置。 (4) 雙擊地點(diǎn)列表中的費(fèi)用字段Meters，刪除缺省值，鍵入行進(jìn)距離1000米（見(jiàn)圖12），并確保它的單位和工作單位一致，從而指定服務(wù)區(qū)域和網(wǎng)絡(luò)的范圍。 如果想為一個(gè)地點(diǎn)指定多個(gè)時(shí)間或距離，例如：距零售店12公里的服務(wù)區(qū)，可