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

1、ArcGIS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的創(chuàng)建與網(wǎng)絡(luò)分析1 .學(xué)會采集、存儲和管理GIS-T的數(shù)據(jù)，結(jié)合課堂理論知識，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，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，添加相關(guān)屬性信息，學(xué)會建立交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，結(jié)合實際來理解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OD成本矩陣、設(shè)施定位等，理解GIS-T的分析模型。4 .在完成整個實習(xí)任務(wù)之后，對GIS-T有個完整的了解和認(rèn)識，并會使用它來解決生活

2、中的實際問題，如車輛配送（VRP）、最短路徑、道路導(dǎo)航、改善交通路網(wǎng)等。實驗工具:ArcGISForDesktop10.01 .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、信號燈時間間隔采集。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)則要到實地進(jìn)行測量和記錄得出。數(shù)據(jù)形式：分層存儲的點線要素，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)屬性存儲在要素屬性表中。在ArcCatalog中，交通地理信息系統(tǒng)實習(xí)中新建個人地理數(shù)據(jù)庫，在地理數(shù)據(jù)庫中新建FeatureDataset,命名為：道路網(wǎng)，在道路

3、網(wǎng)要素集中新建線要素（道路），點要素（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)存儲在ArcCatalog個人地理數(shù)據(jù)庫中。其相關(guān)屬性信息如下表：交通信號燈：人行道：公交站：道路：車流量：最終數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢鹤⒁猓涸谑噶炕缆返臅r候，一條道路上的點的數(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，在有交通設(shè)施的地方最好也要有點，這樣，在最后建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的時候回帶來很大方便。由于ArcGIS10編輯工具中，在矢量化時具有捕捉點線功能，這對于矢量化道路網(wǎng)這樣的影像數(shù)據(jù)提供了很大的便利，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

4、，結(jié)果如下：然后使用SplitLineAtVerticesX具處理，輸出要素為道路_SplitLine。注意：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的要素源為邊、連接點和轉(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)錂z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，使用要素編輯時自動捕捉功能。只有數(shù)據(jù)無錯，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，加油站。上述步驟為添加網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的屬性，包括時間成本，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。

5、對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的屬性賦值如下，設(shè)置完成之后，點擊下一步，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，點擊確定，點擊下一步，點擊Finish點擊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：公交站點和加油站點要在連接點上。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，求得圖上距離與實際距離的比大約為1:6.8281。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5.56m

6、/s.因此，通過圖上距離轉(zhuǎn)化為與實際相近的距離，使得分析的結(jié)果更貼合實際情況，這樣對解決實際問題更有幫助。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，點擊一日,打開NetworkAnalystWindow。如下圖所示：(1)最短路徑選才NNetworkAnalyst下拉框中的NewRoute,點擊”添加起始點，點擊求解，點擊顯示方向窗口。路徑長度在Directions窗口中展示。A.兩結(jié)點間最短路徑由于光谷大轉(zhuǎn)盤為逆時針方向單行道，因此，最短路徑如圖所示。B.考慮轉(zhuǎn)向代價的最短路徑途中紅色部分為轉(zhuǎn)向

7、要素，由于汽車轉(zhuǎn)彎要進(jìn)行減速行駛或者等紅綠燈，都會多花費時間，因此多花費的時間可以轉(zhuǎn)化為多走一段距離的時間，所以把轉(zhuǎn)彎長度作為其轉(zhuǎn)彎代價。如下圖所示，考慮轉(zhuǎn)向代價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1869.6米。上圖選中部分道路長度為1822.8米。由此對比，可看出上述結(jié)果為考慮轉(zhuǎn)彎代價后的最短路徑。C,起點和中點在道路中間的最短路徑使用尾工具，在道路中間添加起始點，點擊Solve,求得結(jié)果。(2)最近設(shè)施A.駕駛者和加油站都在結(jié)點上選擇NetworkAnalyst下拉框中的NewClosestFacility在網(wǎng)絡(luò)分析屬性窗口中選中Facilities,右鍵，選擇Loa

8、dLocations,設(shè)施選擇加油站。點擊七添加起位置，點擊回進(jìn)行設(shè)置，點擊求解，點擊顯示方向窗口。路徑長度在Directions窗口中展示。選擇加油站，點擊確定。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，可以在任意地點操作過程同上：(3)游歷方案具體操作如下圖所示:Orders和Depots都是公交站，制定起始點都為關(guān)山大道關(guān)山街，結(jié)果如下圖:F4JLrulyfjC " .Hnd Cammbn AnaniEr|'4J13 JeJL<l.r Ur known Unia分析時，假L 生：鼾3DvIaMt fum_Ne定游歷所有公交站點，得出如下結(jié)果(4)

9、VRP問題Orders和Depots分別是公交站和加油站，制定起始點都為名為“加油站”的加油站，對公交站點進(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，點擊確定，選擇Polygons,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,選擇加油站，點擊確定；選擇Demand