某市區(qū)幾何網(wǎng)絡(luò)的建立

1、文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .附件一：實(shí)驗(yàn)報告基本內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)報告的基本內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)報告應(yīng)體現(xiàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)步驟記錄和實(shí)驗(yàn)報告，要求這三個過程在一個實(shí)驗(yàn)報告中完成。1實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)在實(shí)驗(yàn)前每位同學(xué)都需要對本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行認(rèn)真的預(yù)習(xí)，并寫好預(yù)習(xí)報告，在預(yù)習(xí)報告中要寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求，需要用到的軟件設(shè)備以及簡要的實(shí)驗(yàn)步驟，形成一個操作提綱。對實(shí)驗(yàn)中的安全注意事項(xiàng)及可能出現(xiàn)的現(xiàn)象等做到心中有數(shù)，但這些不要求寫在預(yù)習(xí)報告中。2實(shí)驗(yàn)記錄學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)該將記錄本放在近旁，將實(shí)驗(yàn)中所做的每一個操作步驟、每個步驟所對應(yīng)的操作界面，以及操作界面中的參數(shù)選擇如實(shí)地記錄下來。實(shí)驗(yàn)記

2、錄中應(yīng)有指導(dǎo)教師的簽名。3實(shí)驗(yàn)總結(jié)主要包括對實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)現(xiàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行整理、解釋、分析總結(jié)，回答思考題，提出實(shí)驗(yàn)結(jié)論或提出自己的看法等。1文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .附件二：實(shí)驗(yàn)報告格式貴州大學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（小三號，加黑）學(xué)院：資源與環(huán)境工程學(xué)院專業(yè)：土地資源管理班級：土管101 班姓名張青萍學(xué)號90實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)時間指導(dǎo)教師成績實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱某市區(qū)幾何網(wǎng)絡(luò)的建立實(shí)（ 1）通過本練習(xí)，使讀者掌握根據(jù)已有要素來建立幾何網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)過程，進(jìn)據(jù)庫的創(chuàng)驗(yàn)建有更全面的認(rèn)識。目（ 2）為網(wǎng)絡(luò)分析操作打下基礎(chǔ)。的實(shí)在 C

3、ity要素數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入某城市交通網(wǎng)絡(luò)（net.shp ）、商業(yè)中（ center.shp）、旅游景驗(yàn)點(diǎn)（ famousplace.shp）三個 Shapefile，建立該數(shù)據(jù)集的幾何網(wǎng)絡(luò)，為網(wǎng)絡(luò)分析的網(wǎng)要絡(luò)分析做好準(zhǔn)備。求（ 1）空間數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)分析是對地理網(wǎng)絡(luò)，城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)（如各種網(wǎng)線，電纜線，電力線，電話線，供水線，排水管道等）進(jìn)行地理化和模型化，基于它們本身在空間拓?fù)渖系年P(guān)系、內(nèi)在聯(lián)系、跨度等屬性和性質(zhì)來進(jìn)行空間分析，通過滿足必要的條件得到合理的結(jié)果。 網(wǎng)絡(luò)分析的理論基礎(chǔ)是圖論和運(yùn)籌學(xué)，它是從運(yùn)籌學(xué)的角度來研究，統(tǒng)籌，策劃一類具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)的工程如何安排各個要素的運(yùn)行使其能充分發(fā)揮其

4、作用或達(dá)到所預(yù)想的目標(biāo)，如資源的最佳分配，最短路徑的尋找，地址的查詢匹配等，而在此之中所采用的是基于數(shù)學(xué)圖論理論的方法，即利用統(tǒng)籌學(xué)建立模型，再利用其網(wǎng)絡(luò)本身的空間關(guān)系，用數(shù)學(xué)的方法來實(shí)現(xiàn)這個模型，最終得到結(jié)果，從而指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)和應(yīng)用，故實(shí)而對網(wǎng)絡(luò)分析的研究在空間分析中占有著極其重要的意義。（ 2）空間網(wǎng)絡(luò)分析：空間網(wǎng)絡(luò)分析（ spatial network analysis）是 GIS 空間分析的重要驗(yàn) 組成部分。網(wǎng)絡(luò)是一個由點(diǎn)、線的二元關(guān)系構(gòu)成的系統(tǒng)，通常用來描述某種資源或物質(zhì)原沿著路徑在空間上的運(yùn)動。例如城市的道路系統(tǒng)、各類地下管絡(luò)系統(tǒng)、流域的水網(wǎng)等，都可以用網(wǎng)絡(luò)來表示，形成個類物質(zhì)，能量和

5、信息流通的通道。理（ 3）空間網(wǎng)絡(luò)分析的用途：空間網(wǎng)絡(luò)分析的用途很廣泛，共公共交通運(yùn)營線路的選擇和緊急救援行動線路的選擇等，與網(wǎng)絡(luò)最佳路徑選擇有關(guān)；當(dāng)估計排水系統(tǒng)在暴雨期間是否溢流及河流是否泛濫時，需要進(jìn)行網(wǎng)流量分析或負(fù)荷估計；城市消防站的分布和醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)的配置等，可以看成是利用網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行資源的分配等。（ 4）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時通常包含兩個部分的內(nèi)容，一是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的幾何結(jié)構(gòu)，一是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的幾何結(jié)構(gòu)表示網(wǎng)絡(luò)的地理分布位置，可以用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的點(diǎn)和線來表達(dá)；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表示網(wǎng)絡(luò)中元素的連接關(guān)系，如道路之間的連通性質(zhì)等。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常用圖的形式

6、來表達(dá)，網(wǎng)絡(luò)圖論是空間網(wǎng)絡(luò)分析的重要理論基礎(chǔ)。2文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .（ 5）圖（ graph）的定義：圖論中的“圖”并不是通常意義下的幾何圖形，而是一個以抽象的的形式來表達(dá)確定的事物以及事物之間是否具備某種特定關(guān)系的數(shù)學(xué)系統(tǒng)或邏輯模型。一個圖 G 是由非空頂點(diǎn)集合和其中頂點(diǎn)偶對形成的邊（或?。┘纤鶚?gòu)成的二元組。頂點(diǎn)的無序?qū)凶鬟?，由邊組成的圖稱作無向圖；頂點(diǎn)的有序?qū)ΨQ作弧，由弧組成的圖稱為有向圖，即圖中有虎連接的兩個頂點(diǎn)具有方向性，例如，道路中的單行線只能像一個方向通行。邊或弧上帶有權(quán)重的圖就成為網(wǎng)絡(luò)。有

7、一個頂點(diǎn)出發(fā)到另一個頂點(diǎn)所經(jīng)過的頂點(diǎn)序列成為一條路徑。（ 6）鄰接矩陣：在計算機(jī)中，圖或網(wǎng)絡(luò)的存儲可以采用理解矩陣的方法。鄰接矩陣（ AdjacencyMatrix ）：是表示頂點(diǎn)之間相鄰關(guān)系的矩陣。設(shè)G=(V,E) 是一個圖，其中V=v1,v2, ,vn。G 的鄰接矩陣是一個具有下列性質(zhì)的n 階方陣：對無向圖而言，鄰接矩陣一定是對稱的，而且對角線一定為零（在此僅討論無向簡單圖），有向圖則不一定如此。 在無向圖中， 任一頂點(diǎn)i 的度為第i 列所有元素的和，在有向圖中頂點(diǎn)i 的出度為第 i 行所有元素的和，而入度為第i 列所有元素的和。用鄰接矩陣法表示圖共需要 n2 個空間，由于無向圖的鄰接矩陣

8、一定具有對稱關(guān)系，所以扣除對角線為零外，僅需要存儲上三角形或下三角形的數(shù)據(jù)即可，因此僅需要n（ n-1）/2 個空間 。1） 創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫在 ArcCatalog 樹中，右鍵單擊 Result 文件夾，單擊 New，單擊 Personal Geodatabase，輸入所建的地理數(shù)據(jù)庫名稱： NewGeodatabase。2） 在新建的地理數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建要素數(shù)據(jù)集。打開 New Feature Dataset對話框，如圖 1所示。將數(shù)據(jù)集命名為： city 。圖 1 創(chuàng)建要素數(shù)據(jù)集A、 單擊下一步按鈕，打開new feature dataset 對話框 。如圖 2 所示 。實(shí)驗(yàn)步驟B、 單擊 I

9、mport 按鈕，選擇要與之具有相同坐標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集：net.shp、famousplace.shp圖 2或 center.shp，如圖 3 所示。3文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .C、 單擊 next 按鈕，設(shè)置參數(shù)為默認(rèn)值。如圖4 所示。圖 3圖 4D、單擊finishion 按鈕，再單擊確定按鈕，完成要素數(shù)據(jù)集的建立。2）向數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入數(shù)據(jù)A、在 ArcCatalog樹中，右鍵單擊Result 文件夾中的Topology 數(shù)據(jù)集，單擊Import ，單擊 Feature Class(multiple) 。B、打開

10、 Feature Class to Geodatabase(multiple)對話框，如圖 5 所示。導(dǎo)入 net.shp、 famousplace.shp 和 center.shp 三個 shapefile ，單擊 OK 按鈕。3）建立幾何網(wǎng)絡(luò)圖 5A、在 ArcCatalogCity 要素數(shù)據(jù)集，單擊New ，單擊 Geometric目錄樹中，右鍵單擊Network 命令。打開 Build Geometric Network Wizard對話框，如圖 6所示。圖 6B、單擊Next 按鈕，打開選擇如何建立幾何網(wǎng)絡(luò)的對話框，如圖7 所示。選擇Build a4文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪

11、除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .geometric network from exiting features單選按鈕，用已有要素建立幾何網(wǎng)絡(luò)。C、單擊Next 按鈕，打開選擇幾何網(wǎng)絡(luò)要素類對話框，如圖8 所示。選擇需要在幾何圖 7網(wǎng)絡(luò)中包含的要素類，并為新的幾何網(wǎng)絡(luò)輸入名稱（選擇默認(rèn)的名稱）。D、單擊Next 按鈕，打開是否保留有效值的對話框，如圖9 所示。一個網(wǎng)絡(luò)要素是否圖 8有效，其狀態(tài)由Enabled 屬性字段來維護(hù)的，該字段的取值由兩個：True 和 False。選擇No 單選按鈕，所有的網(wǎng)絡(luò)要素有效；選擇Yes 單選按鈕，保留Enabled

12、 字段里現(xiàn)有的屬性值。5文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .E、單擊Next 按鈕，打開選擇變成復(fù)雜邊的要素類對話框，如圖10 所示。如果想讓圖 9輸入的線要素類變成復(fù)雜的邊，選擇Yes 單選按鈕。并選擇想變成復(fù)雜邊的線要素類，沒有被選中的線要素將是簡單邊。F、單擊Next 按鈕，打開網(wǎng)絡(luò)要素自動捕捉對話框，如圖11 所示。如果需要讓輸入圖 10Yes 單選按鈕，輸入捕捉誤差（ Snap要素在網(wǎng)絡(luò)建立過程中被自動調(diào)整并捕捉，選擇Tolerance）。選擇需要被自動調(diào)整并捕捉的要素類。6文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.

13、文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .G、單擊 Next 按鈕，打開設(shè)置連接要素類型對話框，如圖 12 所示。如果想讓連接要素圖 11Yes 單選按鈕，并選擇需要存儲源（Source）或類中的一些要素能夠作為源或匯，選擇匯（ Sink ）的連接要素。H、單擊Next 按鈕，打開設(shè)置圖網(wǎng)絡(luò)12權(quán)重對話框，如圖13 所示。如果想在網(wǎng)絡(luò)中添加按鈕添加新權(quán)重，單擊添加的權(quán)重，單擊按鈕可以刪除已經(jīng)權(quán)重，選擇Yes單選按鈕。為添加的權(quán)重確定名稱（ Weight Name ）和類型（ Type）；如果不想在網(wǎng)絡(luò)中添加權(quán)重，選擇 No 單選按鈕。這里添加了三個權(quán)重： yuzhi

14、 、 length 和 minutes，類型都是雙浮點(diǎn)型。7文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .I、單擊Next 按鈕，打開分配網(wǎng)絡(luò)權(quán)重對話框，如圖14、15、16 所示。把這些權(quán)重分配給每一個要素類的特定字段。圖 13圖 14圖 15圖 16J、在Availablenetwork 的下拉框中選擇將分配給屬性的網(wǎng)絡(luò)權(quán)重。對于想關(guān)聯(lián)權(quán)重的要素類，在Associated field列下選擇想關(guān)聯(lián)權(quán)重的該要素類中的字段如果選擇None，則該要素類不關(guān)聯(lián)權(quán)重。K、單擊Next 按鈕，打開網(wǎng)絡(luò)設(shè)置總結(jié)信息框，如圖17 所示。檢查相應(yīng)

15、的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置選項(xiàng)，如果需要改變則按back，返回進(jìn)行修改。L、當(dāng)所有網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)設(shè)置全部滿足時，單擊Finish 按鈕，完成新的幾何網(wǎng)絡(luò)的建立。圖 17圖 18M 、出現(xiàn)進(jìn)程條，當(dāng)進(jìn)程結(jié)束時，可以看到在ArcCatalog樹中City要素集中產(chǎn)生兩個新的類，一個是City_Net ，是指幾何網(wǎng)絡(luò)類；另一個是City_Net_Junctions ，是指網(wǎng)絡(luò)上8文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .結(jié)點(diǎn)要素類。如圖19 所示。圖 19 4）添加新的幾何網(wǎng)絡(luò)要素類新的幾何網(wǎng)絡(luò)要素類包含兩種：一種是網(wǎng)絡(luò)邊要素類，另一種是網(wǎng)絡(luò)連接要素類。所

16、有的網(wǎng)絡(luò)要素類同簡單要素類一樣，都有相同的必須字段OID 和 Shape ，除此之外，網(wǎng)絡(luò)邊要素還必須有個字段稱為Enabled ，它是決定邏輯網(wǎng)絡(luò)的可運(yùn)行性的，這個字段有個固定的屬性域。網(wǎng)路連接要素類可以作為網(wǎng)絡(luò)中的起點(diǎn)或終點(diǎn)，為了記錄一個連接要素是否為起點(diǎn)或終點(diǎn)，必須建立一個AncillaryRole字段，同Enabled一樣AncillaryRole字段也有一個固定的屬性域。A、 建立一個新的網(wǎng)絡(luò)邊要素類a、在 ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊City要素數(shù)據(jù)集，單擊New，單擊 FeatureClass 命令。打開New Feature Class對話框。b、在 New Feat

17、ure Class對話框中輸入幾何網(wǎng)絡(luò)新要素的名稱和假名；在Type欄下選擇第二個單選按鈕：建立一個新的幾何網(wǎng)絡(luò)要素類；在其下部的第一個下拉框中選擇邊要素類型：ESRI Complex Edge Feature，建立存儲復(fù)雜邊要素的要素類；在第二個下拉框中選擇要素類參入的幾何網(wǎng)絡(luò)。c、其余步驟與建立一個新要素類相似（添加屬性字段：name 和 length，類型分別為Text和 Double ）。直到出現(xiàn)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)權(quán)重字段對話框。在此可以把網(wǎng)絡(luò)權(quán)重和所建立的邊要素類中的字段聯(lián)系起來。將權(quán)重length與新建的網(wǎng)絡(luò)邊要素類中的length字段相關(guān)聯(lián)。d、單擊完成按鈕，完成幾何網(wǎng)絡(luò)新的邊要素類的建立

18、。B、建立一個新的網(wǎng)絡(luò)連接要素類a、在 ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊 City要素數(shù)據(jù)集，單擊 New，單擊 FeatureClass命令，打開New Feature Class對話框。輸入幾何網(wǎng)絡(luò)新要素的名稱和假名；在Type欄下選擇第二個單選按鈕，建立一個新的幾何網(wǎng)絡(luò)要素類；在其下部的第一個下拉框中選ESRI Simple JunctionFeature選項(xiàng)；在第二個下拉框中選擇要素類參入的幾何網(wǎng)絡(luò)。b、 選中 The junctionin thisfeatureclasscan be sources and sinksin the network復(fù)選框，允許這個連接要素類中的要

19、素可以作為網(wǎng)絡(luò)中的源或匯。c、 其余步驟與建立一個新要素類相似?？梢栽黾訉傩宰侄蝞ame，類型為Text 。不分9文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .配權(quán)重。5）定義網(wǎng)絡(luò)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)連接規(guī)則限制可能連接到其他網(wǎng)絡(luò)要素的網(wǎng)絡(luò)要素的類型，以及可以連接到其他類型要素的特定類型要素的數(shù)目。通過建立這些規(guī)則，連同其他規(guī)則（例如屬性域），可以維護(hù)地理數(shù)據(jù)庫中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的完整性。有兩種類型的連接規(guī)則：邊 -連接（ Edge-Junction ）規(guī)則和邊 - 邊（ Edge-Edge）規(guī)則。 Edge-Junction規(guī)則建立類型 A的一個邊連

20、接到類型B 的一個連接的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系；Edge-Edge 規(guī)則建立通過類型 C 的一個連接，類型 A 的一個邊連接到類型 B 的一個邊的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。Edge-Edge 規(guī)則總是包括一個 Junction 。A、 建立 Edge-Edge規(guī)則：a、 在 ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要建立Edge-Edge規(guī)則的幾何網(wǎng)絡(luò)，單擊Properties 命令。b、 打開建立幾何網(wǎng)絡(luò)規(guī)則對話框（ Connectivity選項(xiàng)卡）。在 Connectivityrulesfor下拉框中選擇需要建立規(guī)則的要素類。c、 如果所選要素類有子類型，在Subtype in this feature class中選

21、擇要素類的子類型。在Subtype in the Network欄中，選取幾何網(wǎng)絡(luò)中的邊要素或子類型，使其可連接到上面確定的邊子類型或要素類。d、 在 JunctionSubtypes 欄中， 瀏覽并選擇 Junction要素類和子類型， 通過該連接，那些邊要素類或子類型才允許被連接。e、在本例中，各個要素類都沒有子類型，所以，只要在Connectivityrules for 下拉框中選擇需要建立規(guī)則的要素類，單擊確定按鈕，完成Edge-Edge規(guī)則的建立。B、建立 Edge-Junction規(guī)則：a、 在 ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要建立Edge-Junction規(guī)則的幾何網(wǎng)絡(luò)

22、，單擊 Properties命令，打開建立幾何網(wǎng)絡(luò)Edge-Junction規(guī)則對話框（ Connectivity選項(xiàng)卡）。b、 在 Connectivity rules for下拉框中選擇需要建立規(guī)則的要素類。c、 如果所選要素類有子類型，在Subtype in this feature class中選擇該要素類的子類型。在Subtype in the Network欄中，選擇一個Junction要素類或子類型，使其可連接到上面確定的邊子類型或要素類。d、 如 果 需 要 限 制 這 個 可 以 連 接 到 單 一 的Junction類 型 的 邊 的 數(shù) 目 ： 選 中10文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .Cardinality選項(xiàng)組的第一個復(fù)選框Specifynumber of edges a junctioncan connectto ，并在 Min 窗口和 Max 窗口輸入允許的邊的最小數(shù)目和最大數(shù)目。e、 如果想限制這個可以連接到單一的邊類型的Junction的數(shù)目：選中Cardinality選項(xiàng)組的第二個復(fù)選框Specify number of junctions