ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析課件

ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析ESRI中國(guó)信息技術(shù)肖康內(nèi)容概要ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析介紹1傳輸網(wǎng)絡(luò)分析2設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析3一、ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析介紹傳輸網(wǎng)絡(luò)分析Transportationnetworkanalysis設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析Utilitynetworkanalysis區(qū)別ArcGIS中的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)是一種由互聯(lián)元素組成的系統(tǒng)例如邊（線）和連接交匯點(diǎn)（點(diǎn)）等元素，這些元素用來表示從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的可能路徑。傳輸網(wǎng)絡(luò)Transportationnetwork設(shè)施網(wǎng)絡(luò)Utilitynetwork傳輸網(wǎng)絡(luò)分析Transportationnetworkanalysis傳輸網(wǎng)絡(luò)模擬道路、地鐵等交通線路，基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，是無向網(wǎng)，即網(wǎng)絡(luò)使用者可以自行決定方向。可以完成：最佳路徑查詢?cè)O(shè)施服務(wù)區(qū)分析尋找最近設(shè)施點(diǎn)多點(diǎn)物流派送……設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析Utilitynetworkanalysis常用于模擬現(xiàn)實(shí)世界中的水、電、氣等管網(wǎng)設(shè)施源自幾何網(wǎng)絡(luò)，是一種有向網(wǎng)，即網(wǎng)絡(luò)使用者不能自行決定流向，只能通過業(yè)務(wù)規(guī)則按提前定義好的方向行進(jìn)，例如電流。區(qū)別NetworkDataset網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集GeometricNetwork幾何網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域交通運(yùn)輸公共事業(yè)、自然資源分析路徑搜索與定位等流向和追蹤分析網(wǎng)絡(luò)特性非定向網(wǎng)絡(luò)定向網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)Shapefile,要素集要素集權(quán)重更豐富的網(wǎng)絡(luò)屬性(權(quán)重)類型基于要素屬性的權(quán)重類型維護(hù)連通性用戶決定何時(shí)重建連通關(guān)系系統(tǒng)自動(dòng)維護(hù)連通性二、傳輸網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集參與構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的要素集合邊線、交匯點(diǎn)、轉(zhuǎn)向等一種高級(jí)的連通性模型可以模擬復(fù)雜的場(chǎng)景，如多模式（Multi-Modal)的交通網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)屬性進(jìn)行處理，例如各種限制，網(wǎng)絡(luò)等級(jí)等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集—名詞解釋網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集網(wǎng)絡(luò)元素邊線交匯點(diǎn)轉(zhuǎn)彎源要素連通性屬性方向網(wǎng)絡(luò)元素邊線連接到其他元素（交匯點(diǎn)）代理行駛時(shí)經(jīng)過的連接線交匯點(diǎn)

連接邊并使邊與邊之間的導(dǎo)航變得更容易轉(zhuǎn)彎存儲(chǔ)可影響兩條或多條邊之間的移動(dòng)的信息網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)邊線要素到另一個(gè)邊線要素的過渡101102103104網(wǎng)絡(luò)元素所有網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)均由邊和交匯點(diǎn)組成。網(wǎng)絡(luò)中的連通性將處理邊和交匯點(diǎn)彼此之間的相互連接。轉(zhuǎn)彎是一種可選元素，用于存儲(chǔ)與特定轉(zhuǎn)彎移動(dòng)方式有關(guān)的信息；例如，限制從一條特定邊左轉(zhuǎn)到另一條邊。源要素連通性基于線端點(diǎn)、線折點(diǎn)和點(diǎn)的幾何重疊建立，并遵循設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集屬性的連通性規(guī)則網(wǎng)絡(luò)屬性控制網(wǎng)絡(luò)可穿越性的網(wǎng)絡(luò)元素的屬性。比如：指定道路長(zhǎng)度情況下的行程時(shí)間、哪些街道限制哪些車輛、沿指定道路行駛的速度以及哪些街道是單行道。方向構(gòu)成了從某一邊元素到另一邊元素的移動(dòng)方式。通常創(chuàng)建轉(zhuǎn)彎來增加通行的成本，或者完全禁止轉(zhuǎn)彎。連通性連通組每個(gè)邊源只能被分配到一個(gè)連通性組中每個(gè)交匯點(diǎn)源可被分配到一個(gè)或多個(gè)連通性組中一個(gè)聯(lián)通性組中可以包含任意數(shù)量的源。多連通組是構(gòu)建多模式網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)連通策略定義連通組內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)元素相互之間的連通方式連通策略連通策略連接連通性組內(nèi)部的邊如果設(shè)置的是端點(diǎn)連通性，則線要素將變成僅在重合端點(diǎn)處進(jìn)行連接的邊如果設(shè)置了“任何折點(diǎn)”連通性，則線要素將在重合折點(diǎn)處分成多條邊。通過各連通性組間的交匯點(diǎn)連接邊僅可通過兩個(gè)連通性組共享的交匯點(diǎn)進(jìn)行連接。構(gòu)建高程模型高程字段幾何的Z坐標(biāo)值連接連通性組內(nèi)部的邊通過各連通性組間的交匯點(diǎn)連接邊依邊線連通（Honor）交點(diǎn)處連通（Override）構(gòu)建高程模型網(wǎng)絡(luò)屬性五個(gè)基本屬性名稱網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的名稱使用類型指定在分析過程中使用屬性的方式，屬性可以被標(biāo)識(shí)為成本、描述符、約束或等級(jí)單位成本屬性的單位是距離或時(shí)間單位（例如厘米、米、英里、分鐘和秒）。描述符、等級(jí)和約束條件的單位是未知的。數(shù)據(jù)類型可以是布爾型、整型、浮點(diǎn)型或雙精度型。成本屬性不能是布爾型。約束條件始終為布爾型，而等級(jí)始終是整型。默認(rèn)情況將自動(dòng)在新創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)分析圖層上設(shè)置這些屬性網(wǎng)絡(luò)其它屬性成本穿過網(wǎng)絡(luò)元素時(shí)累積的某種屬性值，車行時(shí)間、路段長(zhǎng)度，沿著道路比例分布描述符描述網(wǎng)絡(luò)元素的整體特征，車道數(shù)、路面材質(zhì)，不直接參與路徑計(jì)算約束條件被限制的元素在分析時(shí)是不連通的，單向限制、轉(zhuǎn)向限制等級(jí)等級(jí)是指定給網(wǎng)絡(luò)元素的次序或級(jí)別。三個(gè)等級(jí)：一級(jí)道路、二級(jí)道路和地方道路方向如何穿過路徑的轉(zhuǎn)彎說明網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集必須滿足以下最低要求才能支持方向：具有長(zhǎng)度單位的長(zhǎng)度屬性至少有一個(gè)邊源邊源上至少有一個(gè)文本字段路標(biāo)路標(biāo)提供可在高速公路道路標(biāo)志中看到的一類指示信息，例如出口編號(hào)、所連接的道路以及沿連接的道路可到達(dá)的主要目的地。如果有路標(biāo)數(shù)據(jù)，可用來增強(qiáng)由ArcGISNetworkAnalyst生成的路線指示功能。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集—?jiǎng)?chuàng)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集名稱網(wǎng)絡(luò)連通性轉(zhuǎn)向（可選）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集屬性方向（可選）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)源連通組、連通策略、高程字段（可選）轉(zhuǎn)向?qū)ο蟆⒛J(rèn)轉(zhuǎn)向賦值網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析服務(wù)區(qū)分析最近設(shè)施點(diǎn)分析OD成本矩陣分析多路徑配送(VRP)分析位置分配分析網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析根據(jù)要求出的阻抗查找最快、最短甚至是景色最優(yōu)美的路徑服務(wù)區(qū)分析查找網(wǎng)絡(luò)中任何位置周圍的服務(wù)區(qū)。網(wǎng)絡(luò)分析最鄰近設(shè)施分析查找距離事故地點(diǎn)最近的醫(yī)院、警車、商店等設(shè)施點(diǎn)OD成本矩陣分析在網(wǎng)絡(luò)中查找和測(cè)量從多個(gè)起始點(diǎn)到多個(gè)目的地的最小成本路徑網(wǎng)絡(luò)分析多路徑配送(VRP)分析一組客戶以最佳方式分配給一支車隊(duì)，以及安排他們的訪問順序和日程位置分配分析位置分析基于與需求點(diǎn)的潛在交互信息，從一組設(shè)施點(diǎn)中選擇需要的設(shè)施點(diǎn)三、設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析基本概念—幾何網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集邏輯示意圖幾何網(wǎng)絡(luò)分析基本概念—幾何網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集由一組邊和交匯點(diǎn)構(gòu)成要素間的連通關(guān)系取決于邊線端點(diǎn)（或拐點(diǎn)）與交匯點(diǎn)的幾何坐標(biāo)是否相同分為物理網(wǎng)絡(luò)和邏輯網(wǎng)絡(luò)兩部分物理網(wǎng)絡(luò)即參與網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)要素類邏輯網(wǎng)絡(luò)即網(wǎng)絡(luò)連通性的物理存儲(chǔ)物理網(wǎng)絡(luò)三種類型:簡(jiǎn)單交匯點(diǎn)（junction）簡(jiǎn)單邊復(fù)雜邊孤立交匯點(diǎn)用于維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的完整性網(wǎng)絡(luò)邊的端點(diǎn)必須和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接由系統(tǒng)自動(dòng)維護(hù)簡(jiǎn)單邊簡(jiǎn)單邊與交匯點(diǎn)簡(jiǎn)單邊允許資源從邊的一端進(jìn)入，從邊的另一端退出。資源不能在簡(jiǎn)單邊上的某處被抽出或退出簡(jiǎn)單邊不具有中跨連通性。如果在某條簡(jiǎn)單邊上的中跨處捕捉了新的交匯點(diǎn)，從而建立連通性，則該簡(jiǎn)單邊在實(shí)體上將分割為兩個(gè)獨(dú)立的要素SE1SE2SJ1復(fù)雜邊復(fù)雜邊允許資源從一端流到另一端，但它們還允許在邊上的某處抽取資源添加的交匯點(diǎn)沒有將邊打斷分開會(huì)在復(fù)雜邊的幾何圖形中增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生新的邏輯要素–如：邊元素（edgeelement）可以使用“分割”工具打斷線CE1SJ1沿著復(fù)雜邊添加交匯點(diǎn)簡(jiǎn)單邊VS復(fù)雜邊簡(jiǎn)單邊不具備中通連接性流向簡(jiǎn)單起點(diǎn)到終點(diǎn)e.g.,servicelaterals,driveways,citystreets復(fù)雜邊具有中通連接性e.g：設(shè)備網(wǎng)絡(luò)主干管如何決定采用簡(jiǎn)單邊還是復(fù)雜邊？原則：資源是否在邊的中部進(jìn)行分流、抽取如：干線與支線邏輯網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)連通性–索引高性能圖形引擎–便于快速進(jìn)行分析包含連通關(guān)系、權(quán)重存儲(chǔ)緊湊高效快速的網(wǎng)絡(luò)搜索各種網(wǎng)絡(luò)分析功能基于邏輯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行邏輯示意圖ArcGISSchematicsArcGIS

Desktop的一個(gè)擴(kuò)展用一種簡(jiǎn)化的符號(hào)來描述系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系的圖。包含了對(duì)象的結(jié)構(gòu)、以及對(duì)象之間的連接關(guān)系和運(yùn)行狀態(tài)具備地理上的位置、距離和比例尺等因子邏輯示意圖基于幾何網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)構(gòu)建應(yīng)用于能源（電力）通信石油和煤氣供水和排水交通……利用邏輯示意圖，我們可以……便捷得地理圖與邏輯圖切換基于邏輯示意圖，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，探索網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)查找疊加連接網(wǎng)絡(luò)環(huán)路分析網(wǎng)絡(luò)連接要素分析網(wǎng)絡(luò)路徑分析幾何網(wǎng)絡(luò)分析

幾何網(wǎng)絡(luò)分析能夠模擬現(xiàn)實(shí)世界中各種能量流、物質(zhì)流傳輸網(wǎng)絡(luò)。

通過ArcGIS提供的基于幾何網(wǎng)絡(luò)的空間分析方法，可以完成豐富的對(duì)物質(zhì)、能量流通過程中各種復(fù)雜的問題進(jìn)行高度模型化模擬。幾何網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與邏輯示意圖數(shù)據(jù)集都可以應(yīng)用幾何網(wǎng)絡(luò)分析幾何網(wǎng)絡(luò)分析包括上游追蹤分析下游追蹤分析查詢公共祖先點(diǎn)連通分析路徑尋找分析查找環(huán)路分析向上追蹤統(tǒng)計(jì)分析上游路徑追蹤非連通查詢分析追蹤出某設(shè)施的所有上游通路設(shè)施應(yīng)用于上游河網(wǎng)的提取、爆管分析上游追蹤分析

下游追蹤分析向下游追蹤分析可以追蹤出某設(shè)施的所有下游通路設(shè)施應(yīng)用于：水電流通通道的查詢污染物擴(kuò)散的查詢

查詢公共祖先點(diǎn)查詢出指定的設(shè)施集的公共祖先（“源”類型設(shè)施）可應(yīng)用于電網(wǎng)故障分析多地同時(shí)停電時(shí)，使用該方法可以輔助快速找到可能的故障位置

連通分析查找出所有與指定設(shè)施有連通關(guān)系的設(shè)施，不需要流向應(yīng)用于管網(wǎng)系統(tǒng)改造為設(shè)計(jì)人員快速出現(xiàn)有管網(wǎng)的工程圖應(yīng)用于道路通達(dá)分析繪制省會(huì)到各縣市的道路路徑尋找分析查詢兩個(gè)指定設(shè)備間的通路用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)施間同路的查詢?nèi)绮樵儍蓚€(gè)變壓器之間的路由用于尋找兩地間路徑

查找環(huán)路分析查詢網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的閉合環(huán)，不需要流向可應(yīng)用于：查詢廣電主干網(wǎng)（環(huán)形網(wǎng)絡(luò)）中各級(jí)接入點(diǎn)查詢當(dāng)開關(guān)閉合后的電網(wǎng)環(huán)路

向上追蹤統(tǒng)計(jì)分析可以統(tǒng)計(jì)出指定設(shè)施上游所有設(shè)施