1、ArcGIS的網絡分析 2007年09月11日23:08 Geoinformatics標簽：校園生活 ArcGIS的網絡分析分為兩類：傳輸網絡(Network Analyst)和效用網絡(Utility Network Analyst)。一、從應用上來考慮：1.傳輸網絡常用于道路、地鐵等交通網絡分析。特點：在傳輸網絡中，汽車和火車都是可以自由移動的物體，具有主觀選擇方向的能力。傳輸網絡解決的問題有：A.計算點與點之間的最佳距離，時間最短或者距離最短，最佳路徑能夠繞開事先設置的障礙物B.可以進行多點的物流派送，能夠按照規定時間規劃送貨路徑，也能夠自由調整各點的順序，也會繞開障礙物C.尋

2、找最近的一個或者多個設施點D.確定一個或者多個設施點的服務區，繪制服務區范圍的條件可以是多個，例如，同時列出3分鐘、6分鐘、9分鐘的服務區E.繪制起點終點距離矩陣2.效用網絡常用于水、電、氣等管網的連通性分析。特點：在效用網絡中，水、電、氣通過管道和線路輸送給消費者，水、電、氣被動地由高壓向低壓輸送，不能主觀選擇方向。效用網絡解決的問題有：A.尋找 連通的/不連通的 管線B.上/下游追蹤C.尋找環路D.尋找通路E.爆管分析二、從技術上來考慮：傳輸網絡(Network Analyst)基于Network Dataset效用網絡(Utility Network Analyst)基于Geometri

3、c Network它們的區別可以參考下面的表格:Geometric networkNetwork datasetNetwork features:Edges and junctionsNetwork elements: Edges, junctions, and turns數據源:GDB feature classes only數據源: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不支持轉彎支持轉彎uses custom features: simple/complex edge fea

5、tures and junctionsuses simple features: points and linesArcGIS網絡分析轉- -                                      

6、一、  目的 網絡分析是GIS空間分析的重要組成部分，它的主要內容包括：l 尋找最佳行進路線，如：找出兩地通達的最佳路徑。l 確定最近的公共設施，如：引導最近的救護車到事故地點。l 創建服務區域，如：確定某零售店的服務區域，從而查明區域內的顧客數等等。通過對本實習的學習，應達到以下幾個目的：1、加深對網絡分析基本原理、方法的認識；2、熟練掌握ARCGIS網絡分析的技術方法。3、結合實際、掌握利用網絡分析方法解決地學空間分析問題的能力。二、  實驗準備 1、  軟件準備：ArcGIS2、  數據準備：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、  實驗內容 1、  ArcGIS網絡分析模塊的裝入 圖1  裝入Network Analyst模塊方法 從【Files】菜單選擇【Extensions】命令，在Extensions對話框中選中Network Analyst（見圖1），單擊OK，即裝入Network Analyst空間分析擴展模塊。 2、  尋找最佳路徑例：為郵遞員設計最佳投遞路線，該路線應是投遞時的最短路線，并選擇

8、最有效率的投遞順序。具體的操作如下：(1)添加城市街道的網絡線層面S_fran和投遞點層面Del_loc。（見圖2）。 圖2  城市街道線主題 (2)從【Network】菜單選擇【Find Best Route】命令。     (3)出現路徑Route1對話框（見圖3），單擊Property按鈕，在下來出現的Properties對話框（見圖4）中，從Cost Field下拉列表中選擇街道層面屬性表中的一個字段作為費用字段用來計算最佳路線，費用可以是穿過一個特征所須的平均時間或平均距離。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用，在本例中選擇Meters（街區長度）作為費用字段，Meters為工作單位。圖3.  Route1對話框      圖4  定義費用字段與工作單位 (4)同時，視圖中添加缺省名為“Route 1”的新主題來包含最佳路線。(5)在街道主題上指定投遞起點（郵遞員從郵局出發）及各個投遞站點，可以采用兩種方法可以選擇訪問站點：1) 從工具欄中選擇添加位置工具 ，在線主題上用鼠標直接點擊，確定起點與各投遞點。 2)在Route1對話框中選擇Load Stop按鈕，在Load Stops對話框中添加一個點主題作為站點位置。(6

10、)當指定站點后，他們被加入到Route1對話框（見圖3）中的站點列表的Label欄中。列表中第一個站點是投遞路線的起點，其他投遞點將以其在列表中出現的次序被訪問；要改變訪問次序，選中站點，用箭頭工具 和 在列表中移動它；按下 按鈕可刪除站點。(7)郵遞員投遞完畢之后須返回郵局，選中Route1對話框中的Return to origin復選框，保證路線的終點是郵局；選中Find best order復選框，得出最有效的投遞順序（見圖3）。 (8)單擊solve按鈕 ，計算投遞的最短路線，其路線顯示在Route 1主題中；穿過該路線所需的距離顯示在Route1對話框中站點列表中的miles欄中（見

11、圖5）。圖5.  投遞最短路線的圖形與屬性示意    (9)在Route1對話框中，單擊Direction按鈕，在Direction對話框中對生成的最佳路線進行了詳細說明（見圖6）。圖6.  對路線的詳細說明3、  確定最近設施例：尋找最近的醫院。 (1)添加包含醫院位置的點主題Hospitals和城市街道的網絡線層面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,打開設施Fac1對話框（見圖7），同時，在視圖目錄表中添加缺省名為“Fac1”的新主

12、題來包含事件到最近設施的最佳路線。 圖7  Fac1對話框 (4)在Fac1對話框中單擊Property按鈕，出現Properties對話框，從線主題的特征表中選擇費用字段, 本例中為Meters（距離），Network Analyst 將根據此字段來查詢最近設施；同時指定工作單位，本例中為meters（米），Network Analyst 將根據此單位來計算通向最近設施所需的總開銷，單擊OK。 在Fac1對話框中有以下幾個選項： Facilities 在Facilities下拉列表中選擇一個點主題作為設施主題，本例中為Hospitals。如果用選擇工具 事先已選中了部分設施，則在解

13、決問題時只考慮被選中的設施；如果無任何設施被選中，則所有的設施都被考慮。 Number of facilities to find 在此框中確定要找出的最近設施的數目。 Cutoff cost在此輸入框中輸入一個最遠閥值，對最近設施的最遠距離進行限制。如果不做限制，則此項為空白。其單位應與指定的工作單位一致。 Event 指定發生的事件。可采用Add Location工具 在線主題上點直接點擊，事件的位置將以綠色符號顯示在視圖上；也可用Load event按鈕裝入一個包含事件的點主題。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。 Travel to ev

14、ent / Travel from event 指定路線的行進方向，Travel to event表示路線方向從設施到事件；Travel from event表示路線方向從事件到設施。 (5)單擊solve按鈕 ，找出最近的醫院，并顯示最佳路線（見圖8）。最近設施的名稱顯示在Fac1的Label欄中，其距事件的距離顯示在meters欄中。 圖8.  最近設施與最佳路線的顯示 4、創建服務區域 創建服務區時，必須指定行進方向，從某地點到周圍地區或從周圍地區到某地點。因為交通方式、行駛速度、單行線及禁止轉彎等因素的影響，路線行進方向不同，服務區域將會不同。   Net

15、work Analyst可建立兩種服務區域：一般服務區General area和緊湊服務區Compact area（見圖9、圖10）。一般服務區比緊湊服務區稍大，邊界較為光滑，一般服務區可能會與行進時間或距離確定的范圍之外幾個街道相迭；緊湊服務區即指服務網絡覆蓋的區域，通常有參差不齊的邊界，它與區域外的街道交錯較少，但可能漏掉一些應在服務區內的位置。在特殊情況下，例如：當線主題中的某些線特征橫跨另一些線特征（如立交橋）時，Network Analyst將提示不能生成緊湊服務區，而生成一個一般服務區。    圖9  一般服務區   &#

16、160;                                   圖10  緊湊服務區 Network Analyst可創建包含多個地區的服務區和服務網絡，如對上面提到的零售店，可創建1公里范圍內、1-2公里、2-3公里范圍內的服務區域，

17、外部的區域為環狀，不包括內部的區域（見圖11）。 圖11  創建多層服務區與服務網絡 (1) 激活街道線主題S_fran.shp和點主題del_loc.shp。 (2) 從【Network】菜單選擇【Find Service Area】命令,打開Sarea1和Snet1對話框（見圖12），同時，在視圖目錄表中增加兩個新的主題，缺省名為“Snet1”的新主題包含服務區內的街道網絡。缺省名為“Sara1”的新主題包含服務區的多邊形區域。 在Sarea1和Snet1對話框中按下Property按鈕，在Properties對話框中定義費用字段Meters（距離）和工作單位meters。 圖12  Sarea1和Snet1對話框 (3) 在街區線主題中指定零售點的位置。 (4) 雙擊地點列表中的費用字段Meters，刪除缺省值，鍵入行進距離1000米（見圖12），并確保它的單位和工作單位一致，從而指定服務區域和網絡的范圍。 如果想為一個地點指定多個時間或距離，例如：距零售店12公里的服務區，可