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ArcGIS 网络分析ESRI中国（北京）有限公司售前工程师—张学宝培训内容v一、概述 v二、网络数据集 v三、网络分析 v四、ArcGIS Engine开发网络分析一、概述地理网络地理网络 vs vs 网络分析网络分析WWhat’s GeoNetworkhat’s GeoNetwork地理网络由一系列相互连通的点和线组成，用来描述地理要素（资源）的流动情况如连接各个城市的高速公路、连接各家各户的排给水网络等什么是地理网络什么是地理网络GeoNetwork TypeGeoNetwork Type地理网络类型v定向网络（效用网络） § 流向由源（source）至汇（ sink） § 网络中流动的资源自身不能 决定流向 (如：水流、电流 ) v非定向网络（传输网络） § 流向不完全由系统控制 § 网络中流动的资源可以决定 流向 § (如：交通系统)How to ModelingHow to ModelingArcGIS如何建模这两种类型网络v定向网络：如水流、电流、气流，主要通过几 何网络建模-GeometricNetwork建模v非定向网络：如交通系统，主要通过网络数据 集-NetworkDataset建模这是我们今天主要讲的模型，网 络分析主要建立在该模型之上。

几何网路 vs 网络数据集v几何网络（Geometric network） § 用于定向网络分析 （如： 水流、电流等） § 线 & 点 －> Geometric network § ArcMap中使用 Utility Network Analyst 工具条 v网络数据集（Network dataset） § 用于非定向网络分析 （如：交通问题） § 线,点&转弯（ turns）->Network dataset § 使用 ArcGIS Network Analyst扩展模块 *要素类不能同时参与构成Geometric Network和 Network Dataset几何网络 vs 网络数据集（区别）几何网络 (Geometric Network)网络数据集(Network Datasets) 网络组成元素Edges and junctionsEdges, junctions, and turns 数据源GDB 要素类 （only）GDB 要素类, shapefiles, 或 StreetMap数据 连通性管理网络系统管理创建数据集时用户控制网络属性（权重 ）基于要素类属性更灵活的属性模型存在位置GDB要素集（only ）要素集或文件夹网络模式单一模式 单一或多模式两种网络模型能够解决的问题vv 1.1.传输网络常用于道路、地铁等交通网络分析。

传输网络常用于道路、地铁等交通网络分析Network Dataset)(Network Dataset) 特点：在传输网络中，汽车和火车都是可以自由移动的物体，具有主观选择方向的能力传输网络解决的问题有： A）计算点与点之间的最佳距离，时间最短或者距离最短，最佳路径能够绕开事先设置的 障碍物 B）可以进行多点的物流派送，能够按照规定时间规划送货路径，也能够自由调整各点的 顺序，也会绕开障碍物（VRP-Vehicle Routing Problem） C）寻找最近的一个或者多个设施点 D）确定一个或者多个设施点的服务区，绘制服务区范围的条件可以是多个，例如，同时 列出3分钟、6分钟、9分钟的服务区 E）绘制起点－终点距离矩阵 vv 2.2.效用网络常用于水、电、气等管网的连通性分析效用网络常用于水、电、气等管网的连通性分析Geometric Network)(Geometric Network) 特点：在效用网络中，水、电、气通过管道和线路输送给消费者，水、电、气被动地由高 压向低压输送，不能主观选择方向效用网络解决的问题有： A）寻找 连通的/不连通的 管线 B）上/下游追踪 C）寻找环路 D）寻找通路 E）爆管分析ArcGIS NA ProductsArcGIS NA ProductsArcGIS 网络分析 (Desktop) vArcMap § 交互式的 工具栏 和 对话框 vArcCatalog § 对话框 和 向导 v空间处理 § 模型 和 脚本语言 § 工具箱 v网络数据集 § 支持shape文件, PGDB, SDE, 和 SDC格式数据 v网络分析解决 § 查找路径和分配算法 § 通过Arcobjects可扩展网络分析扩展 (Server 和 Engine)vArcGIS Server § 网络分析扩展 § 中央集中式计算方法 § 支持内外网 § 企业级计算环境 § 可伸缩并且适应IT vArcGIS Engine § 网络分析 扩展 § 嵌入式组件 § 轻量级应用程序UIArcGIS网络分析体系结构地理数据库空间处理空间处理 网络网络 工具工具网络图层网络图层 和和 工具栏工具栏SDESDEShapefileShapefilePGDPGDSDCSDC文件系统网络数据集网络分析向导向导属性页属性页ArcMapArcCatalogArcToolboxWhat can Network Analysis doWhat can Network Analysis doOur Care TopicOur Care Topic重点：ArcGIS网络分析能做什么 v路径分析： § 点对点最优路径，导航图生成 v服务区域判定： § 服务范围生成 v查找最邻近设施 v距离矩阵（OD Cost矩阵） vVRP(Vehicle Routing Problem)： § 多目标点访问，如物流配送 § 导航图生成 路径分析• 通过一些网络位置或点查找路线（一些网络元素） • 查找最佳次序 – 旅行售货员(Traveling salesperson)• 网络位置 – 兴趣点• 网络位置属性 – 站点顺序 – 时间窗口• 多个可能限制选项 – 障碍物 – 转向路径分析-添加障碍物路径分析-精确的路径选择使用主要街道的路线 使用所有当地街道路线路径分析（Find Best Path）Demo邻近设施分析v结合网络位置(突发事件),查找距离最近 的相关设施 § 例如: • 能够为患者提供服务的最近的医疗机构 • 离着火点最近的消防设施 • 离犯罪现场最近的警察 • 离消费者最近的商场邻近设施分析(Find Closest Facility)DemoDemo服务区范围分析v以某个固定的网络位置为中心,按照一定 的距离要求在其周围查找到所有的相关元 素 § 从某一点出发,10分钟内可以到达的街道 § 某个消防站5分钟内可以到达的街区v计算生成覆盖的区域服务区范围分析在San Francisco州41个消防点的0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 分钟服务区服务区范围分析某银行自动取款机在城区内的分布情况某银行自动取款机在城区内的分布情况, , 250250m,500m,750m,1000mm,500m,750m,1000m所能覆盖的区域所能覆盖的区域服务区范围分析（Service Area）DemoDemoVRP(Vehicle Routing Problem)DemoDemo二、网络数据集对地理网络进行建模对地理网络进行建模目标：模拟真实世界网络名词：道路网络是线要素图层，具有拓扑属 性和用于对象流(如交通)的适当属性。

目标: 模拟真实世界网络(续)AB街道地铁轻轨目标What ’ Network DatasetWhat ’ Network Dataset什么是网络数据集（Network Dataset）v ArcGIS网络分析所使用的网络存储在网络数 据集中 v它由一系列参与网络的要素构成 v是一种高级的连通性模型 v可以模拟复杂的场景，如多模的交通网络 v也可以对复杂的网络属性进行处理，例如各种 限制，网络等级等Constitution of Network Constitution of Network DatasetDataset网路数据集的组成网络数据集由两部分组成： v物理网络： § 用于构建网络并生成网络元素：边线（edges）、交汇 点（junctions）和转弯（turns）v逻辑网络： § 由一系列属性表组成，用来模拟网络的连通性，定义 网络元素的关系Data sources of Network Data sources of Network DatasetDataset构造网路数据集的数据源Ø边线数据：线数据参与网络数据集的边线 被定义为双向的 Ø交汇点数据：点数据交汇点可以连接任意 多条边线。

Ø转弯数据：转弯数据该类型数据专门用于 网络数据集，可由线数据或描述边界转向关 系的turn表生成Core Concepts of Network Core Concepts of Network DatasetDatasetCC1.网络数据集的连通性(Connectivity)v 连通性可在参与网络的要素类中定义v 也可以在要素类子类（subtype）中定义v 可以使用高程字段判断连通性 CC1.1 连通组(Connectivity Group)v默认情况下参与网络要素处于同一个连通组 v也可以在一个网络数据集中定义多个组，用来进行 高级网络建模，多连通组构建多模式(multimode) 网络的基础v新的网络模型 v增强的建模能力 § 高级属性模型 § 支持复杂的转向和机动 § 支持多态 网络 v支持运输模型 v应用于网络分析扩展模块网络数据集v支持 Shape文件 § 直接使用shape文件 v支持个人地理数据库 § 桌面用户 v支持企业地理数据库 § 大型网络 § 多用户服务环境 § 可伸缩 v支持直接读取SDC网络数据集目标: 模拟真实世界网络支持多态网络目标: 模拟真实世界网络(续)AB支持多态网络街道地铁轻轨目标ArcGIS 网络分析 和 NetEngineArcGis 网络分析NetEngine在ArcObjects框架中可行的 N/A高级的 API 支持最新的开发环境包括：C++, VB .NET, Java使用C和VB工作支持最新的窗口和 UNIX Sun Solaris, Linux 操作系统不支持最新的操作系统可以创建多个格式的网络— .shp, pGDB, GDB, SDC仅仅存在在压缩硬盘文件可以工作于大型的数据集 可以工作于带有GDB的较大型的数据集和 支 持使用SDC自然野外的路由选择只支持Shape文件标准的新的网络数据集—动态的栅栏, 多峰, 多 部分旋转不能访问网络数据集,限制的动态网络能力增强的解决方案—时间窗口, 路边办法, 服务区 多边形传统的解决方案 最短路线, 没有时间窗口支持traveling saleman标准网络位置要素v网络位置属性 § 累积属性(例如 ：延迟) § 路边引道(例如：仅仅离开街道的左 边) § 从 和 去时间窗口 (用于路线选择 操作)• 需要输入 – 终点, 突发事故, 设施,障碍物 – SourceID 和 Source OID, 位置, 边的侧面 • 使用网络位置代理来计算典型路径查找（Pathfinding）参数v层级 § 关照更高级（更快速）街道 v路边引道 § 从路的一边到达站点的引道 v默认转向 § 左转比右转费时 § 从低级道路到高级道路处罚的处罚 v限制 § 基于网络属性 § 障碍物 v转向表 § 帮助在网络中创建更精确的路径路线选择实现v 通过一些列网络位置或点查找路线（一些网络元素） v 查找最佳次序 § 移动售货员 v 网络位置 § 停止点 § 障碍物 v 网络位置属性 § 站点顺序 § 时间窗口 § 路边引道 v 可用方向 v 多个可能限制选项 § 障碍物 § 转向有障碍物的路线选择精确路线选择和分级的选择使用主要街道的路线 使用所有当地街道路线最近设施实现•给定一个网络位置（一个突发事故），查找N个最近的设施 – 例如： • 紧急交通。