1、ArcGIS Desktop桌面培训ArcGIS 网网 络络 分分 析析ESRI中国信息技术肖康ArcGIS Desktop桌面培训ArcGIS网络分析介绍1传输网络分析2设施网络分析设施网络分析3ArcGIS Desktop桌面培训一、一、ARCGIS网络分析网络分析介绍介绍传输网络分析传输网络分析Transportation network analysis设施网络分析设施网络分析Utility network analysis 区别区别ArcGIS Desktop桌面培训ArcGIS中的网络中的网络u网络是一种由互联元素组成的系统网络是一种由互联元素组成的系统u例如边（线）和连接交汇点（
2、点）等元素，这些元素用来表例如边（线）和连接交汇点（点）等元素，这些元素用来表示从一个位置到另一个位置的可能路径。示从一个位置到另一个位置的可能路径。u传输网络传输网络Transportation networku设施设施网络网络Utility networkArcGIS Desktop桌面培训传输网络分析传输网络分析Transportation network analysisu传输网络模拟道路、地铁等交通线路，传输网络模拟道路、地铁等交通线路，基于基于网络数据集网络数据集构建构建数据模型，是数据模型，是无向网无向网，即网络使用者可以自行决定方向。，即网络使用者可以自行决定方向。u可以完成：
3、可以完成：u最佳路径查询最佳路径查询u设施服务区分析设施服务区分析u寻找最近设施点寻找最近设施点u多点物流派送多点物流派送 ArcGIS Desktop桌面培训设施网络分析设施网络分析Utility network analysis u常用于模拟现实世界中的水、电、气等管网常用于模拟现实世界中的水、电、气等管网设施设施u源自几何网络，是一种源自几何网络，是一种有向网有向网，即网络使用者不能自行决定即网络使用者不能自行决定流向，只能通过业务规则流向，只能通过业务规则按提前按提前定义好的方向行进，例如电定义好的方向行进，例如电流流。ArcGIS Desktop桌面培训区别区别Network Dat
4、aset网络数据集网络数据集Geometric Network几何网络几何网络应用领域交通运输公共事业、自然资源分析路径搜索与定位等 流向和追踪分析网络特性非定向网络定向网络存储Shapefile , 要素集要素集权重更丰富的网络属性(权重)类型基于要素属性的权重类型维护连通性用户决定何时重建连通关系系统自动维护连通性ArcGIS Desktop桌面培训二、传输网络分析二、传输网络分析网络数据集网络数据集网络分析网络分析ArcGIS Desktop桌面培训网络数据集网络数据集u参与构成网络的要素集合参与构成网络的要素集合u边线边线、交汇点、转向、交汇点、转向等等u一种高级的连通性模型一种高级的
5、连通性模型u可以模拟复杂的场景，如多模式（可以模拟复杂的场景，如多模式（Multi-Modal)的交通网络的交通网络u可以对复杂的网络属性进行处理，例如各种限制，网络等级可以对复杂的网络属性进行处理，例如各种限制，网络等级等等ArcGIS Desktop桌面培训网络数据网络数据集集名词解释名词解释网络数据集网络元素边线交汇点转弯源要素连通性属性方向ArcGIS Desktop桌面培训网络元素网络元素u边线边线 u连接到其他元素（交汇点）连接到其他元素（交汇点）u代理行驶时经过的连接线代理行驶时经过的连接线 u交汇点交汇点 u 连接边并使边与边之间的导航变得更容易连接边并使边与边之间的导航变得更
6、容易 u转弯转弯 u存储可影响两条或多条边之间的移动的信息存储可影响两条或多条边之间的移动的信息u网络中一个边线要素到另一个边线要素的过渡网络中一个边线要素到另一个边线要素的过渡101102103104ArcGIS Desktop桌面培训网络元素网络元素u所有网络的基本结构均由边和交汇点组成。所有网络的基本结构均由边和交汇点组成。u网络中的连通性将处理边和交汇点彼此之间的相互连接。网络中的连通性将处理边和交汇点彼此之间的相互连接。u转弯是一种可选元素，用于存储与特定转弯移动方式有关的转弯是一种可选元素，用于存储与特定转弯移动方式有关的信息；例如，限制从一条特定边左转到另一条边。信息；例如，限制
7、从一条特定边左转到另一条边。ArcGIS Desktop桌面培训源要素源要素u连通性连通性u基于线端点、线折点和点的几何重叠建立，并遵循设置为网络数据集基于线端点、线折点和点的几何重叠建立，并遵循设置为网络数据集属性的连通性规则属性的连通性规则u网络属性网络属性u控制网络可穿越性的网络元素的属性。控制网络可穿越性的网络元素的属性。u比如：指定道路长度情况下的行程时间、哪些街道限制哪些车辆、沿比如：指定道路长度情况下的行程时间、哪些街道限制哪些车辆、沿指定道路行驶的速度以及哪些街道是单行道。指定道路行驶的速度以及哪些街道是单行道。u方向方向u构成了从某一边元素到另一边元素的移动方式。构成了从某一
8、边元素到另一边元素的移动方式。u通常创建转弯来增加通行的成本，或者完全禁止转弯。通常创建转弯来增加通行的成本，或者完全禁止转弯。ArcGIS Desktop桌面培训连通性连通性u连通组连通组u每个边源只能被分配到一个连通性组中每个边源只能被分配到一个连通性组中u每个交汇点源可被分配到一个或多个连通性组中每个交汇点源可被分配到一个或多个连通性组中u一个联通性组中可以包含任意数量的源。一个联通性组中可以包含任意数量的源。u多连通组是构建多模式网络的基础多连通组是构建多模式网络的基础u连通策略连通策略u定义连通组内的网络元素相互之间的连通方式定义连通组内的网络元素相互之间的连通方式ArcGIS De
9、sktop桌面培训连通策略连通策略连通策略连接连通性组内部的边如果设置的是端点连通性，则线要素将变成仅在重合端点处进行连接的边如果设置了“任何折点”连通性，则线要素将在重合折点处分成多条边。通过各连通性组间的交汇点连接边仅可通过两个连通性组共享的交汇点进行连接。构建高程模型高程字段几何的 Z 坐标值ArcGIS Desktop桌面培训连接连通性组内部的边连接连通性组内部的边ArcGIS Desktop桌面培训通过各连通性组间的交汇点连接边通过各连通性组间的交汇点连接边v依边线连通（依边线连通（Honor）v交点处连通（交点处连通（Override） ArcGIS Desktop桌面培训构建高程
10、模型构建高程模型ArcGIS Desktop桌面培训网络属性网络属性u五个基本属性五个基本属性名称名称网络数据集的名称网络数据集的名称使用类型指定在分析过程中使用属性的方式，属性可以被标识为成本、描述符、约束或等级单位成本属性的单位是距离或时间单位（例如厘米、米、英里、分钟和秒）。 描述符、等级和约束条件的单位是未知的。数据类型可以是布尔型、整型、浮点型或双精度型。 成本属性不能是布尔型。约束条件始终为布尔型，而等级始终是整型。默认情况将自动在新创建的网络分析图层上设置这些属性ArcGIS Desktop桌面培训网络其它属性网络其它属性 穿过网络元素时累积的某种属性值，车行时间、路段长度，沿着
11、道路比例分布成本成本 描述网络元素的整体特征，车道数、路面材质，不直接参与路径计算描述符描述符 被限制的元素在分析时是不连通的，单向限制、转向限制约束条件约束条件 等级是指定给网络元素的次序或级别。 三个等级：一级道路、二级道路和地方道路等级等级ArcGIS Desktop桌面培训方向方向u如何穿过路径的转弯说明如何穿过路径的转弯说明u网络网络数据集必须满足以下最低要求才能数据集必须满足以下最低要求才能支持支持方向方向：u具有长度单位的长度属性具有长度单位的长度属性u至少有一个边源至少有一个边源u边源上至少有一个文本字段边源上至少有一个文本字段ArcGIS Desktop桌面培训路标路标u路标
12、提供可在高速公路道路标志中看到的一类指示信息，例如出口编号、所连接的道路以及沿连接的道路可到达的主要目的地。u如果有路标数据，可用来增强由 ArcGIS Network Analyst 生成的路线指示功能。ArcGIS Desktop桌面培训网络数据网络数据集集创建网络数据集创建网络数据集网络数据集名称网络数据集名称网络连通性网络连通性转向（可选）转向（可选）网络数据集属性网络数据集属性方向（可选）方向（可选）网络数据源网络数据源连通组、连通策略、高程字段连通组、连通策略、高程字段（可选）（可选）转向对象、默认转向转向对象、默认转向赋值赋值ArcGIS Desktop桌面培训网络分析网络分析路
13、径分析服务区分析最近设施点分析OD 成本矩阵分析多路径配送 (VRP) 分析位置分配分析ArcGIS Desktop桌面培训网络分析网络分析u路径分析路径分析u根据要求出的阻抗查找最快、最短甚至是景色最优美的根据要求出的阻抗查找最快、最短甚至是景色最优美的路径路径u服务区服务区分析分析u查找网络中任何位置周围的服务区查找网络中任何位置周围的服务区。ArcGIS Desktop桌面培训网络分析网络分析u最邻近设施最邻近设施分析分析u查找距离事故地点最近的医院查找距离事故地点最近的医院、警车、警车、商店等设施点商店等设施点uOD 成本矩阵成本矩阵分析分析u在网络中查找和测量从多个起始点到多个目的地
14、的最小成本路径在网络中查找和测量从多个起始点到多个目的地的最小成本路径ArcGIS Desktop桌面培训网络分析网络分析u多路径配送多路径配送 (VRP) 分析分析u一组客户以最佳方式分配给一支车队，以及安排他们的访问顺序和日一组客户以最佳方式分配给一支车队，以及安排他们的访问顺序和日程位置分配程位置分配分析分析u位置分析位置分析u基于基于与需求点的潜在交互与需求点的潜在交互信息信息，从从一组设施点中选择一组设施点中选择需要的需要的设施点设施点ArcGIS Desktop桌面培训三、设施网络分析三、设施网络分析基本概念基本概念几何网络数据集几何网络数据集逻辑示意图逻辑示意图几何网络分析几何网
15、络分析ArcGIS Desktop桌面培训基本概念基本概念几何网络数据集几何网络数据集u由一组边和交汇点构成由一组边和交汇点构成u要素间的连通关系取决于边线端点（或拐点）与交汇点的几何坐标是要素间的连通关系取决于边线端点（或拐点）与交汇点的几何坐标是否相同否相同u分为分为物理网络和逻辑网络两部分物理网络和逻辑网络两部分u物理网络即参与网络的各个要素类物理网络即参与网络的各个要素类u逻辑网络即网络连通性的物理存储逻辑网络即网络连通性的物理存储ArcGIS Desktop桌面培训物理物理网络网络u三种类型三种类型:u简单交汇点（简单交汇点（ junction ）u简单边简单边u复杂边复杂边u孤立交
16、汇点孤立交汇点u用于维护网络的完整性用于维护网络的完整性w网络边的端点必须和网络节点连接网络边的端点必须和网络节点连接u由系统自动维护由系统自动维护ArcGIS Desktop桌面培训简单边简单边u简单边与交汇点简单边与交汇点u简单边允许资源从边的一端进入，从边的另一端退出。资源简单边允许资源从边的一端进入，从边的另一端退出。资源不能在简单边上的某处被抽出或退出不能在简单边上的某处被抽出或退出u简单边不具有中跨连通性。如果在某条简单边上的中跨处捕简单边不具有中跨连通性。如果在某条简单边上的中跨处捕捉了新的交汇点，从而建立连通性，则该简单边在实体上将捉了新的交汇点，从而建立连通性，则该简单边在实
17、体上将分割为两个独立的要素分割为两个独立的要素SJ1ArcGIS Desktop桌面培训复杂边复杂边u复杂边允许资源从一端流到另一端，复杂边允许资源从一端流到另一端，但它们还允许在边上的但它们还允许在边上的某处抽取资源添加的交汇点没有将边打断分开某处抽取资源添加的交汇点没有将边打断分开u会在复杂边的几何图形中增加一个节点会在复杂边的几何图形中增加一个节点u会产生新的逻辑要素会产生新的逻辑要素 如：边元素（如：边元素（edge element）u可以使用可以使用“分割分割”工具打断线工具打断线CE1SJ1沿着复杂边添加交汇点ArcGIS Desktop桌面培训简单边简单边 VS 复杂边复杂边u简
18、单边简单边u不具备中通连接性不具备中通连接性w流向简单起点到终点流向简单起点到终点s e.g., service laterals, driveways, city streetsu复杂边复杂边w具有中通连接性具有中通连接性s e.g：设备网络主干管：设备网络主干管u如何决定采用简单边还是复杂边？如何决定采用简单边还是复杂边？u原则：资源是否在边的中部进行分流、抽取原则：资源是否在边的中部进行分流、抽取u如：干线与支线如：干线与支线ArcGIS Desktop桌面培训逻辑网络逻辑网络u网络连通性网络连通性 索引索引u高性能图形高性能图形引擎引擎 便于快速进行分析便于快速进行分析u包含连通关系、
19、权重包含连通关系、权重u存储紧凑高效存储紧凑高效u快速的网络搜索快速的网络搜索u各种网络分析功能基于逻辑网络进行各种网络分析功能基于逻辑网络进行ArcGIS Desktop桌面培训逻辑示意图逻辑示意图ArcGIS SchematicsuArcGIS Desktop的一个扩展的一个扩展u用用一种简化的符号来描述系统运行结构和逻辑关系的图。一种简化的符号来描述系统运行结构和逻辑关系的图。u包含了对象包含了对象的结构、以及对象之间的连接关系和运行状态的结构、以及对象之间的连接关系和运行状态u具备具备地理上的位置、距离和比例尺等因子地理上的位置、距离和比例尺等因子ArcGIS Desktop桌面培训逻
20、辑逻辑示意图示意图u基于几何网络数据构建基于几何网络数据构建u应用于应用于u能源（电力）能源（电力）u通信通信u石油和煤气石油和煤气u供水和排水供水和排水u交通交通uArcGIS Desktop桌面培训利用利用逻辑逻辑示意图，我们可以示意图，我们可以u便捷便捷得得地理图与逻辑图切换地理图与逻辑图切换u基于逻辑示意图，进行网络分析，探索网络内部结构基于逻辑示意图，进行网络分析，探索网络内部结构u查找叠加连接查找叠加连接u网络环路分析网络环路分析u网络连接要素分析网络连接要素分析u网络路径分析网络路径分析ArcGIS Desktop桌面培训几何几何网络分析网络分析u 几何几何网络分析能够模拟现实世
21、界中各种能量流、物质流传输网络分析能够模拟现实世界中各种能量流、物质流传输网络。网络。u 通过通过ArcGIS提供的基于几何网络的空间分析方法，可以完成提供的基于几何网络的空间分析方法，可以完成丰富的对物质、能量流通过程中各种复杂的问题进行高度模丰富的对物质、能量流通过程中各种复杂的问题进行高度模型化模拟型化模拟。u几何网络数据与逻辑示意图数据集都可以应用几何网络分析几何网络数据与逻辑示意图数据集都可以应用几何网络分析ArcGIS Desktop桌面培训几何几何网络分析包括网络分析包括u上游追踪上游追踪分析分析u下游追踪下游追踪分析分析u查询公共祖先查询公共祖先点点u连通连通分析分析u路径寻找
22、路径寻找分析分析u查找环路查找环路分析分析u向上追踪向上追踪统计分析统计分析u上游上游路径追踪路径追踪u非连通查询分析非连通查询分析ArcGIS Desktop桌面培训u追踪出某设施的所有上游通路设施追踪出某设施的所有上游通路设施u应用应用于上游河网的于上游河网的提取、爆管提取、爆管分析分析上游追踪分析上游追踪分析 ArcGIS Desktop桌面培训下游追踪分析下游追踪分析u向下游追踪分析可以追踪出某设施的所有下游通路设施向下游追踪分析可以追踪出某设施的所有下游通路设施u应用于：应用于：w 水电水电流通通道的流通通道的查询查询w 污染物扩散污染物扩散的查询的查询 ArcGIS Desktop
23、桌面培训查询公共祖先点查询公共祖先点u查询查询出出指定的设施指定的设施集的公共集的公共祖先（祖先（“源源”类型类型设施）设施）u可可应用于电网故障应用于电网故障分析分析w 多多地同时停电时，使用该方法可以辅助快速找到可能的故障地同时停电时，使用该方法可以辅助快速找到可能的故障位置位置 ArcGIS Desktop桌面培训连通分析连通分析u查找查找出所有与指定设施有连通关系的设施，不需要流向出所有与指定设施有连通关系的设施，不需要流向u应用应用于管网系统于管网系统改造改造w 为为设计人员快速出现有管网的工程图设计人员快速出现有管网的工程图 u应用应用于道路通达于道路通达分析分析w 绘制绘制省会到
24、各县市的道路省会到各县市的道路ArcGIS Desktop桌面培训路径寻找路径寻找分析分析u查询查询两个指定设备间的通路两个指定设备间的通路u用于用于网络设施间同路的网络设施间同路的查询查询w 如如查询两个变压器之间的路由查询两个变压器之间的路由u用于用于寻找两地间路径寻找两地间路径 ArcGIS Desktop桌面培训查找环路分析查找环路分析u查询查询网络设施上的闭合环，不需要流向网络设施上的闭合环，不需要流向u可可应用应用于：于：w 查询查询广电主干网（环形网络）中各级接入点广电主干网（环形网络）中各级接入点w 查询查询当开关闭合后的电网环路当开关闭合后的电网环路 ArcGIS Deskt
25、op桌面培训向上追踪统计分析向上追踪统计分析u可以可以统计出指定设施上游所有设施的属性值总量统计出指定设施上游所有设施的属性值总量u可可应用应用于：于：w 统计统计某点的所有上游河道的总长度某点的所有上游河道的总长度w 统计统计某监测站所有上游设施的总数某监测站所有上游设施的总数w 统计某变压器上游所有变压器总数统计某变压器上游所有变压器总数 ArcGIS Desktop桌面培训上游上游路径追踪路径追踪u可以可以逆流向追踪出上游设施逆流向追踪出上游设施u可可应用应用于于:w通过通过某水质监测站向上追踪查询污染源某水质监测站向上追踪查询污染源 ArcGIS Desktop桌面培训非连通查询分析非连通查询分析u查询查询出未与指定设施有拓扑连通的所有设施出未与指定设施有拓扑连通的所有设施u网络设施网络设施管理部门可以根据该功能快速查询不属于管理部门可以根据该功能快速查询不属于自己管辖范围内的设施自己管辖范围内的设施 ArcGIS Desktop桌面培训谢谢 谢！谢！
