ArcGIS網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集的創(chuàng)建與網(wǎng)絡分析

1、A r c G I S 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) 集 的 創(chuàng) 建 與 網(wǎng) 絡 分 析1. 學會采集、存儲和管理 GIS-T的數(shù)據(jù)，結合課堂理論知識，更加深入 地理解GIS-T的數(shù)據(jù)特征、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)組織等相關概念。2. 在完成GIS-T數(shù)據(jù)采集的基礎上，對數(shù)據(jù)進行處理，添加相關屬性信息，學會建立交通網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集，結合實際來理解GIS-T模型的構建和分析。3. 創(chuàng)建完交通網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集之后，學會使用 ArcGIS中的NetworkAnalyst工具來測試自己創(chuàng)建的路網(wǎng)模型，進行最短路徑分析、服務區(qū)分析、新建0D成本矩陣、設施定位等，理解 GIS-T的分析模型。4. 在完成整個實習任務之后，對 GIS

2、-T有個完整的了解和認識，并會使用它來解決 生活中的實際問題，如車輛配送（VRP、最短路徑、道路導航、改善交通路網(wǎng)等。 實驗工具 :1. 交通數(shù)據(jù)的采集。 要采集的數(shù)據(jù)包括：道路網(wǎng)數(shù)據(jù)、道路附屬設施數(shù)據(jù)、交通流量調查、信號燈時 間間隔采集。其中：道路網(wǎng)數(shù)據(jù)根據(jù)影像地圖矢量化得來，其他三類數(shù)據(jù)則要到 實地進行測量和記錄得出。 數(shù)據(jù)形式：分層存儲的點線要素， 或道路網(wǎng)要素屬性。 交通數(shù)據(jù)采集范圍如下圖：根據(jù)影像數(shù)據(jù)使用ArcGIS矢量化道路線及其附屬設施，相關屬性存儲在要素屬 性表中。在ArcCatalog中，交通地理信息系統(tǒng)實習中新建個人地理數(shù)據(jù)庫 ，在地理數(shù) 據(jù)庫中新建FeatureDatas

3、e，命名為：道路網(wǎng)，在道路網(wǎng)要素集中新建線要素（道路）， 點要素（公交站、加油站等、 ，之后在 ArcMap 中進行數(shù)據(jù)采集，并添加相關屬性。 采集完成的數(shù)據(jù)存儲在 ArcCatalog個人地理數(shù)據(jù)庫中。 其相關屬性信息如下表： 交通信號燈： 人行道： 公交站： 道路： 車流量： 最終數(shù)據(jù)匯總如下： 注意：在矢量化道路的時候， 一條道路上的點的數(shù)量要適中或者盡可能少， 在轉向處 和道路交叉口處一定要有點， 在有交通設施的地方最好也要有點， 這樣，在最后建立 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集的時候回帶來很大方便。由于 ArcGIS10編輯工具中，在矢量化時具有捕 捉點線功能， 這對于矢量化道路網(wǎng)這樣的影像數(shù)據(jù)提供了很

4、大的便利， 可以保證在矢 量化過程中，線與線之間具有連通性。 道路矢量化完成后，結果如下：然后使用SplitLineAtVertices工具處理，輸出要素為道路_SplitLineo 注意：網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集的要素源為邊、連接點和轉向。因此，使用建網(wǎng)的線要素必須為許 多相互連接的線段 。因此，處理后的數(shù)據(jù)要進行檢查，方法有兩種：一種是進行拓撲 檢查；另一種是在ArcMap使用編輯器，檢查是否都是線段，是否連接好，使用要素編 輯時自動捕捉功能。 只有數(shù)據(jù)無錯，才能正確建立網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集， 進行后面的模型分析。 建立道路網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集：此網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集中包括道路，轉向，公交站點，加油站。上述步驟為添加網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集的屬性

5、，包括時間成本，距離成本，轉向成本，單行道設 置等。由于光谷大轉盤只能單向行車，所以其為單行道。對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集的屬性賦值如 下，設置完成之后，點擊下一步，進行方向設置，要進行方向設置，道路屬性字段必須具 有Length和Text,也就是有所有道路要有名稱和長度屬性。設定完成后，點擊確定，點擊下一步，點擊Finish點擊Yes完成創(chuàng)建。將建好的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集加載到 ArcMap中，進行相關設置。結果如下： 注意：公交站點和加油站點要在連接點上。2路徑分析分析模型：最短路徑，最近設施，游離方案，VRP。說明：網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集的距離屬性單位是：米；時間屬性單位是：秒。通過百度地圖測量工具，求得圖上距離與實際距離

6、的比大約為1:。查閱相關資料，得出武漢武昌主城區(qū)平均車速約為20km/h，約合s.因此，通過圖上距離轉化為與實際相近的距離，使得分析的結果更貼合實際情況，這樣對解決實際問題更有幫助。利用上面建立的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集，即可以進行路徑分析。打開ArcMap中的NetworkAnalyst擴展工具，加載交通網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集到 ArcMap中，點 擊匡，打開NetworkAnalystWindow。如下圖所示：（1）最短路徑選擇NetworkAnalyst下拉框中的NewRoute，點擊中添加起始點，點擊求解，點擊顯示方向窗口。路徑長度在 Directions窗口中展示。A. 兩結點間最短路徑由于光谷大轉盤為逆時針

7、方向單行道，因此，最短路徑如圖所示。B. 考慮轉向代價的最短路徑途中紅色部分為轉向要素，由于汽車轉彎要進行減速行駛或者等紅綠燈， 都會多花費 時間，因此多花費的時間可以轉化為多走一段距離的時間， 所以把轉彎長度作為其轉 彎代價。如下圖所示，考慮轉向代價最短路徑為右邊道路。如下圖所示：上圖選中部分道路總長度為米。上圖選中部分道路長度為米。由此對比，可看出上述結果為考慮轉彎代價后的最短路徑。C. 起點和中點在道路中間的最短路徑使用曲工具，在道路中間添加起始點，點擊 Solve,求得結果。（2）最近設施A.駕駛者和加油站都在結點上選擇NetworkAnalyst下拉框中的NewClosestFaci

8、lity在網(wǎng)絡分析屬性窗口中選中 Facilities,右鍵，選擇LoadLocations設施選擇加油站。點擊弋添加起位置，點擊團進行設置，點擊錢求解，點擊I思顯示方向窗口。路徑長度在Directions窗口中展示 選擇加油站，點擊確定。然后進行設置。得出如下結果：B駕駛者和加油站不受路網(wǎng)約束，可以在任意地點操作過程同上：(3) 游歷方案具體操作如下圖所示：1JJHi1v?liE阿砂迪皿訕慟皿皿4U:血皿4Ctrtnjli JlE *-! fl kDrbn-H wai: vn t 血逼4FhV r 1 IMajLlri刊牯n上毒二ntan_H uai: anTiyh Spft； f- !|f

9、tJwrnv 比HtH t、- lha *5 Wi( qq Mtr gw ttMirn Hit #. 11*0*rtw KJ:L BHNH *1IE *h 1,1. Wrn cft *IArm 味 對Jj擊胃iLf or Uia MttH*F斥ihn菲甩uOWBTiocat liiTri 30MTI* if mnN齊 b *Bun UTW H:tJGiriHlkOTtfl 1: 9M*JI rlt | IHr4lf L*S i W4 k MIfe JB rlt -d ft nWiI wwiJMJ I ftriJBiUi m i mn-fa-* AfwiOisaOrders和Depots都是公交

10、站，制定起始點都為關山大道關山街，結果如下圖：分析 時，假定游歷所有公交站點，得出如下結果。(4) VRP問題Orders和Depots分別是公交站和加油站，制定起始點都為名為“加油站“的加油站， 對公交站點進行配送，結果如下：3.設施定位(1) 服務區(qū)分析選擇 NetworkAnalyst 下拉框中的 NewServiceArea,選擇 Facilities，右鍵 LoadLocations 選擇加油站，點擊確定，選擇Polygo ns,選擇網(wǎng)絡分析屬性窗口進行設置，保存設置，最后，點擊 求解.服務范圍設為5分鐘，得出如下結果。重新設置服務范圍 選擇服務范圍為1000米，得出如下結果。(2) 設施定位分析選擇NetworkAnalyst下拉框中的NewLocation-Allocation，打開網(wǎng)絡分析窗口。 在網(wǎng)絡分析窗口中：選擇Facilities,右鍵LoadLocations選擇