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文檔簡介

地理信息系統(tǒng)

——GIS基本空間分析不動產(chǎn)學(xué)院主講教師:胡嘉驄地理信息系統(tǒng)

——GIS基本空間分析不動產(chǎn)學(xué)院空間分析類型基本的空間分析包括:空間查詢空間量算緩沖區(qū)分析疊置分析網(wǎng)絡(luò)分析空間統(tǒng)計分析空間插值地形分析空間分析模型簡單的空間分析復(fù)雜的空間分析面向應(yīng)用的空間分析22008-11空間分析類型基本的空間分析包括:簡單的空間分析復(fù)雜疊置分析疊置分析是將同一地區(qū)的兩組或兩組以上的要素(地圖)進(jìn)行疊置,產(chǎn)生新的特征(新的空間圖形或空間位置上的新屬性的過程)的分析方法。

參加疊置分析的空間要素必須具有相同的尺度及統(tǒng)一的空間參照系統(tǒng),疊加的結(jié)果將會使幾何形狀和屬性都發(fā)生改變。疊置分析的類型包括:視覺信息的疊加:將多個圖層內(nèi)容放在一起進(jìn)行顯示矢量要素類型疊加點(diǎn)與多邊形的疊加線與多邊形的疊加多邊形疊加——最常用的疊加分析。柵格圖層疊加:利用某種計算模型對不同柵格圖層中相同位置像元的值進(jìn)行計算,得到新的柵格圖層。疊置分析32008-11疊置分析疊置分析是將同一地區(qū)的兩組或兩組以上的要素(地疊置分析1、點(diǎn)與多邊形疊加實(shí)際上是計算多邊形對點(diǎn)的包含關(guān)系。它通過點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)的判別來完成。在完成點(diǎn)與多邊形的幾何關(guān)系計算之后,還要進(jìn)行屬性信息的處理。最簡單的方式是將多邊形屬性信息疊加到其中的點(diǎn)上(或?qū)Ⅻc(diǎn)的屬性疊加到多邊形上,用于標(biāo)識該多邊形)。通過疊加可以計算出每個多邊形類型里有多少個點(diǎn),以及這些點(diǎn)的屬性信息。AB121A2B+=輸出地圖包含輸入地圖相同的點(diǎn)要素,但點(diǎn)的屬性已為其落入的多邊形的屬性42008-11疊置分析1、點(diǎn)與多邊形疊加AB121A2B+=輸出地圖疊置分析1、點(diǎn)與多邊形疊加點(diǎn)號名稱編碼功能所屬轄區(qū)1A2C3C4B5B6B疊加結(jié)果:改變點(diǎn)屬性內(nèi)容123456ABCABC123456+52008-11疊置分析1、點(diǎn)與多邊形疊加點(diǎn)號名稱編碼功能所屬轄區(qū)1A疊置分析2、線與多邊形疊加實(shí)際上是比較線上坐標(biāo)與多邊形坐標(biāo)的關(guān)系,判斷線是否落在多邊形內(nèi)。通常是計算線與多邊形的交點(diǎn),只要相交就產(chǎn)生一個結(jié)點(diǎn),將原線打斷成一條條弧段,并將原線和多邊形的屬性信息一起賦給新弧段。疊加的結(jié)果產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)層面:每條線被它穿過的多邊形打斷成新弧段圖層,同時,產(chǎn)生一個相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)表記錄原線和多邊形的屬性信息。輸出地圖包含新的弧段層,且產(chǎn)生新的屬性數(shù)據(jù)表AB11A1B+=62008-11疊置分析2、線與多邊形疊加輸出地圖包含新的弧段層,且產(chǎn)疊置分析2、線與多邊形疊加線號原線號名稱等級所屬轄區(qū)11B22C33C43A51CABCABC12315234+疊加結(jié)果:產(chǎn)生新弧段,改變線屬性內(nèi)容72008-11疊置分析2、線與多邊形疊加線號原線號名稱等級所屬轄區(qū)1疊置分析3、多邊形與多邊形疊加實(shí)際上多邊形與多邊形的疊加是指將兩個不同圖層的多邊形要素疊合,根據(jù)兩組多邊形邊界的交點(diǎn)來建立具有多重屬性的多邊形(合成疊置)或進(jìn)行多邊形范圍內(nèi)的屬性特性的統(tǒng)計分析(統(tǒng)計疊置),以解決地理變量的多準(zhǔn)則分析、區(qū)域多重屬性的模擬分析、地理特征的動態(tài)變化分析、區(qū)域信息提取等問題。疊合后產(chǎn)生輸出新圖層的屬性信息與原多邊性的繼承關(guān)系,要根據(jù)疊合的不同方式而定。合成疊置需要進(jìn)行屬性合并。方法可用加、減、乘、除,也可取平均值、最大最小值,或取邏輯運(yùn)算的結(jié)果等。統(tǒng)計疊置是確定一個多邊形中含有其它多邊形的屬性類型的面積等,即把其它圖上的多邊形的屬性信息提取到本多邊形中來。82008-11疊置分析3、多邊形與多邊形疊加82008-11疊置分析3、多邊形與多邊形疊加邏輯疊加方法包括:布爾計算(Boolean):交集、并集、補(bǔ)集和分割注意:Clip與Intersect的區(qū)別92008-11疊置分析3、多邊形與多邊形疊加92008-11疊置分析3、多邊形與多邊形疊加+=[(輸入地圖)AND(疊加地圖)]OR(輸入地圖)層的疊加(補(bǔ)集)102008-11疊置分析3、多邊形與多邊形疊加+=[(輸入地圖)AN疊置分析操作步驟:a)對原始數(shù)據(jù)(多邊形)形成拓?fù)潢P(guān)系。b)多層多邊形數(shù)據(jù)的空間疊置,形成新層。c)對新層中的多邊形重建拓?fù)?。d)刪除多余多邊形(或處理意義多邊形)提取感興趣的部分。操作難點(diǎn):a)疊置后會產(chǎn)生大量對用戶無關(guān)的多邊形,在用戶做提取前仍需建拓?fù)?,工作量大。且新層的多邊形?shù)目不僅與原多邊形數(shù)目有關(guān),還與其復(fù)雜程度有關(guān),越復(fù)雜,多邊形數(shù)目越多。b)由于疊置的多邊形往往是不同類型或不同比例尺的地圖,在疊置時就會產(chǎn)生一系列無意義的多邊形,即產(chǎn)生多邊形疊置的位置誤差,需要進(jìn)行處理。c)建新多邊形拓?fù)浜投噙呅闻c新屬性的連接,工作量大。3、多邊形與多邊形疊加112008-11疊置分析操作步驟:操作難點(diǎn):3、多邊形與多邊形疊加11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析一、多層?xùn)鸥駭?shù)據(jù)的疊置實(shí)際上是對圖層之間的對應(yīng)單元數(shù)值進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算,疊合之后的圖層中單元的數(shù)值是對應(yīng)單元數(shù)值進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的結(jié)果,原理上比較簡單(相對矢量的疊合)。A,B,C等表示各層上的屬性值,f函數(shù)取決于疊置的要求。+…..U=f(A,B,C,……)柵格地圖計算器122008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析一、多層?xùn)鸥駭?shù)據(jù)的疊置A疊置分析距離得分0—500米0(不必建設(shè))500—1000米11000—1500米2>1500米3(必須建設(shè))人口密度得分0-500(無需建設(shè))50-1001100-2002200-3003(需要建設(shè))基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析[R_school]使用性質(zhì)得分工業(yè)或綠地0(不能建設(shè))商業(yè)1居住2(可以建設(shè))[R_popu][R_land]中學(xué)的選址結(jié)果[R_land]×[R_popu]×[R_school]——乘法運(yùn)算需要進(jìn)行哪種運(yùn)算?132008-11疊置分析距離得分0—500米0(不必建設(shè))500—10疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析為什么用權(quán)重?為什么要數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化?142008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析為什么用權(quán)重?1420疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換類型:局部運(yùn)算(點(diǎn)運(yùn)算)鄰域運(yùn)算掩模格網(wǎng)即把柵格數(shù)據(jù)分析局限于不含無數(shù)據(jù)單元(NoData)的一種格網(wǎng)范圍數(shù)據(jù)查詢和再分類可實(shí)現(xiàn)掩模格網(wǎng)

MapQuery:排除分析之外的單元=特定值

Reclassify:NoData=特定值無數(shù)據(jù)不是零,零是有效數(shù)據(jù),無數(shù)據(jù)區(qū)域是指格網(wǎng)單元缺乏數(shù)據(jù)。152008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換1疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——局部運(yùn)算(點(diǎn)運(yùn)算)定義:只將單個對應(yīng)柵格單元的屬性作某種運(yùn)算得到新圖層屬性,而不受其鄰近單元的影響,不涉及位置運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算三角函數(shù)對數(shù)冪U=f(A,B,…)AABCUU162008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——局部運(yùn)算(點(diǎn)運(yùn)算)應(yīng)用舉例:通用土壤流失方程A=RKLSCP,其中,A:平均土壤流失量;R:降雨強(qiáng)度;K:土壤可蝕性;L:坡長S:坡度;C:耕作因子;P:水土保持措施因素172008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——鄰域運(yùn)算定義:計算新圖層屬性時,不僅考慮原始圖上對應(yīng)柵格本身的值,還需考慮該圖元鄰域關(guān)聯(lián)的其他圖元值的影響。鄰域運(yùn)算一般在單個圖層上進(jìn)行,通過所確定的鄰域類型掃描整個格網(wǎng)。鄰域運(yùn)算要素中心點(diǎn)鄰域大小與類型鄰域運(yùn)算函數(shù)182008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——鄰域運(yùn)算統(tǒng)計:最大值、最小值平均值、標(biāo)準(zhǔn)差值域、總和、模、…測度:多數(shù)、少數(shù)、種類、…192008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——鄰域運(yùn)算低通濾波平均值高通濾波原圖-低通濾波鄰域運(yùn)算的運(yùn)用——濾波202008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——鄰域運(yùn)算鄰域運(yùn)算的運(yùn)用——地形分析212008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析三、柵格數(shù)據(jù)的距離量算定義:計算與源單元(制定格網(wǎng)單元)的距離。同層格網(wǎng)全局運(yùn)算,擴(kuò)展鄰域運(yùn)算距離種類:自然距離成本距離1.414XGridCellGridCell222008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析三、柵格數(shù)據(jù)的距離量算1疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析自然距離量算:單位:格網(wǎng)單元類型:連續(xù)距離對源單元建立緩沖,形成距離帶對格網(wǎng)中每個單元確定于最近源單元的自然距離ArcView實(shí)現(xiàn)連續(xù):FindDistance最近:Assignproximity232008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析自然距離量算:單位:格網(wǎng)疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離量算:定義:移經(jīng)每個單元的成本或阻抗作為距離單位的距離量測分析方法,在成本距離中,直線距離不一定是最佳的通道。類型:最小成本表面最小成本路徑242008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離量算:24200疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析自然距離與成本距離的對比:252008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析自然距離與成本距離的對比2124153673365.74.54.93.54.2疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:源單元矩陣、成本矩陣、連接成本矩陣成本矩陣構(gòu)成:不同成本之和例:選址源地到目的地的距離+地形(坡度等級)+地質(zhì)+河流+用低成本+居住中心距離連接成本矩陣計算橫向:平均值對角線:平均值X1.4141212141523671344262008-112124153673365.74.54.93.54.2疊置疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:目標(biāo):最小累計成本路徑方法:循環(huán)迭代最小累計成本計算示例:源點(diǎn)格網(wǎng)矩陣成本格網(wǎng)矩陣連接格網(wǎng)矩陣指派格網(wǎng)矩陣輸出格網(wǎng)矩陣BA1212141523671344源點(diǎn)矩陣成本矩陣272008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:目標(biāo):最疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:31212141526713442.834.92.553.55.72.8連接矩陣282008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3121疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:1.5B4.211.52.8A211.51.52.02.84.21212141523671344292008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:1.5B疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:1.5B4.211.52.86.74.5A2411.51.52.02.84.21.51.52.02.84.06.74.51212141523671344302008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:1.5B疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51.5B35.74.011.52.86.74.5A21.51.52.02.84.04.56.72.02.84.05.74.56.73.03.51212141523671344312008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51.5B35.74.011.52.86.74.5A25.52.84.05.74.56.73.03.512121415236713442.02.84.05.74.56.73.03.55.5322008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51.5B35.74.011.52.86.74.5A25.52.84.05.74.56.73.03.512121415236713445.54.05.74.56.73.03.55.5332008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:43.51.5B35.74.011.52.86.74.5A25.512121415236713444.05.74.56.73.03.55.54.05.54.56.73.55.55.5342008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:43.5疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:43.51.5B35.74.011.52.86.74.5A25.59.5311B35173487A55712345678最小累計成本矩陣單元指派矩陣352008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:43.5疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:ArcView中最小累計成本實(shí)現(xiàn)CostDistance:aGrid.CostDistance(costGrid,DirectionFN,allocationFN,maxDistance)CostPathaGrid.CostPath(distanceGrid,directionGrid,ByZone)362008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:ArcV372008-11372008-11緩沖區(qū)分析定義:緩沖區(qū)是地理空間目標(biāo)的一種影響范圍或服務(wù)范圍,具體指在點(diǎn)、線、面實(shí)體的周圍,自動建立的一定寬度的多邊形。緩沖把地圖分為兩個區(qū)域,一個區(qū)域在所選地圖要素制定距離之內(nèi),另一個在制定距離之外。在指定距離之內(nèi)的區(qū)域稱為緩沖區(qū)。數(shù)學(xué)表達(dá)為:其中,R為緩沖寬度,或緩沖半徑。作用:緩沖區(qū)分析是GIS的基本空間操作功能之一,一般應(yīng)用于求地理實(shí)體的影響范圍,即鄰近度問題。如道路噪聲影響范圍就是沿道路建一定寬度的緩沖區(qū),車流量決定緩沖區(qū)半徑。如某地區(qū)有危險品倉庫,要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進(jìn)行點(diǎn)緩沖區(qū)分析等等。

382008-11緩沖區(qū)分析定義:緩沖區(qū)是地理空間目標(biāo)的一種影響范圍或緩沖區(qū)分析基本緩沖區(qū)類型:點(diǎn):圓形緩沖區(qū)線:長條緩沖區(qū)面:向內(nèi)、外的緩沖帶392008-11緩沖區(qū)分析基本緩沖區(qū)類型:點(diǎn):圓形緩沖區(qū)392008緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)變形:緩沖距離不一定為常數(shù):主流用200米,支流用100米可形成緩沖環(huán):核電站:5km,10km,20km,50km單側(cè)緩沖區(qū)單個緩沖區(qū)與完整緩沖區(qū)402008-11緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)變形:402008-11緩沖區(qū)分析矢量緩沖區(qū)建立:多個實(shí)體的緩沖區(qū),各實(shí)體緩沖區(qū)的并,半徑可以不同1、線的重采樣,對線進(jìn)行化簡,以加快緩沖區(qū)建立的速度。----線的矢量數(shù)據(jù)壓縮算法。2、建立線緩沖區(qū),在線的兩邊按一定的距離(緩沖距)繪平行線,并在線的端點(diǎn)處繪半圓,連成緩沖區(qū)多邊形。3、重疊處理:對緩沖區(qū)邊界求交,并判斷每個交點(diǎn)是出點(diǎn)還是入點(diǎn),以決定交點(diǎn)之間的線段保留或刪除。這樣就可得到島狀的緩沖區(qū)。

以線狀地物為例412008-11緩沖區(qū)分析矢量緩沖區(qū)建立:多個實(shí)體的緩沖區(qū),各實(shí)體緩緩沖區(qū)分析柵格緩沖區(qū)建立:算法比較簡單,核心問題是距離變換。

柵格數(shù)據(jù)距離變換提取一定寬度的多邊形緩沖區(qū)422008-11緩沖區(qū)分析柵格緩沖區(qū)建立:算法比較簡單,核心問題是距432008-11432008-11網(wǎng)絡(luò)分析什么是網(wǎng)絡(luò)分析?很多自然界及人類的社會、經(jīng)濟(jì)活動都是以網(wǎng)絡(luò)形式運(yùn)作,網(wǎng)絡(luò)的形式、容量和效率與我們的生活息息相關(guān),例如鐵路、公路、電力網(wǎng)、電訊網(wǎng)、煤氣管網(wǎng)、各種服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、航空網(wǎng)絡(luò)和街道網(wǎng)絡(luò)等。我們需要知道:從甲地道乙地的最短路徑是什么?如何設(shè)定一個服務(wù)中心?特定位置的服務(wù)中心是的服務(wù)范圍?從一個位置到另一個位置的通行程度如何?從出發(fā)地到目的地,有多少條可行路線?如何在街道圖上定位一個發(fā)生的事件?

442008-11網(wǎng)絡(luò)分析什么是網(wǎng)絡(luò)分析?442008-11網(wǎng)絡(luò)分析數(shù)學(xué)定義:以圖論和運(yùn)籌學(xué)為基礎(chǔ),通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動和分配情況,對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及資源等的優(yōu)化問題進(jìn)行研究GIS定義:依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系,通過考察網(wǎng)絡(luò)元素的空間與屬性數(shù)據(jù),以數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ),對網(wǎng)絡(luò)的性能特征進(jìn)行多方面的分析計算技術(shù)網(wǎng)絡(luò)分析的定義452008-11網(wǎng)絡(luò)分析數(shù)學(xué)定義:網(wǎng)絡(luò)分析的定義452008-11網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)類型:平面網(wǎng)絡(luò):除節(jié)點(diǎn)外,網(wǎng)絡(luò)鏈不相交,如公路網(wǎng);非平面網(wǎng)絡(luò):網(wǎng)絡(luò)鏈可相交,如航空網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層次:精細(xì)尺度網(wǎng)絡(luò):如街道網(wǎng)絡(luò)中尺度網(wǎng)絡(luò):如交通規(guī)劃粗尺度網(wǎng)絡(luò):如高速公路網(wǎng)462008-11網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)類型:462008-11網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)的組成:

1、網(wǎng)絡(luò):是一系列聯(lián)結(jié)的弧段,是形式物質(zhì)、信息流通的通道。2、網(wǎng)絡(luò)基本要素:結(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中分布的中間點(diǎn)、交點(diǎn)等,弧段交點(diǎn)鏈連接節(jié)點(diǎn)并具有運(yùn)輸能力的線段(弧段)472008-11網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)的組成:1、網(wǎng)絡(luò):是一系列聯(lián)結(jié)的弧段,是網(wǎng)絡(luò)分析3人10人5人學(xué)校8路公共汽車起點(diǎn)站8路公共汽車終點(diǎn)站6人路徑站點(diǎn)中心拐點(diǎn)障礙點(diǎn)段地理網(wǎng)絡(luò)的特殊要素482008-11網(wǎng)絡(luò)分析3人10人5人學(xué)校8路8路6人路徑站點(diǎn)中心拐點(diǎn)結(jié)點(diǎn)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析站點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)中資源的上下結(jié)點(diǎn),但不一定在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上。如公交路線的汽車站、郵政網(wǎng)絡(luò)的郵筒等。中心:網(wǎng)絡(luò)中具有集中或分散資源的結(jié)點(diǎn)。如公交系統(tǒng)的汽車總站、水系中的水庫、街道網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)校等障礙點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)中限制資源流通的點(diǎn),如河流的閘門拐點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)中資源方向發(fā)生改變的點(diǎn),有方向控制功能段:弧或弧的一部分,由起點(diǎn)和終點(diǎn),可通過百分比形式衡量路徑:具有屬性的有序弧段的集合,表示一線型特征,如公交系統(tǒng)中北師大到中山大學(xué)路段路徑系統(tǒng):路徑和段的集合,常用來管理具有相同屬性的多個線形特征。如城市公交系統(tǒng)中的行車路線。路徑系統(tǒng)要使用統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)地理網(wǎng)絡(luò)的特殊要素492008-11結(jié)點(diǎn)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析站點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)中資源的上下結(jié)點(diǎn),但不一定在網(wǎng)絡(luò)分析阻抗:資源在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的阻力大小,用時間、成本等衡量。它與鏈的長度、方向、屬性、結(jié)點(diǎn)類型有關(guān),不同類型的阻抗要具有統(tǒng)一的量綱。適用對象:鏈(弧段、段)、結(jié)點(diǎn)(拐點(diǎn))資源需求量:網(wǎng)絡(luò)鏈或結(jié)點(diǎn)能收集的或可提供給某一中心的資源量。如水網(wǎng)中水管的供水量、沿街道學(xué)生分布等。適用對象:弧段、結(jié)點(diǎn)、站點(diǎn)——資源需求量(上、下)網(wǎng)絡(luò)要素的屬性3人10人5人學(xué)校502008-11網(wǎng)絡(luò)分析阻抗:資源在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的阻力大小,用時間、成本網(wǎng)絡(luò)分析資源容量:中心為滿足各弧段要求而能提供的資源總量,或從一中心流向(接收)另一中心的資源總量,如水庫容量、學(xué)校最大學(xué)生數(shù)等適用范圍:中心點(diǎn)——最大容量、服務(wù)范圍、服務(wù)延遲數(shù)等事件:路徑系統(tǒng)中某一路徑的分段屬性,其屬性由用戶定義,用路徑的度量表示其類型包括:點(diǎn)事件:與一個位置對應(yīng),一個度量線事件:區(qū)段,兩個度量連續(xù)事件網(wǎng)絡(luò)要素的屬性512008-11網(wǎng)絡(luò)分析資源容量:中心為滿足各弧段要求而能提供的資源總網(wǎng)絡(luò)分析1、網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有圖的結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)/結(jié)點(diǎn)集:圖中任意兩條線段交點(diǎn)邊/邊集:圖中的任意一條邊(弧段)圖:有限結(jié)點(diǎn)和邊的集合網(wǎng)絡(luò):有向圖具有一般地理數(shù)據(jù)的內(nèi)容拓?fù)潢P(guān)系空間數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)522008-11網(wǎng)絡(luò)分析1、網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)522008-網(wǎng)絡(luò)分析2、鏈弧網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)鏈弧號起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)長度(km)正方向阻強(qiáng)(km/h)反方向阻強(qiáng)(km/h)資源需求量2024145.33555(-1:表示不通,單行道)…2553543、轉(zhuǎn)彎:M條弧相連共有轉(zhuǎn)彎個數(shù)結(jié)點(diǎn)號從弧段至弧段角度時間阻強(qiáng)(s)34L2L1906034L1L11803034L2L3-90-1(不允許拐彎)34L1L300(無阻強(qiáng))34L1L2L3??奎c(diǎn)532008-11網(wǎng)絡(luò)分析2、鏈弧網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)鏈弧號起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)長度(網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)4、??奎c(diǎn)、中心停靠點(diǎn):直接在相應(yīng)的結(jié)點(diǎn)上附上需求量屬性,負(fù)為下卸,正值為裝載。中心:資源最大容量、服務(wù)范圍和服務(wù)延遲數(shù)(在其它中心達(dá)到某個數(shù)量時才提供服務(wù))。結(jié)點(diǎn)號需求量453546-20結(jié)點(diǎn)號資源最大容量服務(wù)范圍服務(wù)延遲數(shù)2410002000…………中心:學(xué)校停靠點(diǎn)542008-11網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)4、??奎c(diǎn)、中心??奎c(diǎn):直接在相網(wǎng)絡(luò)分析一、路徑分析二、資源分配與定位三、連通分析四、流分析五、爆管分析網(wǎng)絡(luò)分析的應(yīng)用552008-11網(wǎng)絡(luò)分析一、路徑分析網(wǎng)絡(luò)分析的應(yīng)用552008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析1、最短(最佳)路徑分析含義:在網(wǎng)絡(luò)中從起點(diǎn)經(jīng)一系列特定的結(jié)點(diǎn)至終點(diǎn)的資源運(yùn)移的最佳路線,即阻力最小的路徑。2、路徑分析包括:1)靜態(tài)求最佳路徑:在給定每條鏈上的屬性后,求最佳路徑。一般分析從p1到p2共有n條路徑,計算各路徑上的權(quán)數(shù)之和,取最小者為最佳路徑。2)N條最佳路徑給定起點(diǎn)、終點(diǎn),求代價最小的N條路徑,事實(shí)上,理論上只有一條,實(shí)際上需選擇N條近似最佳路徑。3)最短路徑或最低耗費(fèi)路徑確定起點(diǎn)、終點(diǎn)和要經(jīng)過的中間點(diǎn)、鏈,求最短或耗費(fèi)最小路徑。4)動態(tài)最佳路徑分析實(shí)際中權(quán)數(shù)可能是變化的,可能會臨時產(chǎn)生一些障礙點(diǎn),要動態(tài)計算最佳路徑。3、核心算法:求兩點(diǎn)間的權(quán)數(shù)最小路徑,常用的算法是Dijkstra算法。

562008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析1、最短(最佳)路徑分析含義:在網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)分析最佳路徑的數(shù)學(xué)模型:最佳路徑求解的依據(jù):1、最佳矩陣計算:最佳含義要求兩點(diǎn)之間直接相連,不直接相連著為不通2、簡單路徑,即互不相交3、整體最優(yōu)則局部最優(yōu):即若兩點(diǎn)S和T之間有一條最佳路徑,則該路徑上任何點(diǎn)到S的路徑都是最佳的。

路徑分析直接求解比較困難,目前主要采用戴克斯徒拉在1959年提出的算法。572008-11網(wǎng)絡(luò)分析最佳路徑的數(shù)學(xué)模型:路徑分析直接求解比較困難,網(wǎng)絡(luò)分析Dijkstra算法步驟:尋找從1點(diǎn)到其他點(diǎn)的最短路徑路徑分析582008-11網(wǎng)絡(luò)分析Dijkstra算法步驟:尋找從1點(diǎn)到其他點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到其他點(diǎn)的最短路徑0123450123450∞10∞30100∞05∞∞∞∞∞050∞∞∞∞∞0∞10∞∞∞20060∞∞∞∞∞04301521006020301050510592008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到其他點(diǎn)的最短路徑第一步:初始化相關(guān)數(shù)組

X={0}Y={1,2,3,4,5}D={0,∞,10,∞,30,100}P={0,0,0,0,0,0}第二步:在Y中尋找到0的最佳路徑

X=X+{2}={0,2}Y=Y–{2}={1,3,4,5}D={0,∞,10,60,30,100}P={0,0,0,2,0,0}4301521006020301050510602008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到其他點(diǎn)的最短路徑第三步:在Y中尋找從0到其余點(diǎn)的最佳路徑

X=X+{4}={0,2,4}Y=Y–{4}={1,3,5}D={0,∞,10,50,30,90}P={0,0,0,4,0,4}4301521006020301050510612008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到其他點(diǎn)的最短路徑第四步:在Y中尋找從0經(jīng)由4到其余點(diǎn)的最佳路徑

X=X+{3}={0,2,4,3}Y=Y–{3}={1,5}D={0,∞,10,50,30,90}P={0,0,0,4,0,4}4301521006020301050510622008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到其他點(diǎn)的最短路徑第五步:在Y中尋找從0經(jīng)由3到其余點(diǎn)的最佳路徑

X=X+{5}={0,2,4,3,5}Y=Y–{5}={1}D={0,∞,10,50,30,60}P={0,0,0,4,0,3}4301521006020301050510632008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到其他點(diǎn)的最短路徑第六步:在Y中尋找從0經(jīng)由5到其余點(diǎn)的最佳路徑由于1中的值為∞,故退出4301521006020301050510642008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到其他點(diǎn)的最短路徑開始點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)最佳路經(jīng)最佳值01無無020,21003P(3)=4,P(4)=00,4,350040,43005P(5)=3,P(3)=4,P(4)=00,4,3,5604301521006020301050510652008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析Dijkstra算法例解:尋找從0點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)分析最佳路徑算法評價:對每個點(diǎn)重復(fù)Drikstra步驟運(yùn)算復(fù)雜,速度較慢算法復(fù)雜度O(n3)Floyd算法鄰接矩陣計算繼續(xù)加強(qiáng)新算法的設(shè)計大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理能力路徑分析662008-11網(wǎng)絡(luò)分析最佳路徑算法評價:路徑分析662008-11網(wǎng)絡(luò)分析資源定位與分配模型是通過網(wǎng)絡(luò)模擬,根據(jù)需求點(diǎn)的空間分布,在一些候選點(diǎn)中選擇給定數(shù)量的供應(yīng)點(diǎn)以使預(yù)定的目標(biāo)方程達(dá)到最佳結(jié)果?!罴逊峙渲行?,最優(yōu)配置。定位問題是指已知需求源的分布,確定在哪里布設(shè)供應(yīng)點(diǎn)最合適的問題;分配問題是確定這些需求源分別受哪個供應(yīng)點(diǎn)服務(wù)的問題。一般用于規(guī)劃重要的公共設(shè)施:普通設(shè)施醫(yī)院、教育、養(yǎng)老院等應(yīng)急設(shè)施消防隊、急救站等資源分配與定位672008-11網(wǎng)絡(luò)分析資源定位與分配模型是通過網(wǎng)絡(luò)模擬,根據(jù)需求點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)分析資源分配與定位圖書館設(shè)在哪兒合適呢?居民分布點(diǎn)公共設(shè)施劃分服務(wù)區(qū)的問題682008-11網(wǎng)絡(luò)分析資源分配與定位圖書館設(shè)在哪兒合適呢?居民分布點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析資源分配與定位1和2那個去合適呢?12居民分布點(diǎn)服務(wù)點(diǎn)尋找最佳設(shè)施的問題692008-11網(wǎng)絡(luò)分析資源分配與定位1和2那個去合適呢?12居民分布網(wǎng)絡(luò)分析在運(yùn)籌學(xué)的理論中,定位與分配模型??捎镁€性規(guī)劃求得全局性的最佳結(jié)果。由于其計算量以及內(nèi)存需求巨大,所以在實(shí)際應(yīng)用中常用一些啟發(fā)式算法來逼近或求得最佳結(jié)果。常用模型包括:最小距離法(P–中值定位模型):在m個候選點(diǎn)中選擇P個供應(yīng)點(diǎn)為n個需求點(diǎn)服務(wù),使得為這幾個需求點(diǎn)服務(wù)的總距離(或時間或費(fèi)用)為最少。常用于圖書館、食物配送、健康設(shè)施、垃圾站設(shè)置等。最大覆蓋模型:指定時間或距離到達(dá)需求的覆蓋面最大,常用于緊急救護(hù)、消防服務(wù)等。最大最小距離模型:保證行程最小的情況下確保需求點(diǎn)在指定的最大距離范圍內(nèi)。等分配模型:服務(wù)點(diǎn)的服務(wù)在數(shù)量上相等閥值限制模型:服務(wù)對象盡可能超過指定的量容量限制模型:滿足最大容量情況下的最大服務(wù)范圍資源分配與定位模型702008-11網(wǎng)絡(luò)分析在運(yùn)籌學(xué)的理論中,定位與分配模型常可用線性規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)施分析案例:某人要去醫(yī)院看病,現(xiàn)在為他設(shè)計一條從他家到醫(yī)院的最短路線。具體的操作如下:把相關(guān)主題添加進(jìn)視圖目錄表中。712008-11網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)施分析案例:某人要去醫(yī)院看病,現(xiàn)在為他設(shè)計一網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析激活Customer.shp,選擇起始點(diǎn)(如某人的家,黃色的點(diǎn)表示選中的點(diǎn))。2722008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析激活Customer.shp,選擇起始網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析激活S_fran.shp(路徑主題),主題突出顯示從【Network】菜單選擇【FindClosestFacility】命令34732008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析激活S_fran.shp(路徑主題),網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析4、選擇Hospital.shp。5、選擇目的地個數(shù)。6、輸入距離(到達(dá)費(fèi)用,可以是距離或者時間)。7、載入事件。456711最短路徑生成10988、選擇Customer.shp。9、點(diǎn)擊ok。10、選擇事件(剛才選中的起始點(diǎn))。11、點(diǎn)擊路徑生成按鈕。742008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析4、選擇Hospital.shp。45網(wǎng)絡(luò)分析連通分析——最小生成樹1、含義:連通圖:如果一個圖中,任意兩個節(jié)點(diǎn)之間都存在一條路。樹:若一個連通圖中不存在任何回路,則稱為樹。最小生成樹:生成樹是圖的極小連通子圖。生成樹T的權(quán)數(shù):設(shè)T為圖G的一個生成樹,若把T中各邊的權(quán)數(shù)相加,則這個和數(shù)稱為生成樹T的權(quán)數(shù)。在G的所有生成樹中,權(quán)數(shù)最小的生成樹稱為G的最小生成樹。2、應(yīng)用:類似在n個城市間建立通信線路這樣的連通分析問題。圖的頂點(diǎn)表示城市,邊表示兩城市間的線路,邊上所賦的權(quán)值表示代價。對n個頂點(diǎn)的圖可以建立許多生成樹,每一棵樹可以是一個通信網(wǎng)。若要使通信網(wǎng)的造價最低,就需要構(gòu)造圖的最小生成樹。

126543161118656752008-11網(wǎng)絡(luò)分析連通分析——最小生成樹1、含義:1265431網(wǎng)絡(luò)分析連通分析——最小生成樹3、構(gòu)造最小生成樹的依據(jù)有兩條

4、算法(Kruskal,克羅斯克爾算法,也叫“避圈”法)設(shè)圖G是由m個節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的連通賦權(quán)圖,則構(gòu)造最小生成樹的步驟如下:1)先把圖G中的各邊按權(quán)數(shù)從小到大重新排列,并取權(quán)數(shù)最小的一條邊為T中的邊。2)在剩下的邊中,按順序取下一條邊。若該邊與T中已有的邊構(gòu)成回路,則舍去該邊,否則選進(jìn)T中。3)重復(fù)2),直到有m-1條邊被選進(jìn)T中,這m-1條邊就是G的。

1)在網(wǎng)中選擇n-1條邊連接網(wǎng)的n個頂點(diǎn);2)盡可能選取權(quán)值為最小的邊。1265431619332111141865612654316111865612654316111856賦權(quán)圖最小生成樹之一最小生成樹之二762008-11網(wǎng)絡(luò)分析連通分析——最小生成樹3、構(gòu)造最小生成樹的依據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析流分析1、概念:1)流:資源在結(jié)點(diǎn)間的傳輸。2)流分析:按照某種優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)(時間最少、費(fèi)用最低、路程最短或運(yùn)送量最大等)設(shè)計資源的運(yùn)送方案。3)最小費(fèi)用最大流量:不僅要考慮使網(wǎng)絡(luò)上的流量最大,而且要使運(yùn)送流的費(fèi)用或代價最小。2、為了實(shí)施流分析,就要根據(jù)最優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的不同擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)模型。例如:把結(jié)點(diǎn)分為發(fā)貨中心和收貨中心,分別代表資源運(yùn)送的起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)。這時發(fā)貨中心的容量代表待運(yùn)送資源量,收貨中心的容量代表它所需要的資源量?;《蔚南嚓P(guān)數(shù)據(jù)也要擴(kuò)充,如果最優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)送量最大,需要設(shè)定邊的傳輸能力;若是費(fèi)用最低,則要設(shè)定邊的傳輸費(fèi)用等。3、計算:網(wǎng)絡(luò)流理論是它的計算基礎(chǔ)。

772008-11網(wǎng)絡(luò)分析流分析1、概念:772008-11網(wǎng)絡(luò)分析爆管分析定義:水、油、氣等物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)上管道或點(diǎn)設(shè)備(閥門、儀表等)發(fā)生故障的分析問題。目的:對該點(diǎn)斷流,即檢索出全部與該點(diǎn)直接相連的各種斷流設(shè)備。算法:基于矢量數(shù)據(jù)的爆管算法基于柵格數(shù)據(jù)的爆管算法782008-11網(wǎng)絡(luò)分析爆管分析定義:水、油、氣等物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)上管道或點(diǎn)設(shè)792008-11792008-11802008-11802008-11謝謝!請課后復(fù)習(xí)!812008-11謝謝!812008-11地理信息系統(tǒng)

——GIS基本空間分析不動產(chǎn)學(xué)院主講教師:胡嘉驄地理信息系統(tǒng)

——GIS基本空間分析不動產(chǎn)學(xué)院空間分析類型基本的空間分析包括:空間查詢空間量算緩沖區(qū)分析疊置分析網(wǎng)絡(luò)分析空間統(tǒng)計分析空間插值地形分析空間分析模型簡單的空間分析復(fù)雜的空間分析面向應(yīng)用的空間分析832008-11空間分析類型基本的空間分析包括:簡單的空間分析復(fù)雜疊置分析疊置分析是將同一地區(qū)的兩組或兩組以上的要素(地圖)進(jìn)行疊置,產(chǎn)生新的特征(新的空間圖形或空間位置上的新屬性的過程)的分析方法。

參加疊置分析的空間要素必須具有相同的尺度及統(tǒng)一的空間參照系統(tǒng),疊加的結(jié)果將會使幾何形狀和屬性都發(fā)生改變。疊置分析的類型包括:視覺信息的疊加:將多個圖層內(nèi)容放在一起進(jìn)行顯示矢量要素類型疊加點(diǎn)與多邊形的疊加線與多邊形的疊加多邊形疊加——最常用的疊加分析。柵格圖層疊加:利用某種計算模型對不同柵格圖層中相同位置像元的值進(jìn)行計算,得到新的柵格圖層。疊置分析842008-11疊置分析疊置分析是將同一地區(qū)的兩組或兩組以上的要素(地疊置分析1、點(diǎn)與多邊形疊加實(shí)際上是計算多邊形對點(diǎn)的包含關(guān)系。它通過點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)的判別來完成。在完成點(diǎn)與多邊形的幾何關(guān)系計算之后,還要進(jìn)行屬性信息的處理。最簡單的方式是將多邊形屬性信息疊加到其中的點(diǎn)上(或?qū)Ⅻc(diǎn)的屬性疊加到多邊形上,用于標(biāo)識該多邊形)。通過疊加可以計算出每個多邊形類型里有多少個點(diǎn),以及這些點(diǎn)的屬性信息。AB121A2B+=輸出地圖包含輸入地圖相同的點(diǎn)要素,但點(diǎn)的屬性已為其落入的多邊形的屬性852008-11疊置分析1、點(diǎn)與多邊形疊加AB121A2B+=輸出地圖疊置分析1、點(diǎn)與多邊形疊加點(diǎn)號名稱編碼功能所屬轄區(qū)1A2C3C4B5B6B疊加結(jié)果:改變點(diǎn)屬性內(nèi)容123456ABCABC123456+862008-11疊置分析1、點(diǎn)與多邊形疊加點(diǎn)號名稱編碼功能所屬轄區(qū)1A疊置分析2、線與多邊形疊加實(shí)際上是比較線上坐標(biāo)與多邊形坐標(biāo)的關(guān)系,判斷線是否落在多邊形內(nèi)。通常是計算線與多邊形的交點(diǎn),只要相交就產(chǎn)生一個結(jié)點(diǎn),將原線打斷成一條條弧段,并將原線和多邊形的屬性信息一起賦給新弧段。疊加的結(jié)果產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)層面:每條線被它穿過的多邊形打斷成新弧段圖層,同時,產(chǎn)生一個相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)表記錄原線和多邊形的屬性信息。輸出地圖包含新的弧段層,且產(chǎn)生新的屬性數(shù)據(jù)表AB11A1B+=872008-11疊置分析2、線與多邊形疊加輸出地圖包含新的弧段層,且產(chǎn)疊置分析2、線與多邊形疊加線號原線號名稱等級所屬轄區(qū)11B22C33C43A51CABCABC12315234+疊加結(jié)果:產(chǎn)生新弧段,改變線屬性內(nèi)容882008-11疊置分析2、線與多邊形疊加線號原線號名稱等級所屬轄區(qū)1疊置分析3、多邊形與多邊形疊加實(shí)際上多邊形與多邊形的疊加是指將兩個不同圖層的多邊形要素疊合,根據(jù)兩組多邊形邊界的交點(diǎn)來建立具有多重屬性的多邊形(合成疊置)或進(jìn)行多邊形范圍內(nèi)的屬性特性的統(tǒng)計分析(統(tǒng)計疊置),以解決地理變量的多準(zhǔn)則分析、區(qū)域多重屬性的模擬分析、地理特征的動態(tài)變化分析、區(qū)域信息提取等問題。疊合后產(chǎn)生輸出新圖層的屬性信息與原多邊性的繼承關(guān)系,要根據(jù)疊合的不同方式而定。合成疊置需要進(jìn)行屬性合并。方法可用加、減、乘、除,也可取平均值、最大最小值,或取邏輯運(yùn)算的結(jié)果等。統(tǒng)計疊置是確定一個多邊形中含有其它多邊形的屬性類型的面積等,即把其它圖上的多邊形的屬性信息提取到本多邊形中來。892008-11疊置分析3、多邊形與多邊形疊加82008-11疊置分析3、多邊形與多邊形疊加邏輯疊加方法包括:布爾計算(Boolean):交集、并集、補(bǔ)集和分割注意:Clip與Intersect的區(qū)別902008-11疊置分析3、多邊形與多邊形疊加92008-11疊置分析3、多邊形與多邊形疊加+=[(輸入地圖)AND(疊加地圖)]OR(輸入地圖)層的疊加(補(bǔ)集)912008-11疊置分析3、多邊形與多邊形疊加+=[(輸入地圖)AN疊置分析操作步驟:a)對原始數(shù)據(jù)(多邊形)形成拓?fù)潢P(guān)系。b)多層多邊形數(shù)據(jù)的空間疊置,形成新層。c)對新層中的多邊形重建拓?fù)?。d)刪除多余多邊形(或處理意義多邊形)提取感興趣的部分。操作難點(diǎn):a)疊置后會產(chǎn)生大量對用戶無關(guān)的多邊形,在用戶做提取前仍需建拓?fù)洌ぷ髁看?。且新層的多邊形?shù)目不僅與原多邊形數(shù)目有關(guān),還與其復(fù)雜程度有關(guān),越復(fù)雜,多邊形數(shù)目越多。b)由于疊置的多邊形往往是不同類型或不同比例尺的地圖,在疊置時就會產(chǎn)生一系列無意義的多邊形,即產(chǎn)生多邊形疊置的位置誤差,需要進(jìn)行處理。c)建新多邊形拓?fù)浜投噙呅闻c新屬性的連接,工作量大。3、多邊形與多邊形疊加922008-11疊置分析操作步驟:操作難點(diǎn):3、多邊形與多邊形疊加11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析一、多層?xùn)鸥駭?shù)據(jù)的疊置實(shí)際上是對圖層之間的對應(yīng)單元數(shù)值進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算,疊合之后的圖層中單元的數(shù)值是對應(yīng)單元數(shù)值進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的結(jié)果,原理上比較簡單(相對矢量的疊合)。A,B,C等表示各層上的屬性值,f函數(shù)取決于疊置的要求。+…..U=f(A,B,C,……)柵格地圖計算器932008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析一、多層?xùn)鸥駭?shù)據(jù)的疊置A疊置分析距離得分0—500米0(不必建設(shè))500—1000米11000—1500米2>1500米3(必須建設(shè))人口密度得分0-500(無需建設(shè))50-1001100-2002200-3003(需要建設(shè))基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析[R_school]使用性質(zhì)得分工業(yè)或綠地0(不能建設(shè))商業(yè)1居住2(可以建設(shè))[R_popu][R_land]中學(xué)的選址結(jié)果[R_land]×[R_popu]×[R_school]——乘法運(yùn)算需要進(jìn)行哪種運(yùn)算?942008-11疊置分析距離得分0—500米0(不必建設(shè))500—10疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析為什么用權(quán)重?為什么要數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化?952008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析為什么用權(quán)重?1420疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換類型:局部運(yùn)算(點(diǎn)運(yùn)算)鄰域運(yùn)算掩模格網(wǎng)即把柵格數(shù)據(jù)分析局限于不含無數(shù)據(jù)單元(NoData)的一種格網(wǎng)范圍數(shù)據(jù)查詢和再分類可實(shí)現(xiàn)掩模格網(wǎng)

MapQuery:排除分析之外的單元=特定值

Reclassify:NoData=特定值無數(shù)據(jù)不是零,零是有效數(shù)據(jù),無數(shù)據(jù)區(qū)域是指格網(wǎng)單元缺乏數(shù)據(jù)。962008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換1疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——局部運(yùn)算(點(diǎn)運(yùn)算)定義:只將單個對應(yīng)柵格單元的屬性作某種運(yùn)算得到新圖層屬性,而不受其鄰近單元的影響,不涉及位置運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算三角函數(shù)對數(shù)冪U=f(A,B,…)AABCUU972008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——局部運(yùn)算(點(diǎn)運(yùn)算)應(yīng)用舉例:通用土壤流失方程A=RKLSCP,其中,A:平均土壤流失量;R:降雨強(qiáng)度;K:土壤可蝕性;L:坡長S:坡度;C:耕作因子;P:水土保持措施因素982008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——鄰域運(yùn)算定義:計算新圖層屬性時,不僅考慮原始圖上對應(yīng)柵格本身的值,還需考慮該圖元鄰域關(guān)聯(lián)的其他圖元值的影響。鄰域運(yùn)算一般在單個圖層上進(jìn)行,通過所確定的鄰域類型掃描整個格網(wǎng)。鄰域運(yùn)算要素中心點(diǎn)鄰域大小與類型鄰域運(yùn)算函數(shù)992008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——鄰域運(yùn)算統(tǒng)計:最大值、最小值平均值、標(biāo)準(zhǔn)差值域、總和、模、…測度:多數(shù)、少數(shù)、種類、…1002008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——鄰域運(yùn)算低通濾波平均值高通濾波原圖-低通濾波鄰域運(yùn)算的運(yùn)用——濾波1012008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換——鄰域運(yùn)算鄰域運(yùn)算的運(yùn)用——地形分析1022008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析二、柵格數(shù)據(jù)的空間變換—疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析三、柵格數(shù)據(jù)的距離量算定義:計算與源單元(制定格網(wǎng)單元)的距離。同層格網(wǎng)全局運(yùn)算,擴(kuò)展鄰域運(yùn)算距離種類:自然距離成本距離1.414XGridCellGridCell1032008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析三、柵格數(shù)據(jù)的距離量算1疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析自然距離量算:單位:格網(wǎng)單元類型:連續(xù)距離對源單元建立緩沖,形成距離帶對格網(wǎng)中每個單元確定于最近源單元的自然距離ArcView實(shí)現(xiàn)連續(xù):FindDistance最近:Assignproximity1042008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析自然距離量算:單位:格網(wǎng)疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離量算:定義:移經(jīng)每個單元的成本或阻抗作為距離單位的距離量測分析方法,在成本距離中,直線距離不一定是最佳的通道。類型:最小成本表面最小成本路徑1052008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離量算:24200疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析自然距離與成本距離的對比:1062008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析自然距離與成本距離的對比2124153673365.74.54.93.54.2疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:源單元矩陣、成本矩陣、連接成本矩陣成本矩陣構(gòu)成:不同成本之和例:選址源地到目的地的距離+地形(坡度等級)+地質(zhì)+河流+用低成本+居住中心距離連接成本矩陣計算橫向:平均值對角線:平均值X1.41412121415236713441072008-112124153673365.74.54.93.54.2疊置疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:目標(biāo):最小累計成本路徑方法:循環(huán)迭代最小累計成本計算示例:源點(diǎn)格網(wǎng)矩陣成本格網(wǎng)矩陣連接格網(wǎng)矩陣指派格網(wǎng)矩陣輸出格網(wǎng)矩陣BA1212141523671344源點(diǎn)矩陣成本矩陣1082008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:目標(biāo):最疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:31212141526713442.834.92.553.55.72.8連接矩陣1092008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3121疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:1.5B4.211.52.8A211.51.52.02.84.212121415236713441102008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:1.5B疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:1.5B4.211.52.86.74.5A2411.51.52.02.84.21.51.52.02.84.06.74.512121415236713441112008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:1.5B疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51.5B35.74.011.52.86.74.5A21.51.52.02.84.04.56.72.02.84.05.74.56.73.03.512121415236713441122008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51.5B35.74.011.52.86.74.5A25.52.84.05.74.56.73.03.512121415236713442.02.84.05.74.56.73.03.55.51132008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51.5B35.74.011.52.86.74.5A25.52.84.05.74.56.73.03.512121415236713445.54.05.74.56.73.03.55.51142008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:3.51疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:43.51.5B35.74.011.52.86.74.5A25.512121415236713444.05.74.56.73.03.55.54.05.54.56.73.55.55.51152008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:43.5疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:43.51.5B35.74.011.52.86.74.5A25.59.5311B35173487A55712345678最小累計成本矩陣單元指派矩陣1162008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:43.5疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:ArcView中最小累計成本實(shí)現(xiàn)CostDistance:aGrid.CostDistance(costGrid,DirectionFN,allocationFN,maxDistance)CostPathaGrid.CostPath(distanceGrid,directionGrid,ByZone)1172008-11疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析成本距離的計算:ArcV1182008-11372008-11緩沖區(qū)分析定義:緩沖區(qū)是地理空間目標(biāo)的一種影響范圍或服務(wù)范圍,具體指在點(diǎn)、線、面實(shí)體的周圍,自動建立的一定寬度的多邊形。緩沖把地圖分為兩個區(qū)域,一個區(qū)域在所選地圖要素制定距離之內(nèi),另一個在制定距離之外。在指定距離之內(nèi)的區(qū)域稱為緩沖區(qū)。數(shù)學(xué)表達(dá)為:其中,R為緩沖寬度,或緩沖半徑。作用:緩沖區(qū)分析是GIS的基本空間操作功能之一,一般應(yīng)用于求地理實(shí)體的影響范圍,即鄰近度問題。如道路噪聲影響范圍就是沿道路建一定寬度的緩沖區(qū),車流量決定緩沖區(qū)半徑。如某地區(qū)有危險品倉庫,要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進(jìn)行點(diǎn)緩沖區(qū)分析等等。

1192008-11緩沖區(qū)分析定義:緩沖區(qū)是地理空間目標(biāo)的一種影響范圍或緩沖區(qū)分析基本緩沖區(qū)類型:點(diǎn):圓形緩沖區(qū)線:長條緩沖區(qū)面:向內(nèi)、外的緩沖帶1202008-11緩沖區(qū)分析基本緩沖區(qū)類型:點(diǎn):圓形緩沖區(qū)392008緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)變形:緩沖距離不一定為常數(shù):主流用200米,支流用100米可形成緩沖環(huán):核電站:5km,10km,20km,50km單側(cè)緩沖區(qū)單個緩沖區(qū)與完整緩沖區(qū)1212008-11緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)變形:402008-11緩沖區(qū)分析矢量緩沖區(qū)建立:多個實(shí)體的緩沖區(qū),各實(shí)體緩沖區(qū)的并,半徑可以不同1、線的重采樣,對線進(jìn)行化簡,以加快緩沖區(qū)建立的速度。----線的矢量數(shù)據(jù)壓縮算法。2、建立線緩沖區(qū),在線的兩邊按一定的距離(緩沖距)繪平行線,并在線的端點(diǎn)處繪半圓,連成緩沖區(qū)多邊形。3、重疊處理:對緩沖區(qū)邊界求交,并判斷每個交點(diǎn)是出點(diǎn)還是入點(diǎn),以決定交點(diǎn)之間的線段保留或刪除。這樣就可得到島狀的緩沖區(qū)。

以線狀地物為例1222008-11緩沖區(qū)分析矢量緩沖區(qū)建立:多個實(shí)體的緩沖區(qū),各實(shí)體緩緩沖區(qū)分析柵格緩沖區(qū)建立:算法比較簡單,核心問題是距離變換。

柵格數(shù)據(jù)距離變換提取一定寬度的多邊形緩沖區(qū)1232008-11緩沖區(qū)分析柵格緩沖區(qū)建立:算法比較簡單,核心問題是距1242008-11432008-11網(wǎng)絡(luò)分析什么是網(wǎng)絡(luò)分析?很多自然界及人類的社會、經(jīng)濟(jì)活動都是以網(wǎng)絡(luò)形式運(yùn)作,網(wǎng)絡(luò)的形式、容量和效率與我們的生活息息相關(guān),例如鐵路、公路、電力網(wǎng)、電訊網(wǎng)、煤氣管網(wǎng)、各種服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、航空網(wǎng)絡(luò)和街道網(wǎng)絡(luò)等。我們需要知道:從甲地道乙地的最短路徑是什么?如何設(shè)定一個服務(wù)中心?特定位置的服務(wù)中心是的服務(wù)范圍?從一個位置到另一個位置的通行程度如何?從出發(fā)地到目的地,有多少條可行路線?如何在街道圖上定位一個發(fā)生的事件?

1252008-11網(wǎng)絡(luò)分析什么是網(wǎng)絡(luò)分析?442008-11網(wǎng)絡(luò)分析數(shù)學(xué)定義:以圖論和運(yùn)籌學(xué)為基礎(chǔ),通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動和分配情況,對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及資源等的優(yōu)化問題進(jìn)行研究GIS定義:依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系,通過考察網(wǎng)絡(luò)元素的空間與屬性數(shù)據(jù),以數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ),對網(wǎng)絡(luò)的性能特征進(jìn)行多方面的分析計算技術(shù)網(wǎng)絡(luò)分析的定義1262008-11網(wǎng)絡(luò)分析數(shù)學(xué)定義:網(wǎng)絡(luò)分析的定義452008-11網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)類型:平面網(wǎng)絡(luò):除節(jié)點(diǎn)外,網(wǎng)絡(luò)鏈不相交,如公路網(wǎng);非平面網(wǎng)絡(luò):網(wǎng)絡(luò)鏈可相交,如航空網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層次:精細(xì)尺度網(wǎng)絡(luò):如街道網(wǎng)絡(luò)中尺度網(wǎng)絡(luò):如交通規(guī)劃粗尺度網(wǎng)絡(luò):如高速公路網(wǎng)1272008-11網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)類型:462008-11網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)的組成:

1、網(wǎng)絡(luò):是一系列聯(lián)結(jié)的弧段,是形式物質(zhì)、信息流通的通道。2、網(wǎng)絡(luò)基本要素:結(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中分布的中間點(diǎn)、交點(diǎn)等,弧段交點(diǎn)鏈連接節(jié)點(diǎn)并具有運(yùn)輸能力的線段(弧段)1282008-11網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)的組成:1、網(wǎng)絡(luò):是一系列聯(lián)結(jié)的弧段,是網(wǎng)絡(luò)分析3人10人5人學(xué)校8路公共汽車起點(diǎn)站8路公共汽車終點(diǎn)站6人路徑站點(diǎn)中心拐點(diǎn)障礙點(diǎn)段地理網(wǎng)絡(luò)的特殊要素1292008-11網(wǎng)絡(luò)分析3人10人5人學(xué)校8路8路6人路徑站點(diǎn)中心拐點(diǎn)結(jié)點(diǎn)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析站點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)中資源的上下結(jié)點(diǎn),但不一定在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上。如公交路線的汽車站、郵政網(wǎng)絡(luò)的郵筒等。中心:網(wǎng)絡(luò)中具有集中或分散資源的結(jié)點(diǎn)。如公交系統(tǒng)的汽車總站、水系中的水庫、街道網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)校等障礙點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)中限制資源流通的點(diǎn),如河流的閘門拐點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)中資源方向發(fā)生改變的點(diǎn),有方向控制功能段:弧或弧的一部分,由起點(diǎn)和終點(diǎn),可通過百分比形式衡量路徑:具有屬性的有序弧段的集合,表示一線型特征,如公交系統(tǒng)中北師大到中山大學(xué)路段路徑系統(tǒng):路徑和段的集合,常用來管理具有相同屬性的多個線形特征。如城市公交系統(tǒng)中的行車路線。路徑系統(tǒng)要使用統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)地理網(wǎng)絡(luò)的特殊要素1302008-11結(jié)點(diǎn)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析站點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)中資源的上下結(jié)點(diǎn),但不一定在網(wǎng)絡(luò)分析阻抗:資源在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的阻力大小,用時間、成本等衡量。它與鏈的長度、方向、屬性、結(jié)點(diǎn)類型有關(guān),不同類型的阻抗要具有統(tǒng)一的量綱。適用對象:鏈(弧段、段)、結(jié)點(diǎn)(拐點(diǎn))資源需求量:網(wǎng)絡(luò)鏈或結(jié)點(diǎn)能收集的或可提供給某一中心的資源量。如水網(wǎng)中水管的供水量、沿街道學(xué)生分布等。適用對象:弧段、結(jié)點(diǎn)、站點(diǎn)——資源需求量(上、下)網(wǎng)絡(luò)要素的屬性3人10人5人學(xué)校1312008-11網(wǎng)絡(luò)分析阻抗:資源在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的阻力大小,用時間、成本網(wǎng)絡(luò)分析資源容量:中心為滿足各弧段要求而能提供的資源總量,或從一中心流向(接收)另一中心的資源總量,如水庫容量、學(xué)校最大學(xué)生數(shù)等適用范圍:中心點(diǎn)——最大容量、服務(wù)范圍、服務(wù)延遲數(shù)等事件:路徑系統(tǒng)中某一路徑的分段屬性,其屬性由用戶定義,用路徑的度量表示其類型包括:點(diǎn)事件:與一個位置對應(yīng),一個度量線事件:區(qū)段,兩個度量連續(xù)事件網(wǎng)絡(luò)要素的屬性1322008-11網(wǎng)絡(luò)分析資源容量:中心為滿足各弧段要求而能提供的資源總網(wǎng)絡(luò)分析1、網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有圖的結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)/結(jié)點(diǎn)集:圖中任意兩條線段交點(diǎn)邊/邊集:圖中的任意一條邊(弧段)圖:有限結(jié)點(diǎn)和邊的集合網(wǎng)絡(luò):有向圖具有一般地理數(shù)據(jù)的內(nèi)容拓?fù)潢P(guān)系空間數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)1332008-11網(wǎng)絡(luò)分析1、網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)522008-網(wǎng)絡(luò)分析2、鏈弧網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)鏈弧號起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)長度(km)正方向阻強(qiáng)(km/h)反方向阻強(qiáng)(km/h)資源需求量2024145.33555(-1:表示不通,單行道)…2553543、轉(zhuǎn)彎:M條弧相連共有轉(zhuǎn)彎個數(shù)結(jié)點(diǎn)號從弧段至弧段角度時間阻強(qiáng)(s)34L2L1906034L1L11803034L2L3-90-1(不允許拐彎)34L1L300(無阻強(qiáng))34L1L2L3停靠點(diǎn)1342008-11網(wǎng)絡(luò)分析2、鏈弧網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)鏈弧號起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)長度(網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)4、停靠點(diǎn)、中心??奎c(diǎn):直接在相應(yīng)的結(jié)點(diǎn)上附上需求量屬性,負(fù)為下卸,正值為裝載。中心:資源最大容量、服務(wù)范圍和服務(wù)延遲數(shù)(在其它中心達(dá)到某個數(shù)量時才提供服務(wù))。結(jié)點(diǎn)號需求量453546-20結(jié)點(diǎn)號資源最大容量服務(wù)范圍服務(wù)延遲數(shù)2410002000…………中心:學(xué)校??奎c(diǎn)1352008-11網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)要素的表達(dá)4、??奎c(diǎn)、中心??奎c(diǎn):直接在相網(wǎng)絡(luò)分析一、路徑分析二、資源分配與定位三、連通分析四、流分析五、爆管分析網(wǎng)絡(luò)分析的應(yīng)用1362008-11網(wǎng)絡(luò)分析一、路徑分析網(wǎng)絡(luò)分析的應(yīng)用552008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析1、最短(最佳)路徑分析含義:在網(wǎng)絡(luò)中從起點(diǎn)經(jīng)一系列特定的結(jié)點(diǎn)至終點(diǎn)的資源運(yùn)移的最佳路線,即阻力最小的路徑。2、路徑分析包括:1)靜態(tài)求最佳路徑:在給定每條鏈上的屬性后,求最佳路徑。一般分析從p1到p2共有n條路徑,計算各路徑上的權(quán)數(shù)之和,取最小者為最佳路徑。2)N條最佳路徑給定起點(diǎn)、終點(diǎn),求代價最小的N條路徑,事實(shí)上,理論上只有一條,實(shí)際上需選擇N條近似最佳路徑。3)最短路徑或最低耗費(fèi)路徑確定起點(diǎn)、終點(diǎn)和要經(jīng)過的中間點(diǎn)、鏈,求最短或耗費(fèi)最小路徑。4)動態(tài)最佳路徑分析實(shí)際中權(quán)數(shù)可能是變化的,可能會臨時產(chǎn)生一些障礙點(diǎn),要動態(tài)計算最佳路徑。3、核心算法:求兩點(diǎn)間的權(quán)數(shù)最小路徑,常用的算法是Dijkstra算法。

1372008-11網(wǎng)絡(luò)分析路徑分析1、最短(最佳)路徑分析含義:在網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)分析最佳路徑的數(shù)學(xué)模型:最佳路徑求解的依據(jù):1、最佳矩陣計算:最佳含義要求兩點(diǎn)之間直接相連,不直接相連著為不通2、簡單路徑,即互不相交3、整體最優(yōu)則局部最優(yōu):即若兩點(diǎn)S和T之間有一條最佳路徑,則該路徑上任何點(diǎn)到S的路徑都是最佳的。

路徑分析直接求解比較困難,目前主要采用戴克斯徒拉在1959年提出的算法。1382008-11網(wǎng)絡(luò)分析最佳路徑的數(shù)學(xué)模型:路徑分析直接求解比較困難,網(wǎng)絡(luò)分析Dijkstra算法步驟:尋找從1點(diǎn)到其他點(diǎn)的最短路徑路徑分析1392008-11網(wǎng)絡(luò)分析Dijkstra算法步驟:尋找從1點(diǎn)到其他點(diǎn)的

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