GIS空間分析第二章矢量數(shù)據(jù)分析

第二章矢量數(shù)據(jù)分析

(VectorDataAnalysis)2.1鄰近分析2.2空間提取2.3疊加分析2.4網(wǎng)絡(luò)分析2.1 鄰近分析(Proximityanalysis)當(dāng)現(xiàn)實(shí)的實(shí)體被抽象為幾何對象時(shí)，就可以對它們之間的距離進(jìn)行查詢和分析。一般來說，鄰近分析或研究兩個(gè)對象之間的距離，包括通過空間連接和建立緩沖區(qū)來發(fā)現(xiàn)最近的鄰居。1.距離量測——尋找最近的鄰居距離量測是指要素之間直線（歐式）距離的量測。量測可在一個(gè)圖層中的點(diǎn)到另一圖層的點(diǎn)之間，或一個(gè)圖層的各點(diǎn)到另一圖層中最鄰近點(diǎn)或線之間進(jìn)行。量測的結(jié)果保存在一個(gè)字段中。通過空間連接（spatialjoin）作為鄰近分析工具來實(shí)現(xiàn)操作。通過空間連接可以確認(rèn)距離每個(gè)井位最近的河流。

通過空間連接建立的新圖層的屬性表包含了兩個(gè)圖層的數(shù)據(jù)項(xiàng)，以及記錄從每個(gè)井位到最近河流距離的數(shù)據(jù)項(xiàng)。距離數(shù)據(jù)項(xiàng)可用于其它分析和顯示。

課堂練習(xí)：點(diǎn)與線之間的距離量測練習(xí)內(nèi)容：要求對deer.shp中的每個(gè)鹿場點(diǎn)和edge.shp中原始森林與皆伐區(qū)邊緣的最近距離進(jìn)行量測。練習(xí)方法：通過定位方法使用合并數(shù)據(jù)；使用AnalysisTools/Proximity工具箱中的Near工具。2.緩沖分析(Buffering)緩沖分析或建立緩沖是指圍繞某一個(gè)或多個(gè)地理要素建立一個(gè)或多個(gè)鄰近區(qū)，并將其用于顯示和其它的空間查詢。一個(gè)緩沖區(qū)就是圍繞一定的地理要素或要素集（點(diǎn)、線、面）的一個(gè)多邊形要素或簡單圖形。緩沖區(qū)的基礎(chǔ)從數(shù)學(xué)的角度，緩沖區(qū)是給定空間對象或集合后獲得的它們的領(lǐng)域，鄰域大小由鄰域的半徑或緩沖區(qū)建立條件來決定，因此對于一個(gè)給定對象A，它的緩沖區(qū)可以定義為：

其中，d一般指歐式距離，也可以是其它的距離，r為鄰域半徑或緩沖區(qū)建立的條件。根據(jù)緩沖區(qū)建立的條件其形態(tài)多種多樣。對于點(diǎn)狀要素有圓形，也有三角形、矩形和環(huán)形等；對于線狀要素有雙側(cè)對稱、雙側(cè)不對稱或單側(cè)緩沖區(qū)；對于面狀要素有內(nèi)側(cè)和外側(cè)緩沖區(qū)，這些形體雖然各異，建立的原理都一樣。線狀要素的緩沖區(qū)面狀要素的緩沖區(qū)點(diǎn)狀要素的緩沖建立緩沖區(qū)從原理上，對點(diǎn)狀要素直接以其為圓心，以要求的緩沖區(qū)距離大小為半徑繪圓，所包容的區(qū)域即為所要求區(qū)域；線狀要素和面狀要素緩沖區(qū)的建立是以線狀要素或面狀要素的邊線為參考線，來做其平行線，并考慮其端點(diǎn)處建立的原則，即可建立緩沖區(qū)，但是在實(shí)際中處理起來則比較復(fù)雜要復(fù)雜的多。1.角平分線法該算法的原理是首先對邊線做其平行線，然后在線狀要素的首尾點(diǎn)處，作其垂線并按緩沖區(qū)半徑r截出左右邊線的起止點(diǎn)，在其它的折點(diǎn)處，用與該點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)相鄰線段的平行線的交點(diǎn)來確定。該方法的缺點(diǎn)是在折點(diǎn)處，無法保證雙線的等寬性，而且當(dāng)折點(diǎn)處的夾角越大，d的距離就越大，故而誤差就越大，所以要有相應(yīng)的補(bǔ)充判別方案來校正處理。2.凸角圓弧法該算法是首先對邊線做其平行線，然后在線狀要素的首尾點(diǎn)處，作其垂線并按緩沖區(qū)半徑r截出左右邊線的起止點(diǎn)，然后以r為半徑分別以首尾點(diǎn)為圓心，以垂線截出的起止點(diǎn)為圓的起點(diǎn)和終點(diǎn)作半圓弧，在其它折點(diǎn)處，首先判斷該點(diǎn)的凹凸性，在凸側(cè)用圓弧彌合，在凹側(cè)用與該點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)相鄰線段的平行線的交點(diǎn)來確定。該方法在理論上保證了等寬性，減少了異常情況發(fā)生的概率，該算法在計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化時(shí)非常重要的一點(diǎn)是對凹凸點(diǎn)的判斷，需要利用矢量的空間直角坐標(biāo)系的方法來進(jìn)行判斷處理。建立緩沖具有很廣的應(yīng)用領(lǐng)域。最常見的應(yīng)用有：分區(qū)和法律問題（Zoningandlegalissues）：某些城市制訂了法規(guī)，禁止在小學(xué)周圍1公里內(nèi)出售烈性酒。對此，首先對各小學(xué)建立1公里的緩沖區(qū)，然后查詢其中的商業(yè)地塊，以確認(rèn)其中沒有違規(guī)的商店。應(yīng)急準(zhǔn)備（Emergencypreparedness）:圍繞某一地震斷層建立1公里的緩沖區(qū)，以查詢其中有多少大型商場。然后，確認(rèn)哪些商場處在最危險(xiǎn)的地震帶之中。2.2空間提取(Spatialextraction)空間提取是進(jìn)行空間分析時(shí)，在一開始和結(jié)束前經(jīng)常采用的步驟，以減少輸出結(jié)果中要素的數(shù)量。

在街道兩側(cè)建立10米的緩沖區(qū)，首先要從城市街路圖層中選擇需要加寬的街道。在進(jìn)行了一系列地學(xué)處理之后合并許多小的多邊形。建立子集(Creatingsubsets)

通常情況下，一個(gè)數(shù)據(jù)圖層包含了許多要素，而所開展的研究只集中在其中的一部分。通過對要素建立子集的方法，可以減少要素的數(shù)量。左圖中選中了編碼為15或32土壤類型。要素一旦被選中，就可以對進(jìn)行查詢。上述選中的要素可以建立新的圖層，其中只包含了編碼為15或32的土壤類型。剪切要素(Clippingfeatures)

剪切是用一個(gè)多邊形界定范圍對輸入多邊形進(jìn)行剪切。剪切操作不改變輸入圖層的屬性。 左圖中，宗地圖層（Parcelslayer）為剪切圖層。它構(gòu)成了研究區(qū)的邊界。剪切后，土壤圖層與宗地圖層具有相同的范圍。 消減要素(Dissolvingfeatures)

消減可以把具有相同屬性值的鄰近要素聚集合并在一起。本例中，當(dāng)鄰近多邊形具有相同編碼時(shí)，其中的邊界被消除（兩個(gè)編碼為B的多邊形被合并為一個(gè)編碼為B的多邊形）。 左圖表示了兩種消減操作的結(jié)果。當(dāng)相鄰多邊形的土壤類型編碼相同時(shí)，通過消減邊界建立了土壤圖層。當(dāng)相鄰多邊形的地質(zhì)類型編碼相同時(shí)，通過消減邊界建立了地質(zhì)圖層。 提取與鄰近分析應(yīng)用示例：城市土地利用分析

(Performingextractionandproximityanalysis:Analyzingacity‘slanduse）一個(gè)城市土地的利用方式將影響其中居民的生活。如果某一城市中許多城區(qū)充滿工廠、煙霧和噪聲污染，這些必將會(huì)影響到當(dāng)?shù)鼐用竦纳钯|(zhì)量。城市的公園和綠地則會(huì)改善當(dāng)?shù)氐纳?，使人們遠(yuǎn)離噪聲和空氣污染。為了發(fā)揮城市綠地的作用，城市的長期保護(hù)規(guī)劃將提出相應(yīng)的保護(hù)措施。該土地利用圖層包含了全市12,876個(gè)要素通過選擇將工業(yè)區(qū)分離到一個(gè)新的圖層中，其結(jié)果被表示在industry圖層中。消減（Dissolve）被用來合并所有包含“工業(yè)”用地類的鄰近多邊形。結(jié)果表示在Inddiss圖層中。

對各工業(yè)用地地類按300米建立緩沖區(qū)。結(jié)果表示在圖層Indbuff中。

剪切（Clip）用來發(fā)現(xiàn)工業(yè)用地300米緩沖區(qū)內(nèi)的城市用地。新圖層Landclip可用來確定該緩沖區(qū)內(nèi)每種地類準(zhǔn)確的范圍。利用Landclip圖層中描述性的字段可以創(chuàng)建摘要性統(tǒng)計(jì)，以確定每種地類的面積。2.3疊置分析(OverlayAnalysis)疊置分析是GIS中常用提取空間隱含信息的方法之一。它是將有關(guān)主題的各個(gè)數(shù)據(jù)層面進(jìn)行疊置產(chǎn)生一個(gè)新的數(shù)據(jù)層面，其結(jié)果綜合了原來兩個(gè)或多個(gè)層面要素所具有的屬性，同時(shí)不僅生成了新的空間關(guān)系，也產(chǎn)生了新的屬性關(guān)系。其中，被疊加的要素層面必須基于相同坐標(biāo)系統(tǒng)，同一地帶還必須基于相同的基準(zhǔn)面。從原理上來說，疊置分析是對新要素的屬性按一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算分析，其中涉及邏輯交、并、差等運(yùn)算。根據(jù)操作要素的不同，疊置分析可分成點(diǎn)與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形與多邊形疊加；根據(jù)操作形式的不同，疊置分析可分為圖層擦除、識(shí)別疊加、交集操作、均勻差值、圖層合并和修正更新。疊加操作的類型（Typesofoverlayoperations）從分離圖層合并數(shù)據(jù)的三種基本疊加分析操作創(chuàng)建出新的地理要素，并記錄了這些要素之間的關(guān)系。點(diǎn)對面的疊加（Point-in-polygon）

點(diǎn)對面的疊加是將一個(gè)點(diǎn)圖層和一個(gè)面圖層在空間上相結(jié)合，建立一個(gè)新的點(diǎn)圖層。這類疊加用于發(fā)現(xiàn)落入多邊形中的點(diǎn)。

假設(shè)找出每個(gè)普查單元中雜貨店的數(shù)量。新的（輸出）雜貨店的點(diǎn)要素類將擁有普查單元的屬性。據(jù)此可以查詢某個(gè)商店所屬的普查單元，或查找每個(gè)普查單元內(nèi)全部商店的數(shù)量。

線對面的疊加（Line-in-polygon）

線對面的疊加是將一個(gè)線圖層和一個(gè)面圖層在空間上相結(jié)合，建立一個(gè)新的線圖層。這類疊加用于發(fā)現(xiàn)一個(gè)線要素類和一個(gè)多邊形要素類之間共同的地理空間。

如果有河流要素類和宗地要素類，就可以發(fā)現(xiàn)哪條河落入到哪個(gè)地塊中，準(zhǔn)確的找出每個(gè)地塊中包含了多少河流。輸出的結(jié)果要比通過的相交查詢更精確，因?yàn)檩斎胍赝ㄟ^疊加實(shí)現(xiàn)了物理上的切斷，并重新計(jì)算了長度。

面對面的疊加（Polygon-on-polygon）面對面的疊加是將兩個(gè)不同圖層中的多邊形要素結(jié)合成一個(gè)單一圖層。這類疊加操作可以研究兩個(gè)要素類之間的共同區(qū)域。如果第一個(gè)要素類代表行政區(qū)，第二個(gè)要素類代表洪泛區(qū)，據(jù)此可以發(fā)現(xiàn)洪水的風(fēng)險(xiǎn)和每個(gè)行政區(qū)內(nèi)所包含的洪泛區(qū)的位置。

圖層擦除（Erase）

圖層擦出是指輸入圖層根據(jù)擦除圖層的范圍大小，將擦除參照圖層所覆蓋的輸入圖層內(nèi)的要素去除，最后得到剩余的輸入圖層的結(jié)果。數(shù)學(xué)的空間邏輯運(yùn)算表示為：多邊形與多邊形線與多邊形點(diǎn)與多邊形識(shí)別疊加（Identity）

輸入圖層和另外一個(gè)圖層進(jìn)行識(shí)別疊加，在圖形交迭的區(qū)域，識(shí)別圖層的屬性將賦給輸入圖層在該區(qū)域內(nèi)的地圖要素，同時(shí)也有部分的圖形的變化在其中，多邊形與多邊形點(diǎn)與多邊形線與多邊形交集操作（Intersect）交集操作是將兩個(gè)圖層的要素和屬性的交集部分結(jié)合成第三個(gè)圖層，原圖層的所有屬性將同時(shí)在新圖層上顯示出來。輸出圖層將包含與輸入圖層相同的要素類型和屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)。如果輸入的都是多邊形圖層，則輸出圖層將會(huì)反映出要素和屬性的結(jié)合。相交用疊加圖層的要素切割輸入圖層，產(chǎn)生一個(gè)包含要素的輸出圖層，它包含了兩個(gè)輸入圖層的屬性數(shù)據(jù)。 在數(shù)學(xué)運(yùn)算上表現(xiàn)為：x∈

A∩B（A,B分別是進(jìn)行交集的兩個(gè)圖層）。由于點(diǎn)，線，面三種要素都有可能獲得交集所以它們的交集的情形有七種：線與多邊形多邊形與多邊形點(diǎn)與多邊形點(diǎn)與線點(diǎn)、線與多邊形三者相交線與線點(diǎn)與點(diǎn)上圖：緩沖圖層與地塊圖層相交。下圖：輸出圖層只包含了處于兩個(gè)輸入圖層共同空間范圍內(nèi)的要素。

左圖顯示了相交的三步過程：地塊圖層用緩沖區(qū)多邊形剪切。緩沖圖層用地塊多邊形剪切。兩個(gè)剪切圖層結(jié)合，形成最終的圖層。圖層合并（Union）圖層合并是一次將兩（多）個(gè)多邊形圖層結(jié)合成一個(gè)新多邊形圖層。新圖層中包括了兩（多）個(gè)圖層中所有的多邊形和屬性，通常會(huì)有更多的多邊形。相當(dāng)于布爾運(yùn)算的or，輸出圖層對應(yīng)于輸入圖層或疊加圖層的疊加范圍。圖層合并將原來的多邊形要素分割成新要素，新要素綜合了原來兩（多）層屬性。圖層合并的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：{x│x∈AUB}作為合并的結(jié)果，輸出的多邊形是植被和土壤多邊形界線的結(jié)合。植被圖層和土壤圖層擁有相同的空間范圍，所以，輸出圖層的范圍相同。當(dāng)兩個(gè)圖層具有相同的空間范圍時(shí)，合并和相交操作的結(jié)果相同。

疊加分析與屬性

OverlayanalysisandattributesWheneveryouperformaunionorintersect,inadditiontofeaturegeometrytheinputlayers'attributesarejoined.Boththeinputlayerfeatureidentifiersanduser-addedattributefieldsareaddedtotheoutputlayer'sattributetable.疊加的輸出圖層保留了兩個(gè)輸入圖層屬性表中的全部獨(dú)立屬性，包括原始圖層中的FID。為了節(jié)省空間，上例中的FID項(xiàng)被省略了。 合并的結(jié)果（上表）顯示了所有處在緩沖區(qū)內(nèi)(BufferDist=500)，并Landuse=134的多邊形。也可以知道緩沖區(qū)的面積。相交的結(jié)果（下表）。只要列出屬性表就可以知道哪些地塊、有多少地塊落在了緩沖區(qū)內(nèi)。上表為合并的結(jié)果，下表為相交的結(jié)果。注意，下表中，只有那些處在緩沖區(qū)內(nèi)的地塊被包含在表格和圖層中。 均勻差值（Symmetricaldifference）均勻差值就是在兩個(gè)圖層疊置中去掉它們之間的公共部分后剩下的部分，同時(shí)對原有圖層空間上的分布進(jìn)行一定區(qū)域內(nèi)的調(diào)整，新生成圖層的屬性是綜合兩者的屬性而產(chǎn)生的。其數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算式表示為：x∈AUB-A∩B（A,B為兩個(gè)輸入圖層）。破碎多邊形(Slivers)

破碎多邊形是來自地圖疊加過程中的常見誤差。GIS軟件通過模糊容差（fuzzytolerance）去除破碎多邊形合適的模糊容差值是去除破碎多邊形的關(guān)鍵最小制圖單元（minimummappingunit）表示由政府機(jī)構(gòu)或公司部門指定的最小面積單元。最小制圖單元是很好的去除破碎多邊形的方法誤差傳遞(ErrorPropagation)由于輸入地圖的不準(zhǔn)確而導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生被稱為誤差傳遞。誤差傳遞有兩種類型：位置誤差（positionalerror）：由于數(shù)字化和解譯誤差導(dǎo)致的邊界的不準(zhǔn)確，破碎多邊形代表了地圖疊加中產(chǎn)生的位置誤差。標(biāo)識(shí)誤差（identificationerror）：由于屬性數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤。練習(xí)：分析城市中心的用地類型本練習(xí)的任務(wù)是發(fā)現(xiàn)在城市中心區(qū)每種土地利用類型的總面積。通過ArcMap中的相關(guān)工具可以獲得所希望的信息。練習(xí)2：為高速公路出口停車場選址美國加州地方政府為了減少空氣污染，鼓勵(lì)居民在市區(qū)乘座公交工具，在高速公路出口建新的停車場。選址條件如下：位置便捷：距離高速公路出口500米以內(nèi)；

STR_NAME=I10,CLASS=9節(jié)約成本和降低對周邊社區(qū)的影響：當(dāng)前的用地類型為空地，規(guī)劃為商業(yè)用地；LU_CODE=VAC,ZONE；ZONE-CODE=COM

要求畫出操作流程框圖，提交結(jié)果圖分析流程圖2.4網(wǎng)絡(luò)分析空間數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)分析是對地理網(wǎng)絡(luò)、城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)（如：各種網(wǎng)線、電纜線、電力線、電話線、供水線、排水管道等）進(jìn)行地理分析和模型化的過程，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(dòng)和分配情況，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源等的優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)分析的理論基礎(chǔ)是圖論和運(yùn)籌學(xué)。它從運(yùn)籌學(xué)的角度研究、統(tǒng)籌、策劃具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)的工程，安排各個(gè)要素的運(yùn)行，使其能充分發(fā)揮作用或達(dá)到預(yù)想的目標(biāo)。資源的最佳分配，最短路徑的尋找，地址的查詢匹配網(wǎng)絡(luò)的組成和建立現(xiàn)實(shí)中的網(wǎng)絡(luò)是由鏈和結(jié)點(diǎn)組成的、帶有環(huán)路，并伴隨一系列支配網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)之約束條件的線網(wǎng)圖形。網(wǎng)絡(luò)中的基本組成部分和屬性如下：1．線狀要素——鏈網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)的管線，包括有形物體，如：街道、河流、水管、電纜線等，無形物體，如：無線電通訊網(wǎng)絡(luò)等，其狀態(tài)屬性包括阻力和需求。2．點(diǎn)狀要素1）障礙：禁止網(wǎng)絡(luò)中鏈上流動(dòng)的點(diǎn)；2）拐角點(diǎn)：出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)鏈中所有分割結(jié)點(diǎn)上狀態(tài)屬性的阻力，如：拐彎的時(shí)間和限制（如不允許左拐）；3）中心：是接受或分配資源的位置，如：水庫、商業(yè)中心、電站等。其狀態(tài)屬性包括：資源容量—如：總的資源量；阻力限額—如：中心與鏈之間的最大距離或時(shí)間限制；4）站點(diǎn)：在路徑選擇中資源增減的站點(diǎn)，如：庫房、汽車站等，其狀態(tài)屬性有要被運(yùn)輸?shù)馁Y源需求，如：產(chǎn)品數(shù)。網(wǎng)絡(luò)中的狀態(tài)屬性有阻力和需求兩項(xiàng)，通過空間屬性和狀態(tài)屬性的轉(zhuǎn)換，根據(jù)實(shí)際情況賦到網(wǎng)絡(luò)屬性表中。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)是將內(nèi)在的線、點(diǎn)等要素在相應(yīng)的位置繪出后，根據(jù)它們的空間位置以及各種屬性特征建立拓?fù)潢P(guān)系，使之成為進(jìn)行一定網(wǎng)絡(luò)空間分析和操作的基礎(chǔ)。在ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析中的網(wǎng)絡(luò)是由一系列不同類別要素組成的幾何網(wǎng)絡(luò)。在同一網(wǎng)絡(luò)中可同時(shí)表示如運(yùn)輸線、閘門、保險(xiǎn)絲與變壓器等不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)。一個(gè)幾何網(wǎng)絡(luò)包含了線段與交點(diǎn)的連結(jié)信息且定義出部分規(guī)則，如：哪一個(gè)類別的線段可以連至某一特定類別的交點(diǎn)，或某兩個(gè)類別的線段必須連至哪一個(gè)類別的交點(diǎn)。一個(gè)完整的幾何網(wǎng)絡(luò)包括空間圖形網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)要素屬性。一旦網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)建立起來，全部數(shù)據(jù)被存放在地理數(shù)據(jù)庫中，由數(shù)據(jù)庫的生命循環(huán)周期來維持其運(yùn)作。當(dāng)使用者使用或編輯部分或全部圖形、屬性數(shù)據(jù)時(shí)，都將以原先地理數(shù)據(jù)庫中已定義好的連接規(guī)則和相互關(guān)系為基礎(chǔ)。在ArcGIS中建立的幾何網(wǎng)絡(luò)格式是Geodatabase，全部要素被封裝在一個(gè)文件中。網(wǎng)絡(luò)分析的預(yù)處理1．網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的加載：進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析的前提是網(wǎng)絡(luò)的調(diào)用。一般來說，根據(jù)分析工作的需要，選擇調(diào)用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)?；镜木W(wǎng)絡(luò)分析，必須加載至少一種包含網(wǎng)絡(luò)屬性的要素類型。而對于全部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)制圖的輸出，則必須加載包含網(wǎng)絡(luò)屬性的整個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)庫。（1）在ArcGIS中加載單個(gè)幾何網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)要素；（2）在ArcGIS中加載要素的數(shù)據(jù)集2.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的符號(hào)化：網(wǎng)絡(luò)線狀要素的屬性具可運(yùn)行性，分可運(yùn)行（Enable）與不可運(yùn)行（Disable）的情形。在ArcGIS的ArcMap中使用符號(hào)化功能可快速定義可運(yùn)行性?？蛇\(yùn)行的要素允許資源流動(dòng)通過，否則反之。該要素類別屬性表中的Enable字段值為1代表可運(yùn)行，0為不可運(yùn)行。其它屬性也可以用符號(hào)化顯示出來。對于點(diǎn)狀要素可以區(qū)分地圖要素在網(wǎng)絡(luò)中的起點(diǎn)（source）或終點(diǎn)（sink），或都不是。該項(xiàng)屬性存儲(chǔ)在點(diǎn)要素的AncillaryRole字段中。字段值為１代表起點(diǎn)，２代表終點(diǎn)，０代表都不是。3．網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的修改和完善：幾何網(wǎng)絡(luò)建立后，也要進(jìn)行一定程度的修改和完善。1）增加幾何網(wǎng)絡(luò)要素：向幾何網(wǎng)絡(luò)添加要素和直接在數(shù)據(jù)庫中添加數(shù)據(jù)要素類似。但添加新的網(wǎng)絡(luò)要素時(shí)，地理數(shù)據(jù)庫會(huì)自動(dòng)建立網(wǎng)絡(luò)要素之間的拓?fù)潢P(guān)系。在ArcGIS中的具體操作同添加新要素的操作一樣。（2）網(wǎng)絡(luò)連通性的變更：由于時(shí)間或空間的變化，網(wǎng)絡(luò)中的空間連通性會(huì)發(fā)生一定變化，如城市中的道路因?yàn)樾蘼范荒芡ㄐ?，建立立交橋使路面暫時(shí)不能用等。解除連通性只是移除了它與其他要素在空間上的關(guān)聯(lián)，并非從數(shù)據(jù)庫中刪除；建立連通性是將該要素與其他要素聯(lián)結(jié)在一起，建立它們之間的空間關(guān)聯(lián)。4．網(wǎng)絡(luò)可運(yùn)行性的編輯幾何網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)邊要素分為可運(yùn)行的或不可運(yùn)行的。在幾何網(wǎng)絡(luò)中預(yù)設(shè)的所有邊要素都是可運(yùn)行的，而不可運(yùn)行的要素可以當(dāng)作網(wǎng)絡(luò)中的中斷來處理，而不需要真的移除它與其他空間網(wǎng)絡(luò)要素的空間關(guān)系，例如單行道。在ArcGIS中網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行性可以通過編輯需要操作要素中的Enabled屬性來修改。網(wǎng)絡(luò)分析的基本功能和操作1．基本功能基于幾何網(wǎng)絡(luò)的特征和屬性，利用距離、權(quán)重和規(guī)劃條件進(jìn)行分析得到結(jié)果并且應(yīng)用在實(shí)際中。（1）路徑分析1）最佳路徑分析：分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種，靜態(tài)法是指給定每條弧段的屬性后，求最佳路徑；動(dòng)態(tài)法是指實(shí)際網(wǎng)絡(luò)分析中權(quán)值是隨權(quán)值關(guān)系式變化的，而且可能會(huì)臨時(shí)出現(xiàn)一些障礙點(diǎn)，所以往往需要?jiǎng)討B(tài)計(jì)算最佳路徑。2）N條最佳路徑分析：確定起點(diǎn)、終點(diǎn)，求代價(jià)較小的N條路徑，因?yàn)樵趯?shí)踐中因?yàn)榉N種因素需要選擇近似的最佳路徑。3）最短路徑：確定起點(diǎn)、終點(diǎn)和所要求經(jīng)過的中間點(diǎn)、中間連線，求最短路徑或最小成本路徑。（2）地址匹配它涉及地址編碼，實(shí)質(zhì)是對地理位置的查詢。與其他網(wǎng)絡(luò)分析功能結(jié)合，可滿足非常復(fù)雜的分析要求。所需輸入數(shù)據(jù)包括地址表和含地址范圍的街道網(wǎng)絡(luò)及待查詢地址的屬性值。（3）資源分配資源分配網(wǎng)絡(luò)模型由中心點(diǎn)（分配中心）及其狀態(tài)屬性和網(wǎng)絡(luò)組成。分配有兩種方式：一是由分配中心向四周輸出，二是由四周向中心集中。這種分配功能可解決資源的有效流動(dòng)和合理分配。其應(yīng)用與區(qū)位論中的中心地理論類似。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流的阻力等研究中心吸引區(qū)，為網(wǎng)絡(luò)中的每一連接尋找最近的中心，以實(shí)現(xiàn)最佳服務(wù)。2．分析原理從原理上，任何一種網(wǎng)絡(luò)分析功能或方法，都是在給定條件和要求下，利用網(wǎng)絡(luò)流向來尋求路線或服務(wù)區(qū)域。例如，最短路徑是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流向和距離的權(quán)重，經(jīng)過路徑追蹤而得到的，因此，可以將網(wǎng)絡(luò)分析劃分成兩個(gè)基礎(chǔ)模塊：流向分析和追蹤分析。網(wǎng)絡(luò)分析的其它功能都是通過這兩個(gè)基礎(chǔ)模塊來組建或衍生出來的。（1）流向分析設(shè)施網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上，了解網(wǎng)絡(luò)線段上的資源和要素流動(dòng)方向很必要。網(wǎng)絡(luò)中的流向決定于：A.網(wǎng)絡(luò)的連通性B.網(wǎng)絡(luò)中起點(diǎn)或終點(diǎn)要素的位置C.網(wǎng)絡(luò)要素的可運(yùn)行性起點(diǎn)及終點(diǎn)位置控制了設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的流向方向。起點(diǎn)是指交點(diǎn)要素流動(dòng)將由自己開始至網(wǎng)絡(luò)中的其它位置，如：在水流分布網(wǎng)絡(luò)中，河流的出水口就是終點(diǎn)，所以重力將引導(dǎo)水流流向出水口。流動(dòng)是由起點(diǎn)要素至終點(diǎn)要素，因?yàn)榱飨蚩梢杂善瘘c(diǎn)或終點(diǎn)特性來建立，所以通常在網(wǎng)絡(luò)中只要指令起點(diǎn)或指定終點(diǎn)即可。1）流向的分類。網(wǎng)絡(luò)中邊要素的流向可分為三類：A.確定的流向。網(wǎng)絡(luò)中的流向可以唯一地用網(wǎng)絡(luò)的連通性、起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置以及網(wǎng)絡(luò)要素的可運(yùn)行性來確定，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)邊要素就被當(dāng)作有確定的流向，一般來說，邊要素的流向可與數(shù)字化的方向相同或相反，沒有明確的規(guī)定。B.不確定的流向。通常發(fā)生在循環(huán)或封閉回路的情況下，也可能發(fā)生在有數(shù)個(gè)起點(diǎn)及數(shù)個(gè)終點(diǎn)方向的線段上。C.未初始化的流向。如果網(wǎng)絡(luò)的邊要素未與起點(diǎn)或終點(diǎn)連接，或即使連接上了，但該要素不可運(yùn)行，則該邊要素就具有未初始化的流向。在流向確定中應(yīng)注意：城市交通網(wǎng)絡(luò)中，一般存在著回路（連通圖），所以在網(wǎng)絡(luò)中很多邊的流向就變成了不確定的流向。2）流向的顯示：ArcGIS將網(wǎng)絡(luò)流向信息儲(chǔ)存在網(wǎng)絡(luò)的線段圖征中，使用設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析（UtilityNetworkAnalyst）工具可以顯示網(wǎng)絡(luò)邊要素的流向，包括確定的流向、不確定的流向、未初始化的流向。3）流向的設(shè)定：當(dāng)發(fā)生以下幾種情形時(shí)，必須對網(wǎng)絡(luò)流向進(jìn)行重新設(shè)定：A.建立了一個(gè)新的幾何網(wǎng)絡(luò)；B.對幾何網(wǎng)絡(luò)中的要素進(jìn)行了增加或刪除；C.對網(wǎng)絡(luò)要素進(jìn)行修改后，使得幾何網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)潢P(guān)系發(fā)生變化；D.增加或刪除起點(diǎn)或終點(diǎn)；E.網(wǎng)絡(luò)要素的連通性發(fā)生改變；F.網(wǎng)絡(luò)要素的可運(yùn)行性發(fā)生變化設(shè)定流向功能是為新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系建立資源流向。在設(shè)定流向前，網(wǎng)絡(luò)必須包含至少一個(gè)結(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)要素，且被設(shè)定為起點(diǎn)或終點(diǎn)。（2）追蹤分析追蹤分析是通過追蹤網(wǎng)絡(luò)要素的連接性，選擇周圍相互連接的網(wǎng)絡(luò)要素，形成一個(gè)追蹤結(jié)果，即追蹤操作后所找到的網(wǎng)絡(luò)要素配置結(jié)果。在追蹤結(jié)果中，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)元素均需與其它元素有連接性。網(wǎng)絡(luò)追蹤包含連結(jié)性。1）追蹤分析涉及的基本概念和簡單操作：A.旗標(biāo)與障礙旗標(biāo)定義追蹤的起點(diǎn)，可以放置在任何交點(diǎn)或線段上。在執(zhí)行追蹤操作時(shí)，使用這些線段或交點(diǎn)作為追蹤操作的起點(diǎn)，而連結(jié)至這些線段或交點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)元素就會(huì)被包含于追蹤的結(jié)果中。障礙用于終止網(wǎng)絡(luò)追蹤分析，可放置在任何交點(diǎn)或線段上。在執(zhí)行追蹤操作時(shí)，遇到障礙就停止追蹤，形成一個(gè)追蹤結(jié)果。B.不可運(yùn)行要素和圖層在特定位置改變要素的不可運(yùn)行性是一種更永久的方法，它將迫使網(wǎng)絡(luò)追蹤分析停止，形成追蹤分析結(jié)果，如：在建的路不能通行，就應(yīng)將這段路當(dāng)成不可運(yùn)行狀態(tài)。有時(shí)不需要對幾何網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中的一個(gè)層面進(jìn)行追蹤，此時(shí)可將該層面設(shè)置成不可運(yùn)行，追蹤分析將不會(huì)考慮這個(gè)層面上的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。C.權(quán)重幾何網(wǎng)絡(luò)中的邊和結(jié)點(diǎn)要素都可有不同的權(quán)重，如：道路的長度、道路暢通效果，電力網(wǎng)絡(luò)中的電阻值。它可用于網(wǎng)絡(luò)分析中計(jì)算費(fèi)用和路徑等。建立網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以設(shè)定線段與交點(diǎn)要素的屬性值為權(quán)重，進(jìn)而確定追蹤分析結(jié)果所包含要素的成本。在ArcGIS追蹤工具中，只有尋找最佳路徑才使用權(quán)重來計(jì)算追蹤成本。在使用權(quán)重進(jìn)行最佳路徑分析時(shí)必須