ArcGIS Engine地理信息系統(tǒng)開發(fā)教程 第9章 管網(wǎng)幾何網(wǎng)絡(luò)分析

第9章管網(wǎng)幾何網(wǎng)絡(luò)分析目錄

1目錄1幾何網(wǎng)絡(luò)2顯示網(wǎng)絡(luò)流向3網(wǎng)絡(luò)追蹤分析4爆管分析簡介(1)ArcGIS中使用Geometric

Network模型來表示幾何網(wǎng)絡(luò)(2)使用Geodatabase里某個(gè)數(shù)據(jù)集中的多個(gè)要素類來創(chuàng)建幾何網(wǎng)絡(luò)(3)幾何網(wǎng)絡(luò)的概念主要有：幾何網(wǎng)絡(luò)中的要素、邏輯網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)元素，以及幾何網(wǎng)絡(luò)的屬性(如源和匯)等1.幾何網(wǎng)絡(luò)2供水幾何網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系幾何網(wǎng)絡(luò)要素1.幾何網(wǎng)絡(luò)3(1)幾何網(wǎng)絡(luò)包括兩種網(wǎng)絡(luò)要素—邊(Edge)和結(jié)點(diǎn)(Junction)

邊是由數(shù)據(jù)集中的線狀要素類創(chuàng)建的

結(jié)點(diǎn)是由數(shù)據(jù)集中的點(diǎn)狀要素類創(chuàng)建的(2)在幾何網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建時(shí)，要素類之間的幾何連接關(guān)系決定了幾何網(wǎng)絡(luò)的連通性(connectivity)(3)在幾何網(wǎng)絡(luò)中邊和邊之間必須通過結(jié)點(diǎn)連接在一起，網(wǎng)絡(luò)資源在邊之間的流動(dòng)必須經(jīng)過結(jié)點(diǎn)幾何網(wǎng)絡(luò)要素1.幾何網(wǎng)絡(luò)4(4)幾何網(wǎng)絡(luò)中存在兩種類型的邊—簡單邊(Simple

Edge)和復(fù)雜邊(Complex

Edge)簡單邊：有2個(gè)節(jié)點(diǎn)(在邊的兩端分別連接1個(gè)結(jié)點(diǎn))如果加入了新的結(jié)點(diǎn)，則原有的簡單邊會(huì)被分割為2個(gè)新的簡單邊復(fù)雜邊：至少有3個(gè)節(jié)點(diǎn)(除了在兩端連接2個(gè)結(jié)點(diǎn)外，還可以在邊上連接其他的結(jié)點(diǎn))如果復(fù)雜邊的中段添加了一個(gè)新的結(jié)點(diǎn)，復(fù)雜邊不會(huì)被分割，仍只是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)象(5)幾何網(wǎng)絡(luò)中存在兩種類型的結(jié)點(diǎn)—用戶定義的結(jié)點(diǎn)(User-defined

Junction)和孤立結(jié)點(diǎn)(Orphan

Junction)

用戶定義的結(jié)點(diǎn)：是在幾何網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建時(shí)根據(jù)用戶數(shù)據(jù)(如點(diǎn)狀要素類)所生成的

孤立結(jié)點(diǎn)：是在創(chuàng)建幾何網(wǎng)絡(luò)時(shí)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)邊的要素類被加入后，由ArcGIS自動(dòng)添加的要素類邏輯網(wǎng)絡(luò)1.幾何網(wǎng)絡(luò)5(1)當(dāng)幾何網(wǎng)絡(luò)被創(chuàng)建時(shí)，ArcGIS也同時(shí)自動(dòng)創(chuàng)建了與此幾何網(wǎng)絡(luò)相對(duì)應(yīng)的邏輯網(wǎng)絡(luò)(Logical

Network)(2)邏輯網(wǎng)絡(luò)用來表達(dá)網(wǎng)絡(luò)對(duì)象間的連接關(guān)系(3)各種網(wǎng)絡(luò)追蹤任務(wù)的執(zhí)行均依賴于邏輯網(wǎng)絡(luò)所維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)連通性(4)幾何網(wǎng)絡(luò)和邏輯網(wǎng)絡(luò)的不同：

幾何網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)的圖形表示

用來展示給用戶看的

邏輯網(wǎng)絡(luò)：幾何網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的表格結(jié)構(gòu)

是計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算使用的邏輯網(wǎng)絡(luò)1.幾何網(wǎng)絡(luò)6右圖是左圖中幾何網(wǎng)絡(luò)所對(duì)應(yīng)的邏輯網(wǎng)絡(luò)幾何網(wǎng)絡(luò)屬性1.幾何網(wǎng)絡(luò)7(1)源頭和匯

幾何網(wǎng)絡(luò)中資源的流向在ArcGIS中由源頭和匯來確定

如上述例子中電力和水的傳輸由源頭和匯來驅(qū)動(dòng)，資源由源頭(如發(fā)電廠和泵站)傳輸?shù)絽R(如住戶家中)(2)網(wǎng)絡(luò)權(quán)重

權(quán)重用來表示資源在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸時(shí)所造成的耗費(fèi)

如在供水管網(wǎng)中由于管網(wǎng)摩擦力的存在，隨著在管線傳輸距離的增加水流的壓力會(huì)有一定的損失幾何網(wǎng)絡(luò)屬性1.幾何網(wǎng)絡(luò)8(3)可用及不可用要素

1)幾何網(wǎng)絡(luò)中的任意邊和結(jié)點(diǎn)都可能在邏輯網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)為可用或不可用的狀態(tài)。如果邊或結(jié)點(diǎn)要素被設(shè)置為不可用，則在邏輯網(wǎng)絡(luò)中它被認(rèn)為是一個(gè)障礙(Barrier)元素。當(dāng)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)追蹤任務(wù)時(shí)，追蹤操作將在其遭遇的障礙元素處停止。2)網(wǎng)絡(luò)要素的可用或不可用狀態(tài)是由名稱為Enabled的屬性字段值來決定的，該字段的值可以為ture或者false。在幾何網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建時(shí)，該字段可以自動(dòng)創(chuàng)建到網(wǎng)絡(luò)要素的要素類中。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)中添加新的網(wǎng)絡(luò)要素時(shí)，其可用狀態(tài)默認(rèn)設(shè)置為可用

(Enabled字段的值為true)相關(guān)類及接口2.顯示網(wǎng)絡(luò)流向9(1)與幾何網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的類主要有：GeometricNetwork、Network、UtilityNetwork(2)與幾何網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的接口主要有：IGeometricNetwork、INetwork、IUtilityNetworkGEN、INetElements、INetworkCollection2、IDataset等。(3)以上類和接口都位于ESRI.ArcGIS.Geodatabase命名空間中相關(guān)類及接口2.顯示網(wǎng)絡(luò)流向10(1)是ArcGIS的幾何網(wǎng)絡(luò)類(2)提供與幾何網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的信息和操作(3)為ArcGIS

Class類型，不能直接創(chuàng)建(4)方法及屬性：

get_GeometricNetwork()方法--獲取當(dāng)前使用的幾何網(wǎng)絡(luò)

IDataset接口的Name屬性--獲取幾何網(wǎng)絡(luò)的名稱

IGeometricNetwork接口--用于管理幾何網(wǎng)絡(luò)的各類屬性，以及管理幾何網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)要素等

INetwork接口的Network屬性--返回當(dāng)前幾何網(wǎng)絡(luò)的邏輯網(wǎng)絡(luò)GeometricNetwork類相關(guān)類及接口2.顯示網(wǎng)絡(luò)流向11(1)是抽象類，提供與邏輯網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的屬性和操作(2)Network類創(chuàng)建的子類為UtilityNetwork類和StreetNetwork類(3)UtilityNetwork類用來模擬現(xiàn)實(shí)世界中的各類公共設(shè)施網(wǎng)絡(luò)Network類相關(guān)類及接口2.顯示網(wǎng)絡(luò)流向12(4)Network類實(shí)現(xiàn)了以下兩個(gè)接口：INetwork接口--該接口的成員提供邏輯網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)元素的常用信息

EdgeCount屬性--返回邏輯網(wǎng)絡(luò)中邊的數(shù)量

JunctionCount屬性--返回邏輯網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)的數(shù)量INetElements接口--該接口成員進(jìn)行空間要素ID(如ObjectID)與網(wǎng)絡(luò)元素ID(network

element

ID，EID)之間的轉(zhuǎn)換。GetEID方法--根據(jù)空間要素的ID值返回其對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)元素ID值QueryIDs方法--根據(jù)網(wǎng)絡(luò)元素ID值返回對(duì)應(yīng)的空間要素ID值Network類相關(guān)類及接口2.顯示網(wǎng)絡(luò)流向13(1)該類提供與Utility

Network(管網(wǎng)網(wǎng)絡(luò))相關(guān)的信息和操作(2)實(shí)現(xiàn)了IUtilityNetworkGEN接口，該接口用來獲取和設(shè)置管網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的流向信息等，它繼承自INetwork接口(3)方法及屬性：GetFlowDirection方法--根據(jù)網(wǎng)絡(luò)邊元素的ID返回其流向的方向，其返回值為esriFlowDirection常量EstablishFlowDirection方法--根據(jù)給定的源頭和匯建立所有網(wǎng)絡(luò)邊元素的流向方向，該方法需要在數(shù)據(jù)編輯環(huán)境下使用SetFlowDirection方法--為給定的網(wǎng)絡(luò)邊元素設(shè)置某種流向方向UtilityNetwork類實(shí)例講解2.顯示網(wǎng)絡(luò)流向14

實(shí)例通過點(diǎn)擊相關(guān)按鈕來自動(dòng)顯示當(dāng)前幾何網(wǎng)絡(luò)的流向。實(shí)現(xiàn)思路(1)獲取當(dāng)前幾何網(wǎng)絡(luò)的邏輯網(wǎng)絡(luò)(2)獲取每個(gè)網(wǎng)絡(luò)邊要素的ElemenID(3)查詢獲得每個(gè)邊的流向(4)標(biāo)識(shí)每個(gè)邊的流向注：詳細(xì)代碼可查看程序?qū)嵗v解2.顯示網(wǎng)絡(luò)流向15效果展示簡介3.網(wǎng)絡(luò)追蹤分析16(1)幾何網(wǎng)絡(luò)分析的主要任務(wù)是網(wǎng)絡(luò)追蹤分析，主要包括上下游追蹤、查找連接或未連接的網(wǎng)絡(luò)元素、查找共同祖先、查找最短路徑等多種分析任務(wù)。(2)分析過程中需要選擇管點(diǎn)、管線、障礙和網(wǎng)絡(luò)追蹤任務(wù)后，才能執(zhí)行分析到分析的結(jié)果。相關(guān)類及接口3.網(wǎng)絡(luò)追蹤分析17

與網(wǎng)絡(luò)追蹤分析相關(guān)的類主要有：NetSolver、TraceFlowSolver、NetFlag、JunctionFlag、EdgeFlag、NetElementBarriers、EnumNetEIDArray、PointToEID等。NetSolver類(1)是抽象類(2)可創(chuàng)建的子類為TraceFlowSolver類(3)主要實(shí)現(xiàn)了INetSolver接口

用來設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析解決器的邏輯網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)置用于網(wǎng)絡(luò)的各類障礙

ElementBarriers屬性--用于設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析解決器的各類障礙相關(guān)類及接口3.網(wǎng)絡(luò)追蹤分析18TraceFlowSolver類(1)是具體執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)追蹤任務(wù)的類

包括一系列基本的網(wǎng)絡(luò)追蹤分析解決器，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)追蹤分析任務(wù)(2)主要實(shí)現(xiàn)了INetSolver接口和ITraceFlowSolverGEN接口(3)ITraceFlowSolverGEN接口(用于執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)追蹤任務(wù))的方法主要有以下10種：FindAccumulation方法FindCircuits方法FindCommonAncestors方法FindFlowElements方法FindFlowEndElements方法FindFlowUnreachedElements方法FindPath方法FindSource方法PutEdgeOrigins方法PutJunctionOrigins方法相關(guān)類及接口3.網(wǎng)絡(luò)追蹤分析19NetFlag/JunctionFlag/EdgeFlag類(1)NetFlag類為抽象類，實(shí)現(xiàn)了INetFlag接口，(2)NetFlag類用于確定管點(diǎn)或管線標(biāo)識(shí)所代表的網(wǎng)絡(luò)元素(3)NetFlag類創(chuàng)建子類JunctionFlag類(管點(diǎn)標(biāo)識(shí)類)和EdgeFlag類(管線標(biāo)識(shí)類)(4)INetFlag接口主要用來獲取或設(shè)置管點(diǎn)標(biāo)識(shí)或管線標(biāo)識(shí)所對(duì)應(yīng)的空間要素的各項(xiàng)ID，它的屬性主要有：UserClassID屬性--空間要素所在的要素類的IDUerID屬性--空間要素的ID，通常為ObjectIDUserSubID屬性--空間要素中某個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)要素的ID相關(guān)類及接口3.網(wǎng)絡(luò)追蹤分析20NetElementBarriers類(1)用來為網(wǎng)絡(luò)分析解決器定義哪些網(wǎng)絡(luò)元素為分析的障礙(2)實(shí)現(xiàn)了INetElementBarriersGEN接口，用來根據(jù)EID(Element

ID)為網(wǎng)絡(luò)分析解決器設(shè)置分析障礙(3)INetElementBarriersGEN接口的INetElementBarriers方法--用于將一系列的網(wǎng)絡(luò)元素設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)分析的障礙(4)INetElementBarriers接口--只使用在INetSolver接口的ElementBarriers屬性中(可以將INetElementBarriersGEN接口的變量通過接口轉(zhuǎn)換為INetElementBarriers接口的變量，從而在INetSolver接口中使用)相關(guān)類及接口3.網(wǎng)絡(luò)追蹤分析21EnumNetEIDArray類(1)定義一系列網(wǎng)絡(luò)元素的EID數(shù)組，它主要實(shí)現(xiàn)IEnumNetEID接口(用來對(duì)這一數(shù)組進(jìn)行操作)(2)IEnumNetEID接口的成員用來迭代訪問數(shù)組中的所有EID，其屬性和方法主要有：Count屬性--返回?cái)?shù)組中網(wǎng)絡(luò)元素的總個(gè)數(shù)Next方法--將指針向前移動(dòng)一位，返回所指位置的網(wǎng)絡(luò)元素EIDReset方法--使指針重新定位到數(shù)組的第一個(gè)位置相關(guān)類及接口3.網(wǎng)絡(luò)追蹤分析22PointToEID類(1)用于獲取與給定點(diǎn)位置最鄰近的網(wǎng)絡(luò)元素，實(shí)現(xiàn)了IPointToEID接口(2)IPointToEID接口的成員用來根據(jù)所設(shè)定的查詢條件得到與給定點(diǎn)位置最鄰近的某種類型的網(wǎng)絡(luò)元素，其屬性和方法主要有：

GetNearestEdge方法--根據(jù)輸入點(diǎn)找到最鄰近的管線元素，同時(shí)返回管線元素的EID、管線上與輸入點(diǎn)最鄰近的點(diǎn)，以及該點(diǎn)所在位置占整個(gè)管線長度的百分比GetNearest