arcgis 網(wǎng)絡分析PPT課件

1、GIS 空間分析-使用ArcGIS,.,2,網(wǎng)絡分析是GIS空間分析的重要功能分。有兩類網(wǎng)絡，一為道路（交通）網(wǎng)絡，一為實體網(wǎng)絡（比如，河流、排水管道、電力網(wǎng)絡）。此實驗主要涉及道路網(wǎng)絡分析，主要內(nèi)容包括： 最佳路徑分析，如：找出兩地通達的最佳路徑。 最近服務設施分析，如：引導最近的救護車到事故地點。 服務區(qū)域分析，如：確定公共設施（醫(yī)院）的服務區(qū)域。,.,3,一、實驗目的,通過對本實習的學習，應達到以下幾個目的： 加深對網(wǎng)絡分析基本原理、方法的認識； 熟練掌握ARCGIS下進行道路網(wǎng)絡分析的技術方法。 結合實際、掌握利用網(wǎng)絡分析方法解決地學空間分析問題的能力。,.,4,二、實驗準備,軟件準備

2、：ArcMap, 要求有網(wǎng)絡分析擴展模塊的許可授權 數(shù)據(jù)準備： Shape文件創(chuàng)建網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集（高速公路：Highways, 主要街道：Major Streets, 公園：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets） Geodatabase網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集：NetworkAnalysis.mdb：包含：街道圖層：Streets 倉庫圖層：Warehouses 商店圖層：Stores,.,5,在ArcMap中啟用NetWork Anylyst網(wǎng)絡分析模塊： 執(zhí)行菜單命令工具ToolsExtensions, 在Extensions對話框中點擊 Network Analyst 啟用網(wǎng)絡分析模塊，即裝

3、入Network Analyst空間分析擴展模塊。,ARCGIS網(wǎng)絡分析,.,6,道路網(wǎng)絡分析的一般步驟,1. 創(chuàng)建分析圖層 2. 添加網(wǎng)絡位置 3. 設置分析選項 4. 執(zhí)行分析過程顯示分析結果,.,7,一 最佳路徑分析,基于道路網(wǎng)絡 有多個經(jīng)停位置， 在道路網(wǎng)絡上找到要達到多個目的地的最佳路徑。 合理安排經(jīng)過?？奎c的順序 根據(jù)給定的?？奎c，查找最佳路徑（最省時的線路）,三、實驗內(nèi)容及步驟,.,8,數(shù)據(jù)準備,（1）雙擊ArcMap工程，或從ArcMap中打開工程EX10_1.mxd （2）添加網(wǎng)絡分析擴展模塊（Network Analyst） （3）打開網(wǎng)絡分析窗口,如果網(wǎng)絡分析窗口沒有推開

4、，則在網(wǎng)絡分析工具欄中點擊網(wǎng)絡分析窗口按鈕（下圖紅色區(qū)域），以打開網(wǎng)絡分析窗口：,點擊New Route菜單項. 增加?？奎c圖層,創(chuàng)建路徑分析圖層,.,10,1. 添加?？奎c,在網(wǎng)絡分析窗口Network Analyst Window中點選Stops(0). 在網(wǎng)絡分析工具欄Network Analyst上點擊“新建網(wǎng)絡位置”Create Network Location工具。 在地圖的街道網(wǎng)絡圖層的任意位置上點擊以定義一個新的?？奎c。,1）,.,11,.,12,2）將已知圖層要素添加為?？奎c,右鍵單擊stopload locations,.,13,2. 設置分析選項,.,14,.,15,im

5、pedance阻強，一般設置為分鐘Minutes (Minutes).,.,16,Use Time Windows 當必須在規(guī)定時間在某個?？奎c停留時才使用這個選項，選則這個選項后可以通過設置?？奎c屬性來設置某個停靠點到達的時間，離開的時間。,.,17,Reorder stops to Find Optimal Route “經(jīng)停點重排序功能。修改?？啃蚧蜻M行優(yōu)化,.,18,Allow U-turns “允許路口調(diào)頭” 。一般選擇EveryWhere,.,19,Output Shape Type “輸出圖形類型”通常選擇 實際形狀True Shape,.,20,Output Shape Typ

6、e “輸出圖形類型”通常選擇 實際形狀True Shape,.,21,Ignore Invalid Locations “忽略無效位置” 檢查框。選中分析時將會忽略那些不在道路網(wǎng)絡上的?？奎c。,.,22,Restrictions “約束規(guī)劃”。列表框中選擇單行線Oneway,.,23,Directions選項頁， Distance Units距離單位 Display Time顯示時間。選中時間屬性Time Attribute，設置為分鐘Minutes。,.,24,最佳路徑分析: “求解”Solve,生成新的圖層表示找到的最佳路徑,3.求解最佳路徑,.,25,4.導航圖,.,26,行進方向Dir

7、ections,設置路障(barrier),(1)在ArcMap的中執(zhí)行菜單命令WindowMagnier顯示放大鏡窗口Magnier (2)通過按住放大鏡窗口Magnier的標題欄在地圖上移動，在地圖中找到已經(jīng)計算得到的最佳路徑，松開鼠標。這時最佳路徑的一部分應該顯示在放大鏡窗口Magnier的中心位置，我們將這這個區(qū)域的某個路段上放置一個路障。. (3)在網(wǎng)絡分析窗口Network Analyst Window中單擊“路障”Barrier (0) (4)在網(wǎng)絡分析工具欄Network Analyst上點擊“新建網(wǎng)絡位置”Create Network Location工具按鈕。 (5)在放大

8、鏡窗口Magnier中最佳路徑上的某個位置放置一個路障。 (6)在網(wǎng)絡分析工具欄Network Analyst上點擊“求解”Solve 按鈕，得到新的最佳路徑，從而避開路障,.,28,路障barrier,.,29,5. 保存分析結果最佳路徑,(1)在網(wǎng)絡分析窗口Network Analyst Window中右鍵點擊“路徑”Routes (1) ,在出現(xiàn)的右鍵菜單中點擊“導出數(shù)據(jù)”Export Data菜單命令。 (2)在“導出數(shù)據(jù)”Export Data對話框中指定導出的文件命，比如“D:Ex10_1Ex10_Route.shp”,.,30,二 最近服務設施分析,基于道路網(wǎng)絡 沿道路網(wǎng)絡服務設

9、施與事故點的路徑 “最近” 服務設施實際表示 “開銷最少” 的設施 開銷可以是：時間、金錢、距離,.,31,實例分析,當某個位置發(fā)生火災時將找到距事故最近的四個消防隊，并且可以進一步找到能夠最快到達事故地點的路線.,道路網(wǎng)絡 服務設施 事故點,.,32,數(shù)據(jù)準備,打開 EX10_2.mxd 在網(wǎng)絡分析工具欄 Network Analyst上點擊下拉菜單Network Analyst,然后點擊“新建最近服務設施”New Closest Facility菜單命令,.,33, Network Analyst Window中包含一個樹狀目錄 Facilities “設施”； Incidents“事故”

10、; Routes“路徑”; Barriers”路障” 同時，在TOC(圖層列表)面板上添加了新建的一個“最近服務設施圖層Route組合”,.,34,.,35,1 添加“服務設施”圖層,(1).在“網(wǎng)絡分析窗口”中右鍵點擊樹狀結點：Facilities (0) ，在出現(xiàn)的右鍵菜單中點擊命令“加載位置”Load Locations.,.,36,(2) 在“加載位置”Load Locations對話框中從“由圖層加載”Load From下拉列表中選擇Fire_Staion 。點擊確定。,.,37,2 設定火災事故發(fā)生地點,通過以下步驟在道路網(wǎng)絡上定位一個火災事故發(fā)生地址。以進一步做救援調(diào)度分析。 (

11、1) 在網(wǎng)絡分析窗口Network Analyst Window中點選樹狀結點Incidents(0) ，將在此圖層上添加一個一個網(wǎng)絡位置（事故地點） (2) 將地圖適當放大并平移到如下的區(qū)域，在如下圖所示的位置添加一個火災事故點：,.,38,.,39,3 最近服務設施分析：分析選項,.,40,3 最近服務設施分析：分析選項,Impedance “阻強” 。選擇“分鐘”Minutes (Minutes),.,41,3 最近服務設施分析：分析選項,Default Cutoff value “默認響應條件”。設置為3 （單位：分鐘）。ArcGIS將查找能夠在3分鐘到達火災事故地點的最近的消防隊。,

12、.,42,3 最近服務設施分析：分析選項,Facilities to Find “查找服務設施數(shù)目”。設置為5。ArcGIS將試圖查找5個能夠在3分鐘到達火災事故地點的消防隊，如果不能夠在規(guī)定時間內(nèi)到達的設施將被忽略。,.,43,3 最近服務設施分析：分析選項,Travel From “救援方向”。設定為“從服務設施到事故點”Facility to Incident (由消防隊到火災事故點)。,.,44,3 最近服務設施分析：分析選項,Allow U-turns “允許路口調(diào)頭” 。選擇 EveryWhere Output Shape Type “輸出圖形類型”。下選擇 True Shape

13、Ignore Invalid Locations “忽略無效位置”檢查框。這樣分析時將會忽略那些不在道路網(wǎng)絡上的停靠點(事故點)。,.,45,最近服務設施分析:結果,.,46,最近服務設施分析：行進方向,.,47,三 服務區(qū)分析,基于道路網(wǎng)絡 服務設施分布 在道路網(wǎng)絡條件下，基于時間或距離計算每個服務設施的服務范圍,服務區(qū) 創(chuàng)建一系列的多邊形，表示在指定時間內(nèi)可以從某個設施到達的距離。這些多邊形被稱為服務區(qū)多邊形。,.,48,實例分析,基于6個倉庫創(chuàng)建其3分鐘、5分鐘、10分鐘服務區(qū)。同時也可以發(fā)現(xiàn)某個服務區(qū)中有多少個商店。然后確定應該如何重新布局一個倉庫以更好地為商店提供服務。此外，將生成一

14、個起始目的地(OD)成本矩陣，表示在10分鐘內(nèi)從倉庫到其它商店的商品配送的成本。這個成本矩陣可用于后勤、物流配送、路線選擇分析。,.,49,Network Analyst Window包含一個空列表，其中有四個類別：設施Facilities, 路障Barriers, 線段Lines, 多邊形Polygons,加載服務設施圖層,.,50,將圖層“倉庫”warehouses設置服務設施，用于分析它們的服務區(qū),在網(wǎng)絡分析窗口Network Analyst Window中右鍵點選Facilities(0) 樹狀結點，然后在右鍵菜單中點擊“加載位置”Load Locations命令。在出現(xiàn)的Load L

15、ocation 對話框中，.將下拉菜單“Load From”設置為“Warehouse”，然后點擊確定OK,.,51,設置分析選項,點擊阻抗Impedance下拉列表，并選擇 “駕車需時”Drivetime (Minutes) 在“默認分隔”Default breaks輸入框中輸入“3 5 10”(輸入 3 5 10 ,三個數(shù)字以空格分隔，引號不需要輸入) 在“方向”選項中選擇“從設施出發(fā)”Away from facility 在“允許調(diào)頭”Allow U-turns下拉列表中選擇“任意路口都不允許”Nowhere 在“約束規(guī)則”Restrictions列表框中選擇單行線Oneway。 選中“

16、忽略無效位置”Ignore Invalid Locations檢查框。 點擊“多邊形生成”Polygon Generation選項頁 確認“生成多邊形”Generate Polygons選項被選中 . 多邊形類型Polygon Type選擇為：“普通的”Generalized.(“普通”多邊形生成的比較快，“詳細的”多邊形Detailed更精確但需要多一些時間) 將“服務區(qū)沖突選項”Multiple Facilities Options單選項設置為“每個設施用單多邊形表示”Separate polygons per facility under.，這個選項生成的服務區(qū)可能會有相互重疊的部分。

17、將“疊置類型”O(jiān)verlap Type單選項設置為“環(huán)”Rings,這樣5分鐘服務區(qū)中將會去除3分鐘服務區(qū)的部分，10分鐘服務區(qū)將只表示5-10分鐘的服務區(qū),.,52,點擊阻抗Impedance下拉列表，并選擇 “駕車需時”Drivetime (Minutes) 在“默認分隔”Default breaks輸入框中輸入“3 5 10”(輸入 3 5 10 ,三個數(shù)字以空格分隔，引號不需要輸入) 在“方向”選項中選擇“從設施出發(fā)”Away from facility,.,53,在“允許調(diào)頭”Allow U-turns下拉列表中選擇“任意路口都不允許”Nowhere 在“約束規(guī)則”Restricti

18、ons列表框中選擇單行線Oneway。 選中“忽略無效位置”Ignore Invalid Locations檢查框。,.,54,點擊“多邊形生成”Polygon Generation選項頁 確認“生成多邊形”Generate Polygons選項被選中 . 多邊形類型Polygon Type選擇為：“普通的”Generalized.(“普通”多邊形生成的比較快，“詳細的”多邊形Detailed更精確但需要多一些時間),.,55,將“服務區(qū)沖突選項”Multiple Facilities Options單選項設置為“每個設施用單多邊形表示overlaping，這個選項生成的服務區(qū)可能會有相互重疊

19、的部分。 將“疊置類型”O(jiān)verlap Type單選項設置為“環(huán)”Rings,這樣5分鐘服務區(qū)中將會去除3分鐘服務區(qū)的部分，10分鐘服務區(qū)將只表示5-10分鐘的服務區(qū),.,56,生成服務區(qū)分析結果,3分鐘服務區(qū) 5分鐘服務區(qū) 10分鐘服務區(qū),.,57,確定沒有處在服務區(qū)內(nèi)的商店,執(zhí)行菜單命令選擇-Selection根據(jù)位置選擇- Select by Location 如下圖所示，在“根據(jù)位置選擇”對話框中，生成一個表達式“Select Features from Stores that are completely within the Features in Layer:Polygons”.

20、,.,58,選擇集中顯示了沒有被任何服務區(qū)包含的所有商店的分布情況，可以基于此選擇集重新布局現(xiàn)有倉庫。.,.,59,將分布不合理的設施（倉庫）重新布局,使用網(wǎng)絡分析工具欄上的“選擇/移動網(wǎng)絡位置”工具移動2號倉庫Warehouse#2 到地圖中心位置。如下圖所示：,.,60,在“網(wǎng)絡分析”工具欄 Network Analyst 中點擊“求解”Solve工具按鈕,可以將現(xiàn)有的服務設施（已經(jīng)移動的2號倉庫）數(shù)據(jù)導出為新的要素類（圖層）,.,61,確認所有每商店歸屬于哪個服務區(qū)多邊形,右鍵點擊圖層“Stores”，在右鍵菜單中執(zhí)行命令：Joins and RelatesJoin.,.,62,按如圖所

21、示進行設置,.,63,每一行顯示了商店的名稱，以及這個商店位于哪個服務區(qū)內(nèi)?？梢曰谶@個數(shù)據(jù)表生成其它的信息，比如：倉庫的3分鐘服務區(qū)內(nèi)商店的數(shù)目。,.,64,四 計算起始目的地(OD)成本矩陣,在網(wǎng)絡分析工具欄.Network Analyst上執(zhí)行菜單命令New OD Cost Matrix,.,65,添加起始位置(O)rigin,右鍵點擊樹狀結點Origins (0)，然后在出現(xiàn)的右鍵菜單中點擊“加載位置”Load Locations命令.,.,66,在“加載自”Load From下拉列表中選擇Facilities (如果沒有完成服務區(qū)分析可以使用圖層“Warehouses”.這樣的話結果

22、就會有差異),.,67,在“位置定位”Location Position設置項，選擇“使用網(wǎng)絡位置字段”Use Network Location Fields單選 按鈕 , 這樣將允許ArcGIS使用服務區(qū)設施中已定位的位置作為起始位置，這樣會快一點 (如果你加載的是圖層Warehouses, 則需要使用use Geometry 選項,并設置容差值為50米.),.,68,添加目的地(Destinations),在網(wǎng)絡分析窗口Network Analyst Window中右鍵點擊樹狀結點Destinations(0)，然后在右鍵菜單中執(zhí)行命令“加載位置”Load Locations,.,69,從“加載自”Load From下拉列表中選擇圖層Stores. 在“位置分析屬性”Location Analysis Properties列表中, 點擊屬性propertyName 對應的列,Field，從下拉列表中選擇字段 “NOM”。,.,70,設置分析選項,在圖層屬性對話框中點擊“分析設置”Analysis Settings選項頁,.,71,點擊“阻抗”Impedance下拉列表，選擇 Drivetime(Minutes). 在“默認分隔值”Default Cutoff Value輸入框中輸入10。這樣將生成從每個倉庫到其1