ArcGIS中最短路径的实现
gis计算最短路径的Dijkstra算法详细讲解
最短路径之Dijkstra算法详细讲解1最短路径算法在日常生活中,我们如果需要常常往返A地区和B 地区之间,我们最希望知道的可能是从A地区到B地区间的众多路径中,那一条路径的路途最短。
最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题,旨在寻找图(由结点和路径组成的)中两结点之间的最短路径。
算法具体的形式包括:(1)确定起点的最短路径问题:即已知起始结点,求最短路径的问题。
(2)确定终点的最短路径问题:与确定起点的问题相反,该问题是已知终结结点,求最短路径的问题。
在无向图中该问题与确定起点的问题完全等同,在有向图中该问题等同于把所有路径方向反转的确定起点的问题。
(3)确定起点终点的最短路径问题:即已知起点和终点,求两结点之间的最短路径。
(4)全局最短路径问题:求图中所有的最短路径。
用于解决最短路径问题的算法被称做“最短路径算法”,有时被简称作“路径算法”。
最常用的路径算法有:Dijkstra算法、A*算法、Bellman-Ford算法、Floyd-Warshall算法、Johnson算法。
本文主要研究Dijkstra算法的单源算法。
2Dijkstra算法2.1 Dijkstra算法Dijkstra算法是典型最短路算法,用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。
主要特点是以起始点为中心向外层层扩展,直到扩展到终点为止。
Dijkstra算法能得出最短路径的最优解,但由于它遍历计算的节点很多,所以效率低。
Dijkstra算法是很有代表性的最短路算法,在很多专业课程中都作为基本内容有详细的介绍,如数据结构,图论,运筹学等等。
2.2 Dijkstra算法思想Dijkstra算法思想为:设G=(V,E)是一个带权有向图,把图中顶点集合V分成两组,第一组为已求出最短路径的顶点集合(用S表示,初始时S中只有一个源点,以后每求得一条最短路径, 就将加入到集合S中,直到全部顶点都加入到S中,算法就结束了),第二组为其余未确定最短路径的顶点集合(用U 表示),按最短路径长度的递增次序依次把第二组的顶点加入S中。
network analyst 最短路径算法
network analyst 最短路径算法Network Analyst是ArcGIS的一个扩展工具,可以用于求解最短路径。
在ArcGIS中使用Network Analyst求解最短路径的步骤如下:1. 加载模块:点击菜单栏中【自定义】-【拓展模块】,在弹出菜单中勾选Network Analyst模块即可加载该模块。
2. 启动【Network Analyst】工具条:若工具栏内显示为【交通网络】,则证明系统已经自动识别了该网络模型,并把它作为默认的网络分析对象。
3. 启动路径分析:点击【Network Analyst】工具条上的【network analyst】按钮,在下拉菜单中选择【新建路径】,之后会显示【network analyst】面板(如未显示,可点击工具栏上红圈中显示的按钮)。
此时,图层列表内新添了【路径】图层。
4. 设置停靠点:在【network analyst】面板中选择【停靠点】,然后点击工具条上的【创建网络位置工具】,在图面上的路径分析起点和终点各点击一次,这两个点会被同步添加到【network analyst】面板的【停靠点】项目下。
5. 设置障碍:例如某条路正在维修不能通行。
在【Network analyst】面板中选择【点障碍Point barriers】,然后点击【Network Analyst】工具条上的,再点击图面上的障碍路段,该路段会标记一个障碍标志。
6. 设置分析属性:点击【Network analyst】面板右上角的【属性】按钮,显示【图层属性】对话框。
切换到【分析设置】选项卡,将【阻抗】设为【路程(米)】或【车行时间(分钟)】,意味着根据车行时间来计算最短路径,点【确定】完成设置。
7. 路径求解:点击【network analyst】工具条上的【求解】工具,即可得到计算结果。
8. 查看详细数据:右键【network analyst】面板中【路径】项下的路线【图形选择1-图形选择2】,在弹出菜单中选择【属性】,显示【属性】对话框。
ArcGISFlex+GP服务完成最短路径分析
ArcGISFlex+GP服务完成最短路径分析最近用arcgis GP服务做了几个Demo,为了不丢失自己的实践经验,我决定把过程记下来(一)最短路径分析以上为效果图,在此感谢/newOperate/html/5/51/514/15549.h tml博文给我的启发,我用自己的数据做了实验,并且汉化了路径描述(因为从英文直接汉化,因此可能有点Ehinese的不足),下面描述整个模型制作和程序实现过程:(1)数据准备这里必须是使用网络数据集,我从ShapeFile生成,在ArcCatalog里面操作,首先建立一个叫TestRouting的空文件夹,同时建立Scrach和ToolData子文件夹,Scrach用来存放模型生成的脚本结果,ToolData饱含制作模型的原数据,再建立一个叫TestRouting的工具箱,像下图这样子:在ToolData文件夹里放入我们的实验数据,并制作网络数据集,当然这个实验数据不是简单的道路数据,包括一些网络数据集必须的字段(zbcov.shp),单击右键,选择New NetworkDataset...一些基本设置都是默认的,但是有一点必须注意,在下面这个窗口中,需要对elevation数据做以下设置,field要选择自己数据中对应的字段。
一路next,生成下面的两个数据,zbcov_ND和zbcov_ND_Junctions。
(2)模型制作在ArcMap中打开zbcov_ND,并在ArcToolBox中加入刚才新建的TestRouting,在TestRouting上点击右键,new一个model,命名为ShortestRoute,按照下面的pic制作最短路径分析的模型.制作模型需要注意很多,直接用Arcgis例子里的当然不是不行,但是制作模型本来也是一种乐趣,并且有助于理解ArcGIS的一些算法过程,由于我自己在这个过程碰到了很多问题,因此打算一步步把过程写下来。
首先要加入Network 的扩展模块,Tools->Extension,选择Network Analyst复选框。
ArcGIS网络分析(最短路径问题分析)
ArcGIS网络分析(最短路径问题分析)第一篇:ArcGIS网络分析(最短路径问题分析)网络分析(最短路径问题分析)一、实验目的:理解最短路径分析的基本原理,学习利用arcgis软件进行各种类型的最短路径分析的操作。
二、实验准备1、实验背景:最短路径分析是空间网络分析中最基本的应用,而交通网络中要素的设置对最短路径的选择有着很大的影响。
实验要求根据不同的权重,给出到达指定目的地的路径选择方案,并给出路径长度。
λ在网络中指定一个超市,要求分别求出在距离、时间限制上从家到超市的最佳路径。
λ给定访问顺序,按要求找出从家经逐个地点达到目的地的最佳路径。
2、实验材料:软件:ArcGIS Desktop 9.x,实验数据:文件夹ex6中,一个GeoDatabase地理数据库:City.mdb,内含有城市交通网、超市分布图,家庭住址以及网络关系。
三、实验内容及步骤首先启动ArcMap,选择ex6city.mdb,再双击后选择将整个要素数据集“city”加载进来,然后将“place”点状要素以“HOME”字段属性值进行符号化,1值是家,0值是超市。
第1步无权重最佳路径的选择λ加载“设施网络分析”工具条(“视图”>>“工具条”,勾选“设施网络分析”),点选旗标和障碍工具板下拉箭头,将旗标放在家和想要去的超市点上。
第2步加权最佳路径选择λ在设施网络分析工具条上,点选旗标和障碍工具板下拉箭头,将旗标放在家和想去的某个超市点上。
λ选择“分析”下拉菜单,选择“选项”按钮,打开“分析选项”对话框,选择“权重”标签页,在“边权重”上,全部选择长度“length”权重属性。
λ点选“追踪任务”下拉菜单选择“查找路径”。
单击“执行”键,则以长度为比重为基础的最短路径将显示出来,这条路径的总成本将显示在状态列。
λ上述是通过距离的远近选择而得到的最佳路径,而不同类型的道路由于道路车流量的问题,有时候要选择时间较短的路径,同样可以利用网络分析进行获得最佳路径。
最新浅谈GIS中网络分析与最短路径的实现
浅谈GIS中网络分析与最短路径的实现专业:交通信息工程及控制本科生:程海峰主导老师:林科摘要网络分析作为GIS的重要功能在电子导航、交通管理、城市规划、管线的布局设计中发挥了重要的作用。
本文侧重于从网络拓扑关系的获取到最短路径算法的实现,为进一步研究GIS中网络分析的高效访问奠定基础。
文章首先介绍了网络拓扑数据模型的一些基本概念,根据已有的研究经验,提出了自己有关网络数据模型中最基本的两个概念(网线和结点)的理解。
在这个框架之下,又分析了网络拓扑关系的建立过程,得出了网络拓扑关系获取的一般过程。
第二部先介绍了最短路径算法选择的有关问题,通过查阅有关文献发现,目前解决系统最短路径问题应用最为广泛的是Dijkstra算法的思想。
最后阐述了有关经典Dijkstra算法的主要思想并利用有关数据结构方面的知识写出了具体算法的实现过程。
关键词:网络拓扑网络数据模型Dijkstra算法目录摘要 (I)2. 网络拓扑关系的建立.......................................................................................................................... - 2 -2.1网络数据模型的基本概念.. (2)2.2网络拓扑关系的获取 (2)3. 最短路径算法...................................................................................................................................... - 5 -3.1算法选择 (5)3.2传统D IJKSTRA算法的主要思想 (5)3.3经典D IJKSTRA算法的实现 (6)参考文献 .................................................................................................................................................... - 8 -附录 ........................................................................................................................................................ - 9 -1. 引言随着地理信息系统产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及,地理信息系统已经深入到各行各业。
arcgis 最短路径 原理
ArcGIS 最短路径原理ArcGIS是一款专业的地理信息系统(GIS)软件,最短路径是ArcGIS中的一个重要功能之一。
最短路径是指在一个网络中,从一个起点到达目标点所需经过的路径中,总距离最短的路径。
在地理空间分析中,最短路径可以用于解决很多问题,比如交通规划、物流配送、紧急救援等。
最短路径算法是基于图论的算法,主要包括两个重要的概念:图和路径。
图在最短路径算法中,图是由节点和边组成的数据结构。
节点表示位置或者地点,边表示节点之间的连接关系,也可以表示节点之间的距离或者权重。
在ArcGIS中,图可以通过矢量数据或者栅格数据来表示,比如道路网络、河流网络等。
图中的节点可以是离散的点,也可以是连续的线或面。
每个节点都有一个唯一的标识符,可以是一个ID号或者一个坐标值。
节点之间的边可以是无向边或者有向边,有向边表示只能从一个节点到另一个节点,而无向边表示可以双向通行。
边可以有不同的权重,表示节点之间的距离或者代价。
在最短路径算法中,边的权重通常用于计算路径的总距离或者代价。
路径路径是指从一个起点到达目标点所需经过的一系列节点和边。
路径可以是一条简单路径,即不经过重复节点的路径,也可以是一条环路,即起点和目标点相同的路径。
在最短路径算法中,路径可以用于计算路径的总距离或者代价。
最短路径算法会根据边的权重来选择最短路径,即总距离或者代价最小的路径。
最短路径算法最短路径算法是用于计算最短路径的一种算法。
常用的最短路径算法有Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法和A*算法等。
Dijkstra算法Dijkstra算法是一种单源最短路径算法,用于计算从一个起点到其他所有节点的最短路径。
算法的基本思想是通过不断更新起点到其他节点的最短距离来找到最短路径。
具体步骤如下:1.初始化起点到其他节点的距离为无穷大,起点到自身的距离为0。
2.选择一个距离最小的节点作为当前节点,标记该节点为已访问。
3.更新当前节点的邻居节点的距离,如果经过当前节点到达邻居节点的距离小于已知的最短距离,则更新最短距离。
GIS领域最短路径算法的改进与实现
收稿日期:2008212210 基金项目:吉林省科技发展计划资助项目(20080319) 作者简介:张池军(1972-),女,汉族,吉林长春人,长春税务学院副教授,吉林大学博士研究生,主要从事计算机网络和GIS 应用方向研究,E 2mail :cjzhang6@.第30卷第1期 长春工业大学学报(自然科学版) Vol 130No.12009年02月 Journal of Changchun University of Techonology (Natural Science Edition ) Feb 12009GIS 领域最短路径算法的改进与实现张池军1, 王 菲2(1.长春税务学院信息系,吉林长春 130117; 2.吉林省隆源供水集团有限公司,吉林四平 136000)摘 要:在Dijkst ra 改进算法中,提出了在弧的权值中加入路径惩罚因子,解决了光纤专线路由选择对节点的数目限制问题。
在光纤网络路由优化实际测试中,取得了较为满意的效果。
关键词:GIS ;最短路径;Dijkstra 算法;路径依赖中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:167421374(2009)0120068205An improved algorithm to get the shorte st path in GIS fieldZHAN G Chi 2jun 1, WAN G Fei 2(1.Depart ment of Information ,Changchun Taxation College ,Changchun 130117,China ;2.Siping City Longyuan Water Supply Co.Ltd ,Siping 136000,China )Abstract :The pat h p unishment factors are added to t he weight of arcs in t he imp roved Dijkst ra algorit hm to solve t he problem t hat t he numbers of node in special fiber t ransmision are limited.In t he experiment of fiber 2optic network optimization ,good result s are obtained.Key words :GIS ;t he shortest pat h ;Dijkst ra algorit hm ;pat h 2dependent.0 引 言 随着计算机技术的普及以及地理信息科学的发展,GIS 因其强大的功能得到日益广泛和深入的应用。
arcgis 最短路径 原理
arcgis 最短路径原理
ArcGIS的最短路径分析原理基于图论和网络分析的概念。
最短路径分析是指从一个地理网络的起始点到目标点寻找最短路径的过程。
最短路径分析的算法通常使用最短路径算法,其中最常用的是Dijkstra算法和A*算法。
这些算法通过计算网络中每个节点的距离和路径来确定最短路径。
最短路径分析的基本原理如下:
1. 将地理空间数据转化为网络数据,通过将响应地理要素(如街道、河流等)转化为线状要素,节点表示要素连接点。
2. 通过计算网络中各节点之间的距离和连接关系,构建网络拓扑。
3. 根据用户指定的起始点和目标点,在网络上进行搜索,并计算每个节点的最短路径距离。
4. 使用最短路径算法来计算最短路径。
Dijkstra算法根据节点之间的距离和路径成本来计算最短路径。
A*算法在Dijkstra算法的基础上加入了启发函数,以增加搜索的效率。
5. 根据计算结果,生成最短路径线状要素,以可视化显示出从起始点到目标点的最短路径。
根据用户的需求和约束条件,最短路径分析还可以考虑其他因素,如拥堵、交通规则、权重等。
这些因素可以通过网络分析工具中设置的属性或权重来体现。
总的来说,ArcGIS的最短路径分析通过构建地理网络和应用
最短路径算法,找到从起始点到目标点的最短路径,并将结果可视化表示出来。
浅谈GIS中网络分析与最短路径的实现
浅谈GIS中网络分析与最短路径的实现专业:交通信息工程及控制本科生:程海峰主导老师:林科摘要网络分析作为GIS的重要功能在电子导航、交通管理、城市规划、管线的布局设计中发挥了重要的作用。
本文侧重于从网络拓扑关系的获取到最短路径算法的实现,为进一步研究GIS中网络分析的高效访问奠定基础。
文章首先介绍了网络拓扑数据模型的一些基本概念,根据已有的研究经验,提出了自己有关网络数据模型中最基本的两个概念(网线和结点)的理解。
在这个框架之下,又分析了网络拓扑关系的建立过程,得出了网络拓扑关系获取的一般过程。
第二部先介绍了最短路径算法选择的有关问题,通过查阅有关文献发现,目前解决系统最短路径问题应用最为广泛的是Dijkstra算法的思想。
最后阐述了有关经典Dijkstra算法的主要思想并利用有关数据结构方面的知识写出了具体算法的实现过程。
关键词:网络拓扑网络数据模型Dijkstra算法目录摘要 (I)1. 引言............................................. - 1 -2. 网络拓扑关系的建立................................. - 2 -2.1网络数据模型的基本概念 (2)2.2网络拓扑关系的获取 (2)3.最短路径算法 (5)3.1算法选择 (5)3.2传统D IJKSTRA算法的主要思想 (5)3.3经典D IJKSTRA算法的实现 (6)参考文献.............................................. - 8 - 附录................................................ - 9 -1. 引言随着地理信息系统产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及,地理信息系统已经深入到各行各业。
其中,网络分析是地理信息系统(GIS)最主要的功能之一。
对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网线、电力网线、电话网线、供排水网线等)进行地理分析和模型化,是地理信息系统中网络分析的主要目的。
ArcGIS最短路径实验
《GIS在道路工程中的应用》实验报告——ArcGIS最短路径实验ArcGIS最短路径实验一:实验目的本实验是笔者在前段时间学习ArcGIS软件的过程中总结的一些心得,通过这个实验,使我熟悉了ArcGIS栅格数据距离分析、表面分析、成本权重距离、数据重分类、最短路径等空间分析功能,极大地拓展了专业视野。
二:实验数据①等高线文件——等高线地形图.DWG②起点文件——StartPoint.shp③终点文件——EndPoint.shp三:实验步骤1:由等高线图生成TIN,具体步骤如下。
1):将“等高线地形图.DWG”另存为dxf格式,以备ArcMap使用。
2):打开ArcMap,添加“等高线地形图.dxf”数据。
3):打开“3D分析”命令,选择“创建/修改TIN”,再选择“从要素创建TIN”。
在弹出的图层选择框中将后面三个勾上,点击确定。
2:将TIN转化为栅格,并进行重分类,具体步骤如下。
1):打开“3D分析”命令,选择“转换”,再选择“TIN到栅格”,在弹出的对话框中直接点击确定。
2):重分类栅格数据,选择“空间分析”菜单命令,在下拉菜单中选择“重分类”。
3):在弹出的菜单中,点击“分类”命令,将高程栅格数据分成10类,如下所示:3:进行表面坡度、坡向分析,具体步骤如下。
1):选择“空间分析”菜单命令,在下拉菜单中选择“表面分析”,再选择“坡度”选项,在弹出的对话框中直接点击确定。
2):同理,重分类坡度栅格数据,见下图。
3):选择“空间分析”菜单命令,在下拉菜单中选择“表面分析”,再选择“坡向”选项,在弹出的对话框中直接点击确定。
4:创建起终点文件,并编辑,具体步骤如下。
1):打开ArcCatalog,在本次实验的目录新建两个shpfile文件,一个是StartPoint.shp,另个是EndPoint.shp,并选择正确的坐标系,如下图。
2):在ArcMap中分别加载StartPoint.shp和EndPoint.shp文件,并进行编辑,分别绘制出起点和终点。
Arcgis操作 实验十五:最短路径分析
实验十五:最短路径分析一、实验目的1、掌握各种类型的最短路径分析;2、理解网络分析原理。
二、实验准备数据准备:City.mdb软件准备:ArcGIS Desktop9.x,ArcCatalog三、实验内容根据不同的要求,获得到达指定目的地的最佳路径,并给出路径的长度;找出距景点最近的某设施的路径。
1、在网络中指定一个商业中心,分别求出在不同距离、时间的限制下从家到商业中心的最佳路径;2、给定访问顺序,按要求找出从家出发,逐个经过访问点,最终到达目的地的最佳路径;3、研究阻强的设置对最佳路径选择的影响。
四、实验步骤启动ArcMap ,打开city. mdb ,双击city数据库,加载数据。
对点状要素place符号化:以HOME字段,1值为家,0值为商业中心。
具体步骤见操作视频:最短路径分析.exe图1 无权重参照的最短路径显示(1)无权重最佳路径的生成1)在网络分析工具条上,选择旗标工具,将旗标放在“家”和想要取得“商业中心”点上。
2)选择Analysis/Options命令,打开Analysis Options对话框,确认Weights和Weight Filter 标签项全部是None,这种情况下进行的最短路径分析是完全按照这个网络自身的长短来确定。
3)在Track Task文本框中选择Find path。
单击solve按钮。
显示最短路径(图1),这条路径的总成本显示在状态栏中。
(2)加权最佳路径生成1)在设施网络分析工具条下,点选旗标工具,将旗标分别放在“家”和想去的某个“商业中心”的位置上。
2)选择Analysis/Options命令,打开Analysis Options对话框(图2)进入Weights标签页,在边的权重上,全部选择长度权重属性。
图2 长度权重属性设置3)在Track Task文本枢中选择Find path,单击solve按钮,则以长度为比重的最短路径将显示出来(图3),这条路径的总成本显示在状态栏中。
ArcGIS网络分析[2.1]最短路径
ArcGIS ⽹络分析[2.1]最短路径最短路径求解【如果看到此博客还没有⽹络数据集的,请参考第⼀章的内容,,看⽬录】最短路径,是什么最短?时间最短?距离最短?什么距离?路程距离?考虑到拥堵问题,限速问题,换乘问题,在现实的最短路径远远⽐计算机中的最短路径要复杂,因为要考虑的因素太多了。
这些因素就叫作最短路径求解过程中的“阻抗”,和电阻阻碍电流类似。
最短路径是后⾯⼏个分析类型的基础,只有求得了最短路径,才知道能覆盖多⼤地⽅(服务区)、事故点与最近设施的路径怎么⾛(最近设施)等。
在上⼀章,就已经有了最简单的路径分析:单⼀的道路⽹,阻抗仅仅为公路⽹的长度。
在这⾥不讨论最短路径的内部算法,似乎有⼤佛说过,ESRI是⽤的Dijkstra算法的变种算法。
最短路径中有什么元素呢?换句话说,最短路径要什么东西才能分析?途径点、障碍。
最短路径输出了什么?当然就是最短路径的那条线啊!换成图的形式,就是这样⼦。
输⼊必选参数[途径点],可选参数:充当障碍的[点线⾯],基于连通策略和阻抗,就能计算出最短路径。
什么是障碍呢?例如,某条路正在封闭施⼯,那施⼯的那个地⽅就是障碍,这⾥是不能通⾏的,就代表最短路径是不会⾛过障碍的。
路径分析常⽤设置在这⾥打开⽹络分析图层的属性窗⼝找到分析设置选项卡,就会有如下图:输⼊元素输出元素途径点障碍最短路径经常会使⽤到的设置是:阻抗、限制、⽅向、交汇点的U形转弯、这⼏个。
阻抗很简单,分析的时候经过这条路的花费成本,可以这么简单的理解。
可以是时间、平均消耗体⼒、道路长度等。
限制限制主要有两种:转弯限制和单⾏线限制。
有的⼗字路⼝会有禁⽌转向左边或者右边,或者⼗字路⼝等红绿灯的时间⽐较长的情况,这个就是转弯限制。
转弯限制怎么来的呢?当⽹络数据集中加⼊了转弯要素类的时候,这个复选列表就可以选择了。
有关如何制作转弯要素类,请跳到第四章。
单⾏线,有的道路只能⼀个⽅向⾛,不能来回⾛,这也是很常见的。
⽅向这个是导航设置。
在ArcGIS矢量图中搜寻最短路径的实现
在ArcGIS矢量图中搜寻最短路径的实现
在ArcGIS矢量图中搜寻最短路径的实现
最短路径问题是地理网络分析中的重要问题之一,具有重要的应用价值.搜索最短路径的方法很多,在研究了各种方法后,本文提出了在ArcGIS矢量图中搜索最短路径的新方法.首先,提取经过ArcGIS简单处理的矢量图的信息,然后,借助Floyd算法,用MATIAB建模来提取节点间的`最短路径,最后根据模型运算的结果在矢量图中绘出最短路径.试验证明,该方法操作简单,效果良好.
作者:高吉 GAO Ji 作者单位:北京林业大学,北京,100083 刊名:北京测绘英文刊名: BEIJING SURVEYING AND MAPPING 年,卷(期): 2009 ""(2) 分类号: P208 关键词:最短路径算法地理信息系统 MATLAB。
在ArcGIS中求任意两点间最短路径的长度
求任意两点间最短路径的长度在网络分析中求指定两点之间的最短路径并不难,但要求一个点集合内任意两点之间的最短路径对新手来说就比较困难了,下面介绍一下如何解决这个问题。
1、建立网络数据集。
2、将要求最短路径的点建成一点shapefiles。
3、将网络数据集和点加进arcmap,点network analyst工具条上的打开网络分析窗口。
图中红点是要求最短路径的点。
4、新建OD cost matrix并求要求最短路径点的OD cost matrix:在网络分析窗口内origins和destinations上分别点右键,选load locations,将点加入点network analyst工具条上的求出OD cost matrix5、生成origin点和destination点文件首先将OD cost matrix的line导出,并将total_leng字段为0的记录删掉。
然后用下图中工具分别生成生成origin点和destination点文件。
生成origin点文件时point type选start,生成destination点文件时point type选end。
生成的两个点文件的属性表是这样的6、生成任意两点间最短路径新建路径在网络分析窗口内右键点stops,选选load locations,加入起点:点相应的property的field字段,使name后的field值为空,routename后的field值为"name”,如上图所示。
重复上面步骤,加入终点:加入起点、终点后网络分析窗口的情形:最后点network analyst工具条上的求出任意两点间的最短路径,下图是最短路径的部分属性表:最后将route的line导出即可。
基于ArcGISServer网络分析之最短路径的实现(Java语言)
基于ArcGISServer网络分析之最短路径的实现(Java语言)
基于ArcGIS Server网络分析之最短路径的实现(Java语言)
着重于网络地图与行业结合的思想,详述了开发过程的思路和所用技术.对网络地图与行业结合的入门有重要意义.尤其对于智能交通、120急救平台等有很好参考价值.应用结果表明,本开发过程对于应急管理是个辅助平台,对决策起着重要的参考价值,为类似的工作可以提供借鉴.
作者:马春萍 MA Chun-ping 作者单位:河南省遥感测绘院,河南,郑州,450003 刊名:测绘与空间地理信息英文刊名:GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY 年,卷(期):2009 32(4) 分类号:P208 关键词:ArcGIS Server WebGIS Java GIS 网络地图地理信息系统最短路径网络分析。
最短路径分析
空间分析实习报告基于ArcGIS实现最短路径分析学院:** 专业:** 学号:** 姓名:*** 指导老师:*** 实现最短路径分析基于ArcGIS实现最短路径分析实现最短路径分析 一、实习题目:基于ArcGIS实现最短路径分析)了解最短路径的几种算法二、实习目的:(1)了解最短路径的几种算法)实现最短路径的分析(2)实现最短路径的分析)使用一种方法实现最短路径分析三、实习内容:(1)使用一种方法实现最短路径分析实现最短路径(2)用ArcGIS实现最短路径(3)掌握最短路径的算法)掌握最短路径的算法四、实习过程四、实习过程1、数据:DEM数据、startPot点数据、endPot点数据和river 河流数据河流数据2、要求:(1)新建路径成本最小)新建路径成本最小)路径最短(2)路径最短3、1)运行ArcMap,加载数据,如下图所示:,加载数据,如下图所示:图1记载数据记载数据2)坡度成本数据计算)坡度成本数据计算(1)选择SpatialAnalystToolsàSuferàSlope生成坡度数据集,记为slope (2)SpatialAnalystToolsàReclassàReclassify对slope进行重分类,分类原则:利用等间距分为12级,坡度最小的为一级,记为reslope 3)起伏度成本数据计算起伏度成本数据计算(1)选择SpatialAnalystTools àNeighborhood àFocalStaticals 工具,工具,其中其中Height 和Width 都设为11,点击OK ,记为QFD (2)选择重分类工具,对QFD 进行重分类,地形越起伏,级数越高,结果记为reQFD 4)河流成本数据集计算)河流成本数据集计算选择重分类工具对河流数据进行重分类,按照河流等级如下进行分类:4级赋值10,依次为8,5,1,结果记为reriver 5)加权合并单因数成本数据,生成最终成本数据集)加权合并单因数成本数据,生成最终成本数据集选择SpatialAnalystTools àMapAlgebra àRasterCalculator 工具合并数据集,计算式如下:具合并数据集,计算式如下:Cost=reriver+reslope*0.6+reQFD*0.4 6)计算成本权重距离)计算成本权重距离选择SpatialAnalystTools àDistance àCostDistance 生成的结果如下图:果如下图:图2成本距离图成本距离图最短路径图图4最短路径图。
GIS软件工程实习报告(最短路径分析)
AE开发之基于几何网络的最短路径分析1、实习目的本次实习目的在于熟练掌握ArcGIS Engine开发工具并能够通过C#语言在VS 2010开发环境中完成查询几何网络的最短路径分析的功能。
2、实习时间2015年5月23日星期六3、实习容3.1实验环境操作系统:Windows 2007二次开发平台:VS 2010开发环境、ArcGIS Desktop10.0、AE开发组件3.2实验任务完成基于几何网络分析的最短路径查询功能,即实现通过在几何网络地图中指定起始点,能够查询经过起始点的最短路线,并能够通过缩放功能在地图窗口居中显示。
3.3实验步骤3.3.1新建项目选择\文件\新建项目,如图选择项目类型中Visual C#,再选择Windows Application,记为“FindShortPath”,点击确定。
3.3.2添加控件3.3.3控件绑定因为添加的控件只是单独存在,但是程序需要各控件间协同工作,因此要进行控件绑定。
3.3.4创建几何网络1.在ArcCataLog中新建个人地理数据库—“甘地的个人地理数据库”,然后新建要素数据集“road”,接着,鼠标右键选择要素数据集“road”,选择“导入要素类”,导入需要创建几何网络的要素类“主要公路”,输出要素类的名字改为“road”,如下图所示:2.鼠标右键选择要素数据集“road”,选择新建“几何网络”,则出现“新建几何网络”对话框,作如下图所示的一系列设置,最终得到几何网络“road_Net”。
至此,得到几何网络“road_Net”,如下图所示:3.3.5代码实现最短路径分析①设置ToolStrip1②添加代码private IActiveView m_ipActiveView;private IMap m_ipMap;//地图控件中地图private IGraphicsContainer pGC;//图形对象private bool clicked = false;int clickedcount = 0;private double m_dblPathCost = 0;private IGeometricNetwork m_ipGeometricNetwork;private IPointCollection m_ipPoints;//输入点集合private IPointToEID m_ipPointToEID;private IEnumNetEID m_ipEnumNetEID_Junctions;private IEnumNetEID m_ipEnumNetEID_Edges;private IPolyline m_ipPolyline;private IMapControl3 mapctrlMainMap = null;private void Form1_Load(object sender, EventArgs e){//对象初始化mapctrlMainMap = (IMapControl3)this.axMapControl1.Object;m_ipActiveView = axMapControl1.ActiveView;m_ipMap = m_ipActiveView.FocusMap;clicked = false;pGC = m_ipMap as IGraphicsContainer;}private void Findpath_Click(object sender, EventArgs e){mapctrlMainMap.CurrentTool = null;//设置鼠标样式axMapControl1.MousePointer = esriControlsMousePointer.esriPointerCrosshair;if (yerCount == 0){MessageBox.Show("请先加载几何网络数据!");return;}m_ipActiveView = axMapControl1.ActiveView;m_ipMap = m_ipActiveView.FocusMap;clicked = false;pGC = m_ipMap as IGraphicsContainer;ILayer ipLayer = m_ipMap.get_Layer(0);IFeatureLayer ipFeatureLayer = ipLayer as IFeatureLayer;IFeatureDataset ipFDS = ipFeatureLayer.FeatureClass.FeatureDataset;OpenFeatureDatasetNetwork(ipFDS);clicked = true;clickedcount = 0;pGC.DeleteAllElements();}private void SolvePath_Click(object sender, EventArgs e){axMapControl1.MousePointer = esriControlsMousePointer.esriPointerDefault;if (SolvePathGan("Weight"))//先解析路径{IPolyline ipPolyResult = PathPolyLine();//最后返回最短路径clicked = false;if (ipPolyResult.IsEmpty){MessageBox.Show("没有路径可到!!");}else{IRgbColor color = new RgbColorClass();color.Red = 255;color.Blue = 64;color.Green = 128;LineElementClass element = new LineElementClass();ILineSymbol linesymbol = new SimpleLineSymbolClass();linesymbol.Color = color as IColor;linesymbol.Width = 3;element.Geometry = m_ipPolyline;element.Symbol = linesymbol;pGC.AddElement(element, 0);m_ipActiveView.PartialRefresh(esriViewDrawPhase.esriViewGraphics, null, null);axMapControl1.FlashShape(element.Geometry);MessageBox.Show("路径经过" + m_ipEnumNetEID_Edges.Count + "条线" + "\r\n" + "经过节点数为" + m_ipEnumNetEID_Junctions.Count + "\r\n" + "路线长度为" + m_ipPolyline.Length.ToString("#######.##") + "\r\n", "几何路径信息");}}}//路径缩放功能private void SuoFang_Click(object sender, EventArgs e){if (m_ipPolyline == null){MessageBox.Show("当前没有执行路径查询!!!请确认!");}else{this.axMapControl1.Extent = m_ipPolyline.Envelope;}}#region 自定义路径查询函数public void OpenFeatureDatasetNetwork(IFeatureDataset FeatureDataset){CloseWorkspace();if (!InitializeNetworkAndMap(FeatureDataset))Console.WriteLine("打开network出错");}//关闭工作空间private void CloseWorkspace(){m_ipGeometricNetwork = null;m_ipPoints = null;m_ipPointToEID = null;m_ipEnumNetEID_Junctions = null;m_ipEnumNetEID_Edges = null;m_ipPolyline = null;}//初始化几何网络和地图private bool InitializeNetworkAndMap(IFeatureDataset FeatureDataset){IFeatureClassContainer ipFeatureClassContainer;IFeatureClass ipFeatureClass;IGeoDataset ipGeoDataset;ILayer ipLayer;IFeatureLayer ipFeatureLayer;IEnvelope ipEnvelope, ipMaxEnvelope;double dblSearchTol;INetworkCollection ipNetworkCollection = FeatureDataset as INetworkCollection;int count = ipNetworkCollection.GeometricNetworkCount;//获取第一个几何网络工作空间m_ipGeometricNetwork = ipNetworkCollection.get_GeometricNetwork(0);INetwork ipNetwork = m_work;if (m_ipMap != null){ipFeatureClassContainer = m_ipGeometricNetwork as IFeatureClassContainer;count = ipFeatureClassContainer.ClassCount;for (int i = 0; i < count; i++){ipFeatureClass = ipFeatureClassContainer.get_Class(i);ipFeatureLayer = new FeatureLayerClass();ipFeatureLayer.FeatureClass = ipFeatureClass;for (int j = 0; j < m_yerCount; j++){if (m_ipMap.get_Layer(j).Name.ToUpper() == .ToUpper()){continue;}}}}count = m_yerCount;ipMaxEnvelope = new EnvelopeClass();for (int i = 0; i < count; i++){ipLayer = m_ipMap.get_Layer(i);ipFeatureLayer = ipLayer as IFeatureLayer;ipGeoDataset = ipFeatureLayer as IGeoDataset;ipEnvelope = ipGeoDataset.Extent;ipMaxEnvelope.Union(ipEnvelope);}m_ipPointToEID = new PointToEIDClass();m_ipPointToEID.SourceMap = m_ipMap;m_ipPointToEID.GeometricNetwork = m_ipGeometricNetwork;double dblWidth = ipMaxEnvelope.Width;double dblHeight = ipMaxEnvelope.Height;if (dblWidth > dblHeight)dblSearchTol = dblWidth / 100;elsedblSearchTol = dblHeight / 100;m_ipPointToEID.SnapTolerance = dblSearchTol;return true;}//返回路径的几何体public IPolyline PathPolyLine(){IEIDInfo ipEIDInfo;IGeometry ipGeometry;if (m_ipPolyline != null) return m_ipPolyline;m_ipPolyline = new PolylineClass();IGeometryCollection ipNewGeometryColl = m_ipPolyline as IGeometryCollection;//引用传递ISpatialReference ipSpatialReference = m_ipMap.SpatialReference;IEIDHelper ipEIDHelper = new EIDHelper();ipEIDHelper.GeometricNetwork = m_ipGeometricNetwork;ipEIDHelper.OutputSpatialReference = ipSpatialReference;ipEIDHelper.ReturnGeometries = true;IEnumEIDInfo ipEnumEIDInfo = ipEIDHelper.CreateEnumEIDInfo(m_ipEnumNetEID_Edges);int count = ipEnumEIDInfo.Count;ipEnumEIDInfo.Reset();for (int i = 0; i < count; i++){string[] info;info = new string[count];ipEIDInfo = ipEnumEIDInfo.Next();ipGeometry = ipEIDInfo.Geometry;ipNewGeometryColl.AddGeometryCollection(ipGeometry as IGeometryCollection);info[i] = m_ipPolyline.Length.ToString();}return m_ipPolyline;}public bool SolvePathGan(string WeightName){try{int intJunctionUserClassID;int intJunctionUserID;int intJunctionUserSubID;int intJunctionID;IPoint ipFoundJunctionPoint;ITraceFlowSolverGEN ipTraceFlowSolver = new TraceFlowSolver() as ITraceFlowSolverGEN;INetSolver ipNetSolver = ipTraceFlowSolver as INetSolver;if (m_ipGeometricNetwork == null){return false;}INetwork ipNetwork = m_work;ipNetSolver.SourceNetwork = ipNetwork;INetElements ipNetElements = ipNetwork as INetElements;if (m_ipPoints == null){ MessageBox.Show("请选择点!!"); return false; }int intCount = m_ipPoints.PointCount;//这里的points 有值吗?////定义一个边线旗数组//*********最近点***************//////////IJunctionFlag[] pJunctionFlagList = new JunctionFlag[intCount];for (int i = 0; i < intCount; i++){INetFlag ipNetFlag = new JunctionFlag() as INetFlag;IPoint ipJunctionPoint = m_ipPoints.get_Point(i);//查找输入点的最近的网络点m_ipPointToEID.GetNearestJunction(ipJunctionPoint, out intJunctionID, out ipFoundJunctionPoint);ipNetElements.QueryIDs(intJunctionID, esriElementType.esriETJunction, out intJunctionUserClassID, out intJunctionUserID, out intJunctionUserSubID);erClassID = intJunctionUserClassID;erID = intJunctionUserID;erSubID = intJunctionUserSubID;IJunctionFlag pTemp = (IJunctionFlag)(ipNetFlag as IJunctionFlag);pJunctionFlagList[i] = pTemp;}ipTraceFlowSolver.PutJunctionOrigins(ref pJunctionFlagList);INetSchema ipNetSchema = ipNetwork as INetSchema;INetWeight ipNetWeight = ipNetSchema.get_WeightByName(WeightName);INetSolverWeights ipNetSolverWeights = ipTraceFlowSolver as INetSolverWeights;ipNetSolverWeights.FromToEdgeWeight = ipNetWeight;//开始边线的权重ipNetSolverWeights.ToFromEdgeWeight = ipNetWeight;//终止边线的权重object[] vaRes = new object[intCount - 1];//通过findpath得到边线和交汇点的集合ipTraceFlowSolver.FindPath(esriFlowMethod.esriFMConnected,esriShortestPathObjFn.esriSPObjFnMinSum,outm_ipEnumNetEID_Junctions, out m_ipEnumNetEID_Edges, intCount - 1, ref vaRes);m_dblPathCost = 0;for (int i = 0; i < vaRes.Length; i++){double m_Va = (double)vaRes[i];m_dblPathCost = m_dblPathCost + m_Va;}m_ipPolyline = null;return true;}catch (Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message); return false;}#endregion}private void axMapControl1_OnMouseDown(object sender, IMapControlEvents2_OnMouseDownEvent e){if (clicked != true)return;IPoint ipNew;if (m_ipPoints == null){m_ipPoints = new Multipoint();}ipNew = m_ipActiveView.ScreenDisplay.DisplayTransformation.ToMapPoint(e.x, e.y);object o = Type.Missing;m_ipPoints.AddPoint(ipNew, ref o, ref o);IElement element;ITextElement textelement = new TextElementClass();element = textelement as IElement;clickedcount++;textelement.Text = clickedcount.ToString();element.Geometry = m_ipActiveView.ScreenDisplay.DisplayTransformation.ToMapPoint(e.x, e.y);pGC.AddElement(element, 0);m_ipActiveView.PartialRefresh(esriViewDrawPhase.esriViewGraphics, null, null);}3.4实验结果在得到的窗口中加载“甘地的个人地理数据库”(在压缩包中有)中的几何网络“road_Net”,将几何网络地图加载到地图显示窗口中,如下图所示:点击图标添加起始点,效果如下图:然后点击图标,计算最短路径,效果如下图:最后点击图标得到最短路径的缩放,效果如下图:这样就完成了最短路径的查询分析和显示的功能。
GIS中最短路径的实现-Read
GIS中最短路径的实现-ReadGIS中最短路径的实现张燕,付仲良,黄庆彬1 引言随着地理信息产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及,地理信息系统将深入到各行各业甚至各家各户,成为人们生产、生活学习和工作中不可缺少的工具和助手。
地理信息系统中网络分析功能的主要目的是对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等)进行地理分析和模型化。
最短路径问题是地理信息系统网络分析中的最基本最关键的问题,在交通网络结构的分析,交通运输线路的选择,通讯线路的建造与维护,运输货流的最小成本分析,城市公共交通网络的规划等,都有直接应用的价值。
关于最短路径问题,目前为人们所公认的最好求解方法,是1959年由E.W.Dijkstar 提出的标号法,但具体实现中在存储空间及运行效率上还存在着一定的问题。
本文从图形数据的存储结构及最短路径顶点的搜索策略两个方面对Dijkstra算法进行了改进,提出了一种基于矢量角度的最短路径搜索算法。
2 道路网络数据结构构造类似于面向对象的数据结构存储网络图:Public Type Mynode(点结构)Dim NodeID As Integer '节点ID,唯一标识节点Dim AdjoinNum As Integer '邻接弧段数量Dim AdjoinArcID() As Integer '邻接弧段IDDim AdjoinNodeID() As Integer '邻接节点IDDim AdjoinClamp() As Double '指向邻接节点的矢量的角度End TypePublic Type MyArc(弧结构)Dim ArcID As Integer '弧段ID,唯一标识弧段Dim Length As Double '弧段长End Type其中节点对象中的三个数组大小在初始化时利用邻接弧段数量设置大小,因此对应不同的节点对象其大小是不固定的,使用此种结构,对于有向图不会造成数据的冗余,而对应于无向图也仅多存储了一倍的弧段ID,邻接节点ID及矢量角度,相对于经典Dijkstra算法来说,需要的存储空间仍较小。
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最短路径分析属于ArcGIS的网络分析范畴。
而ArcGIS的网络分析分为两类,分别是基于几何网络和网络数据集的网络分析。
它们都可以实现最短路径功能。
下面先介绍基于几何网络的最短路径分析的实现。
以后会陆续介绍基于网络数据集的最短路径分析以及这两种方法的区别。
几何网络是一种特殊的特征要素类,由一系列不同类别的点要素和线要素(可以度量并能图形表达)组成的,可在Feature Dataset下面创建,可进行图形与属性的编辑。
包括流向分析和追踪分析两大功能。
主要接口是ITraceFlowSolver。
我们先在一幅地图上做出一个几何网络才能进行最短路径分析。
下面是主要的一些步骤(ArcMap帮助中琐碎的说明有三四十项,被我省略很多):
1、打开ArcCatalog,连接到包含地图的文件夹。
2、在空白处,右键新建一个“Personal GeoDatabase”。
3、在生成的Personal GeoDatabase上右键新建一个feat ure dataset。
4、双击Personal GeoDatabase进去,找到刚才new出的feature dataset,右键Import导入Feature Class(Single),选择要建立几何网络的图层或者shape文件。
5、然后再右键新建一个Geometric Network,选择从已存在的图元中建立几何网络。
6、打开ArcMap,把刚才建立的“Personal GeoDatabase Feature Class”添加到地图中,这样几何网络就建立好了。
这样我们就建立好一个几何网络了。
我们现在要通过编程来实现最短路径,用到的接口主要有INetworkCollection,IGeom etricNetwork,IPointToEID,ITraceFlowSolverGEN(它实现了ITraceFlowSolver的接口),INetSchema,IEIDHelper等。
主要步骤如下:
1、获取几何网络工作空间
2、定义一个边线旗数组,把离点串最近的网络元素添加进数组
3、设置开始和结束边线的权重
4、进行路径分析
5、得到路径分析的结果
上次介绍了用几何网络实现的“最短路径”,这次用网络数据集实现真正的最短路径功能,跟上次一样,先处理下数据。
1、先打开ArcCatalog,连接到目标文件夹,假定该文件下有一个名为road的道路图层。
2、在road图层上右键新建一个网络数据集,并按照其默认设置直至完成。
3、打开该地图的工作空间,把刚才新建的网络数据集添加工作空间中。
4、在网络分析菜单中选择新建最近设施点。
这时在工作空间里,可以看到多了一个名为“Closest Facility”的图层。
它下面还有4个子图层,名字分别为“Facilities”,“Incide nts”,“Barriers”,“Routes”。
“Facilities”就是设施点图层,也就是目的点,“Incidents”的意思就是出发点,“Barriers”是障碍点,意思就是地图某条道路附近有一个障碍点,如果障碍点与道路距离在容限范围内,则表示此道路不通,“Routes”就是最终的结果。
这样我们编程实现最短路径的思路就出现了:
1、添加出发点。
2、添加目的点。
3、生成最优路径,获取结果。
图片看不清楚?请点击这里查看原图(大图)。
这里的添加出发点或者目的点,是往“Facilities”或“Incidents”图层上添加元素。
获取结果也是从“Routes”中获取Polyline。
往“Facilities”或“I ncidents”图层上添加元素用到的主要方法是INALocator的Que ryLocationByPoint函数,生成路径主要接口是INASolver和它的Solve方法。
获取结果是按属性查找,因为“Routes”类其实就是一个图层类,只不过只是存在于内存。