gis网络的四种模式
GIS网络分析
GIS网络分析GIS网络分析是一个致力于寻找旅行路线、车辆派遣、电力输送、水资源供给、环境保护、邮件运送等问题解决方案的领域。
它主要利用专业的地理信息系统软件，对地理现象进行空间分析并给出优化解决方案。
本文将从以下几个方面进行阐述：GIS网络分析的基本概念、GIS网络分析的数据模型、GIS 网络分析的算法以及GIS网络分析的应用。
一、GIS网络分析的基本概念GIS网络分析是一个利用网络基础设施和位置技术进行地理问题解决的技术，包括旅行路线优化、车辆派遣、电力输送、水资源供给、环境保护、邮件运送等问题的解决方案。
它是一种地理信息系统应用，利用空间数据在网络环境下进行分析、评估和解决问题。
在GIS网络分析的实现过程中，需要三个概念——节点、边和信息。
节点（node）是网络分析的基本元素，可以看作是网络中一个重要的位置标志，节点根据其位置信息进行标记，用来描述网络的一些特有的地理属性。
在路网中，节点可以代表道路的交叉点或者终点等待地点。
边（edge）是节点间可以通行的道路、路径或通道，可以看作网络中的通道或者通路，描述的是网络中的交通状态。
在路网中，边可以是路段、街道或者公路等。
信息（attribute）用来描述节点和边之间的关系和距离，在网络分析中，可以看作是网络中各个元素之间的连通状态，也是节点和边的属性信息，例如：路口旁边的建筑物的地址信息和道路名称等。
二、GIS网络分析的数据模型网络数据模型是GIS网络分析实现的基础。
GIS网络分析数据模型一般是基于图形数据模型构建的，这里图形数据模型是一个描述空间物体间位置关系的模型，GIS网络分析数据模型由节点、边、信息等要素构成，可以利用点、线、面三种基本地物要素来表示。
1. 点要素GIS网络分析中，通常使用节点来表示地图上的点要素，节点是数据模型中的基本要素，用来表示网络中的点、路口或者终点等。
节点的属性包括节点的名称，以及在路网中的位置等信息。
2. 线要素GIS网络分析中，通常使用边来表示地图上的线要素，边是数据模型中的基本要素，用来表示网络中的道路、路径等，边可以分为有向边和无向边。
网络GIS的定义及分类
基于Web Service的网络GIS（易于多源信息集成）
移动与嵌入式网络GIS（系统小巧，功能专一）
……
2、GIS网络化的意义
传统GIS的不足
1互操作性较差
2GIS数据共享能力弱
3数据冗余严重
4GIS的处理能力有限
5实施成本高昂
网络GIS的特点
1降低成本（分发、运行、维护、授权）
平衡方案（Hybrid）
概念：服务器和客户端共同参与GIS分析和数据处理，优化性能，以满足不同用户的需求。
优点：
充分利用服务器和客户端性能
较好的实现负载平衡
缺点：
开发难度大
功能分配不好把握
适用范围：适用于交互处理频繁，在Intranet、/Internet上运行的GIS应用，如网上地籍管理、在线规划等
五、Web GIS是跨平台系统
Web GIS可以实现跨平台的访问，即不必关心用户运行的操作系统是什么（如Windows、UNIX、Macintosh）。Web GIS对客户端计算机和操作系统没有限制。只要能访问Internet，用户就可以访问和使用Web GIS。
六、Web GIS能访问Internet异构环境
Web GIS是Internet和www技术应用于GIS开发的产物，是实现GIS互操作的一条最佳解决途径。从Internet的任意节点，用户都可以浏览Web GIS站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间信息检索和空间分析。
Web GIS不但具有大部分乃至全部传统GIS软件具有的功能，而且还具有利用Internet优势的特有功能。
Web GIS服务器端由Web服务器、GIS服务器、GIS元数据服务器以及数据库服务器组成。其中Web服务器负责接受客户端的GIS服务请求，传递给GIS服务器或GIS元数据服务器进行处理，并把处理结果送回给客户端；GIS服务器完成客户端的GIS服务请求的功能，将处理结果转为HTML页面或直接把GIS数据通过Web服务器返回客户端进行解析、显示；
WebGIS第二章 网络GIS的体系结构
Web 浏览器
HTTP等 协议
Web服务器 ASP等
GUI 用户
DCOM等 协议
表现层
应用服务器 中间层
DBMS 数据服务层
2.3 三级及多级C/S 模式
Main Frame
C/S
Web
看图请大家思考一下以上三种体系结构各有什么特点？
网络GIS体系结构的发展经历了三个阶段:
①终端/工作站模式(集中式体系结构) ②两级C/S 模式（分布式的两层体系结构）
③多级C/S 模式（分布式的三层、多层体系结构）
2.1 终端/工作站模式
工作站上集中所有计算, 终端仅为用户操作计算机的界面 工具 主要为客户端用户提供数据浏览功能, 不提供分析和放大 等操作功能, 这种体系结构是最简单也是最安全的, 因为数 据管理和操作都是在服务端集中完成, 简化了用户的设置和 操作 但是随着用户数量的增多和需求的提高, 服务器无法及时 响应用户的请求, 这种体系结构已经逐渐被淘汰。
第二章 网络GIS的体系结构
2.1 终端/工作站模式 2.2 两级C/S 模式 2.3 多级C/S 模式 2.4 基于Agent的主动式结构
网络GIS的体系结构
FILE SERVER DB SERVER
Ethernet
terminal
terminal Workstation
PC Mac
DATABASE WWW SERVER
终端/工作站模式的特点
①以主机为中心计算环境，数据管理，事物处理高度集 中；
GIS作业_栅格、缓冲、密度、网络分析
GIS空间分析一、矢量数据的缓冲区分析缓冲区分析属于矢量数据的空间分析的一种，除此之外，在ArcGIS中，矢量数据的空间分析方法还包括数据提取、统计分析和叠加分析。
缓冲区(buffer analysis)是围绕地理要素一定宽度的区域，这个宽度成为缓冲距离。
地理要素通常抽象为点、线、面，因此，缓冲区分析主要基于点、线、面进行。
缓冲区的建立有两种方法：一是利用缓冲区向导建立；二是利用缓冲区工具建立，点/线/面的缓冲区建立过程基本一致。
缓冲区分析应用非常广泛，常用于分析某种矢量实体的某种属性对周围的影响。
例如，城市中工厂排放的废水废气所影响的空间范围，交通噪音污染影响的空间范围，湖泊对周围耕地的影响等（牟乃夏等，2012）。
实例：缓冲区和叠加分析的综合应用(ArcGIS 10.2.2中文版)以大型商场选址为例介绍缓冲区和叠加分析的综合应用。
1、背景：开发商为获取最大经济效益，需要多方面考虑商场选址，大型商场一般选择在一个交通便利、停车方便、人员密集的商业地段。
2、数据实例数据来源于随书(牟乃夏等，2012)光盘（chap10/Ex1）：（1）城市地区主要交通道路图（mainstreet）（2）城市主要居民区（residential）（3）城市停车场分布图（stops）（4）城市主要商场分布图（othermarkets）3、要求待寻找的区位条件为：（1）离城市交通50m以内，以保证商场交通的通达性。
（2）保证在居民区100m范围内，便于居民步行到达商场。
（3）距停车场100m以内，便于顾客停车。
（4）距已经存在的商场500m范围之外，减少竞争压力。
4、操作步骤（1）打开city.mxd文档（2）建立城市主要交通线路影响范围:ArcToolbox→分析工具→邻域分析→缓冲区→输入要素→mainstreet.shp→距离[值或字段]：线性单位，50米→侧类型：LEFT→末端类型→ROUND→融合类型：ALL→确定，完成缓冲区（图1）。
ArcGIS的网络分析(三-)
第五步：构建网络数据集
该过程会实现：网络要素创建，连通性创建，为网络属性赋属性值
网络分析师提供的分析功能
寻找最佳路线
ArcGIS网络分析能够分析点与点之间的最优路径，点的位置可以通过三种方式设置:
（1）在屏幕上添加点，如果用户添加的点不在路径之上，则系统会根据抢购设置，将该 点自动咬合到近处的点，如果点到线的距离大于设置的咬合值，则无法实现，需要重新设 置抢购；（2）通过输入地址；（3）从已经存在的特征类或者特征层中导入位置。分析最 优路径时的点与点之间的顺序，可以用户自己设置，也可以由系统自动设置。
路等级，高速路障，边界信息等。
第三步：准备转特征类，添加转信息;
创建特征数据集时，把信息是可选的，如果将转弯信息保存在转台中，则必须将其转变为 转特征类。并且还要在转特征类的属性表中包含属性字段以保留变阻抗，以及转弯限制
（某个弯只能是货车才可以转）等网络属性信息。
第四步：利用新网络数据集向导创建网络数据集
不同连接组的edge.co nn ectivity组用于创建多式联运网络。
以下为网络数据集所支持的三种连接模型:
(1)连接组内的连接边缘
可以设置“端点连接”，也可以设置”任何顶点连通度”。第一种方式中，边和边只能在 终点处相交，第二种方式则可以在边的任意位置相交
(2)通过连接组连接边缘连接
能够将不同连接组中的边缘通过被不同连接组共享的路口连接。
如果打算通过z-elevation或者Z向值模拟立交桥和地下通道，的属性字段包括两个整型
字段则必须使得边缘，边缘的每个结点的高程用一个字段表示。如果字段被命名为”
ArcGIS的网络分析(三-)
ArcGIS的网络分析Network的类型（1）交通网络：是无向网络。
表示网络的边缘具备方向，用户可以自由定义在网络中前进的方向，速度以及终点。
例如一个卡车司机可以决定在哪条道路上开始行进，在什么地方停止，采用什么方向。
并且还可以给网络设置限定性规则，例如是单行线还是禁行。
在ArcGIS中，交通网络是通过网络数据集创建的。
2）公用网络：是定向网络类型，意味着网络中流动的物质必须按照在网络中定义好的规则前进，运行路径都是事先定义好的，可以被修改，但是不能被物质本身修改，而是被网络的工程师来修改网络的规则，使通过设置结点的开启状态来改变网络的流动方向。
在ArcGIS中，实用的网络是通过几何网络模拟的。
交通网络介绍ArcGIS网络分析分析模块使用的网络是存储在网络数据集中网络数据集的特征。
由要素创建而来，能够用来表现复杂场景，包括多式联运交通网络，同样也可以包含多个网络属性以模拟网络限制条件和层次结构。
网络数据集包含以下三种类型：（1）网络dtaset：创建网络的数据源存储于个人或者企业数据库中，因为其中可以存储很多数据源，因此可以构建多式联运网络（2）基于网络数据集的Shapefile：是基于折线Shapefile文件创建的，也可以添加Shapefile将特征类，这种网络数据集不能够支持多种边缘类型，也不能用于创建多式联运网络（3）ArcGIS网络分析也可以读取SDC网络数据集，可以实现网络分析功能，而不能创建网络数据集网络元素包括三类：边缘，路口，转弯。
连通性组要想定义ArcGIS网络分析的连接，首先要定义连接组。
每一个边源只能够被赋予一个连接组，而结源可以被赋予多种连接组。
只有将结设为两种或者多种连接组，才可以去连接不同连接组的edge.connectivity组用于创建多式联运网络。
以下为网络数据集所支持的三种连接模型：（1）连接组内的连接边缘可以设置“端点连接”，也可以设置”任何顶点连通度”。
地理信息系统 第九章
WebGIS的网络模式
GIS(地理信息系统)建设首先是网络建设，网 络在整个GIS项目中处于至关重要的地位。 GIS应用与常规事务处理有很大不同，突出 表现在巨大的数据量、复杂的处理方式、 空间的分布性，以及对安全容错机制的要 求上 ，网络设计必须满足：
WebGIS的网络模式
网络性能高，传输速率快 GIS处理对象以图形图像为主，数据量大，非常规 类型。当用户较多时，网络传输繁重，容易造成 网络阻塞，因而要求有足够带宽和灵活的传送技 术。 Client/Server、Intranet结构 分布式数据处理GIS系统是一个有机组合的群体， 通过网络将地理上分散、具有自治功能的多个计 算机系统互联，实现信息交换、资源共享和协同 工作。支持空间分布性、联机事务处理、多用户 并发操作，是GIS网络基本特征。
属性
C o m G IS 控 件 （ A c tiv e X 服 务 器 ）
方法
集成开发环境 （ A c tiv e X 容 器 ） 与 其 他 COM 组 件
事件
数字地球
数字地球这一科学畅想是由美国副总统戈尔 提出的。他于1998年1月3日在美国加利福 尼亚科学中心发表了《数字地球：认识21 世纪的星球的方式》的讲演。他认为，应 构建一个数字地球，为信息高速公路提供 一种重要的信息“货源”。 数字地球并非一个孤立的科技项目或技术目 标，而是一项整体性的、导向性的战略思 想。
使分布式的多数据源的数据管理和合成更 易于实现。 平台独立性。 操作时，与服务器类型和操 作系统无关，与GIS软件无关。 大规模降低系统成本和减少重复劳动。客 户端不需要配备昂贵的专业GIS软件 ，数据 得到共享。 操作简单。
组件式GIS （ComGIS）
GIS技术的发展，在软件模式上经历了功能模块、 包式软件、核心式软件，从而发展到ComGIS和 WebGIS的过程。 组件式软件是新一代GIS的重要基础, ComGIS是面 向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应 用。 COM是组件式对象模型(Component Object Model) 的英文缩写，是OLE(Object Linking & Embedding)和ActiveX共同的基础。COM不是一 种面向对象的语言，而是一种二进制标准。COM 所建立的是一个软件模块与另一个软件模块之间 的链接，当这种链接建立之后，模块之间就可以 通过称之为“接口”的机制来进行通信 。
网络GIS的特点
2网络GIS的特点2.1基于Internet/Intranet标准网络GlS支持Interne、网络通信和TCP／IP和HTTP(超文术传输协议)，采用标准的html浏览器作为应用外壳。
支持通信标准对网络GIS来说是至关重要的。
支持TCP／IP和HTTP，就意味着网络GlS能与任何地方的数据相连。
无沦是单位内部或外部。
实现这一层次的网络协议标准化是实现其他所有功能需求的基础和前提．也是网络GIS结构优越性的前提。
2.2分布式服务体系结构分布式服务体系结构使客户端和服务器端都能提供活跃的、可执行进程的体系结构。
它能有效地平衡两者之间的处理负载。
诸如动态提取数据子集并进行分析的进程任务．一般应当在服务器端执行．而不是在客户端。
空间信息查询的选定和按比侧缩放地图则适合在客户端执行。
这种在客户端与服务器之间的进程分布式处理，最大限度地发挥了现有计算机硬件资源的利H用率。
把数据量集中的任务放在服务器上。
使得应用程序能支持其他的网络请求，分布式处理显著地降低了带宽要求并提高了系统的性能。
它允许用户嵌入自已定制的GIS服务，使用的数据既可以是本地的也可以是分布的数据集，从而使传统GIS向分布式GIS 转变。
2.3发布速度快，范围广，维护方便由于运用了Internet技术，网络GIS的信息更新之及时、发布速度之快、发布范围之广是其它传统地理信息系统难以做到的。
网络GlS的体系结构包括许多应用服务，如制图、查询、地理编码等。
传统的地理信息系统，当用户规模有所扩大。
数据有所变更之后，都需对原有系统做大量的改动。
而在网络GIS中。
则只需维护服务器端的一套数据，客户端就能及时看到更新的数据。
2.4支持地理分布存储的多源数据网络GIS能充分利用已有的G1S数据资源和属性数据库数据．将常用的多种GIS数据转换成自己的空间数据格式和相应的关系数据库，保护用户的先期投资。
服务器端的GIS数据（包括图形和属性数据）不需要全都集中在一台机器上，可以分散安装在不同的多台机器上，这些机器可分布在空间距离很远的地方，只要通过Internet／Intranet相联就可以。
地理信息系统网络化模式
地理信息系统网络化模式初探摘要：当前在互联网无所不及的环境下，地理信息系统网络成为其发展的必然趋势，同时地理信息系统的网络化也增强地理信息系统的可用性和便捷性。
本文通过分析移动设备、定位系统、无线网络环境与地理信息服务各种技术，初步探讨无线网络地理信息系统设计。
关键字：网络地理信息；面向服务构建；移动；模式地理信息系统作为一种对空间信息收集、存储、分析和表达的信息管理系统近年来在计算机技术的推动下得到了前所未有的发展。
当前在互联网无所不及的环境下，地理信息系统网络成为其发展的必然趋势，同时地理信息系统的网络化也增强地理信息系统的可用性和便捷性[1-2]。
本文通过分析移动设备、定位系统、无线网络环境与地理信息服务各种技术，初步探讨无线网络地理信息系统设计[3]。
一、网络地理信息信息系统的组成网络地理信息系统结合移动设备、定位系统、无线网络环境与地理信息服务四种技术。
移动设备是空间服务框架中的终端设备，提供使用者设定约制条件与观察查询结果，整个系统框架在设计上对移动设备有一定的局限性，在评估移动设备是否符合系统时，需考虑其运算能力、作业平台、输出输入接口、电源、供应以及接驳其它硬件装置(如定位系统、无线网络)的能力。
定位系统是系统框架中形成空间约制条件的基础，而空间条件的设定是触发空间服务的必要条件，在评估一项定位系统是否通用时，必须特别考虑其涵盖范园、通用环境、定位精度、定位坐标基准与投影方式与更新频率。
无线网络环境负责移动用户与网络地理信息服务器间的相互沟通，在评估一个无线网络环境是否通用时，必须特别考虑到无线网络传输速率、覆盖范围与使用成本，传输速率影响了系统的运作效率，覆盖范围限制了可以使用服务的范园，而使用成本则影响用户的使用意愿。
二、网络地理信息服务标准开放式地理信息服务平台(open location service)计划是ogc 为了整合即将快速发展的地理信息服务并增强互操作性而制定的一套规范，其认为地理信息服务可透过核心服务与附加服务交相应用所组成，其中核心服务包括了索引服务、间道服务、地理编码服务的、展示服务、路径规划服务，而附加服务ogc目前仅提出导航服务。
ArcGIS的网络分析(三 )
ArcGIS的网络分析Network的类型（1）交通网络：是无向网络。
表示网络的边缘具备方向，用户可以自由定义在网络中前进的方向，速度以及终点。
例如一个卡车司机可以决定在哪条道路上开始行进，在什么地方停止，采用什么方向。
并且还可以给网络设置限定性规则，例如是单行线还是禁行。
在ArcGIS 中，交通网络是通过网络数据集创建的。
2）公用网络：是定向网络类型，意味着网络中流动的物质必须按照在网络中定义好的规则前进，运行路径都是事先定义好的，可以被修改，但是不能被物质本身修改，而是被网络的工程师来修改网络的规则，使通过设置结点的开启状态来改变网络的流动方向。
在ArcGIS 中，实用的网络是通过几何网络模拟的。
交通网络介绍ArcGIS网络分析分析模块使用的网络是存储在网络数据集中网络数据集的特征。
由要素创建而来，能够用来表现复杂场景，包括多式联运交通网络，同样也可以包含多个网络属性以模拟网络限制条件和层次结构。
网络数据集包含以下三种类型：（1）网络dtaset：创建网络的数据源存储于个人或者企业数据库中，因为其中可以存储很多数据源，因此可以构建多式联运网络（2）基于网络数据集的Shapefile：是基于折线Shapefile文件创建的，也可以添加Shapefile将特征类，这种网络数据集不能够支持多种边缘类型，也不能用于创建多式联运网络（3）ArcGIS网络分析也可以读取SDC网络数据集，可以实现网络分析功能，而不能创建网络数据集网络元素包括三类：边缘，路口，转弯。
连通性组要想定义ArcGIS网络分析的连接，首先要定义连接组。
每一个边源只能够被赋予一个连接组，而结源可以被赋予多种连接组。
只有将结设为两种或者多种连接组，才可以去连接不同连接组的edge.connectivity组用于创建多式联运网络。
以下为网络数据集所支持的三种连接模型：（1）连接组内的连接边缘可以设置“端点连接”，也可以设置”任何顶点连通度”。
gis网络分析的原理及应用
GIS网络分析的原理及应用1. 简介地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是指以计算机技术为基础，对地理空间数据进行组织、存储、管理、分析和可视化的系统。
GIS网络分析是GIS的一个重要应用领域，它通过对网络中的设施、路径和区域进行分析与优化，帮助决策者在空间上进行有效的决策和规划。
2. 原理GIS网络分析主要基于图论和网络分析理论。
2.1 图论图论是研究图形模型的一门数学分支，主要研究图的结构和性质。
在GIS网络分析中，地理空间可以看作是由节点和边组成的图。
节点表示地理空间上的位置或地点，边表示连接两个节点的路径。
通过图论的方法，GIS网络分析可以有效地描述和分析地理空间中的连接关系。
2.2 网络分析理论网络分析理论主要研究网络中的优化和最优路径问题。
在GIS网络分析中，网络分析理论被用来寻找最短路径、最优路径以及进行网络容量分析等。
网络分析理论通过数学模型和算法，帮助决策者在GIS系统中进行路径规划、设施选址、资源调度等问题的分析和决策。
3. 应用GIS网络分析在许多领域都有广泛的应用，下面列举几个常见的应用领域。
3.1 公共交通规划GIS网络分析可以帮助公共交通规划者确定最优的公交线路、站点设置和换乘策略。
通过分析地理空间中的道路网络、交通需求和人口分布等数据，GIS网络分析可以得出最优的公交方案，提高公共交通系统的效率和服务水平。
3.2 物流配送物流配送是各个行业都必不可少的一环，通过GIS网络分析，可以优化物流配送的路径和策略。
通过分析地理空间中的仓库位置、运输网络和配送需求等数据，GIS网络分析可以帮助物流企业降低成本、提高效率，实现快速、准确的配送服务。
3.3 道路规划道路规划是城市交通规划的核心内容之一。
通过GIS网络分析，可以进行道路网络的优化和规划。
通过分析地理空间中的道路网络、交通流量和交通需求等数据，GIS网络分析可以得出最佳的道路规划方案，提高交通系统的效率和交通运输的安全性。
网络gis基本原理
05 网络GIS实现技术
WebGIS开发平台
WebGIS开发平台是一种基于Web技术的地理信息系统开发框架，它提供了一系列的工具和组件，使 得开发者能够快速地构建地理信息系统。
WebGIS开发平台通常支持多种编程语言和开发环境，如Java、.NET、PHP等，并提供了一系列的可视 化工具和插件，使得开发者能够更加方便地设计和开发地理信息系统。
访问控制
实施严格的访问控制策略，对不同用户设定不同的数据访问权限，防 止未经授权的访问和数据泄露。
网络安全防护
防火墙配置
部署有效的防火墙，过滤掉恶意流量和攻击 ，保护网络GIS系统免受外部威胁。
安全审计
定期进行安全审计，检查网络GIS系统是否存在安 全漏洞和隐患，及时发现并修复安全问题。
入侵检测与防御
网络GIS基本原理
contents
目录
• 网络GIS概述 • 网络GIS技术基础 • 网络GIS体系结构 • 网络GIS关键技术 • 网络GIS实现技术 • 网络GIS安全与隐私保护
01 网络GIS概述
定义与特点
定义
网络GIS，也称为Web GIS，是一种基于互联网技术的地理信息系统。它通过 互联网发布地理信息，为用户提供空间数据查询、地图可视化、空间分析等功 能。
WebGIS开发平台还提供了一系列的数据可视化、地图编辑、空间分析等功能，使得开发者能够更加方 便地实现地理信息系统的各种功能。
组件式GIS开发
组件式GIS开发是一种基于组件技 术的地理信息系统开发方式，它 将地理信息系统中的各个功能模 块封装为独立的组件，使得开发 者能够更加方便地使用这些组件 来构建地理信息系统。
特点
网络GIS具有跨平台、分布式、动态性、交互性等特点，能够实现地理信息的共 享和远程访问，提高了地理信息的应用范围和服务能力。
ArcGIS的网络分析(三-)
ArcGIS的网络分析Network的类型（1）交通网络：是无向网络。
表示网络的边缘具备方向，用户可以自由定义在网络中前进的方向，速度以及终点。
例如一个卡车司机可以决定在哪条道路上开始行进，在什么地方停止，采用什么方向。
并且还可以给网络设置限定性规则，例如是单行线还是禁行。
在ArcGIS中，交通网络是通过网络数据集创建的。
2）公用网络：是定向网络类型，意味着网络中流动的物质必须按照在网络中定义好的规则前进，运行路径都是事先定义好的，可以被修改，但是不能被物质本身修改，而是被网络的工程师来修改网络的规则，使通过设置结点的开启状态来改变网络的流动方向。
在ArcGIS中，实用的网络是通过几何网络模拟的。
交通网络介绍ArcGIS网络分析分析模块使用的网络是存储在网络数据集中网络数据集的特征。
由要素创建而来，能够用来表现复杂场景，包括多式联运交通网络，同样也可以包含多个网络属性以模拟网络限制条件和层次结构。
网络数据集包含以下三种类型：（1）网络dtaset：创建网络的数据源存储于个人或者企业数据库中，因为其中可以存储很多数据源，因此可以构建多式联运网络（2）基于网络数据集的Shapefile：是基于折线Shapefile文件创建的，也可以添加Shapefile将特征类，这种网络数据集不能够支持多种边缘类型，也不能用于创建多式联运网络（3）ArcGIS网络分析也可以读取SDC网络数据集，可以实现网络分析功能，而不能创建网络数据集网络元素包括三类：边缘，路口，转弯。
连通性组要想定义ArcGIS网络分析的连接，首先要定义连接组。
每一个边源只能够被赋予一个连接组，而结源可以被赋予多种连接组。
只有将结设为两种或者多种连接组，才可以去连接不同连接组的edge.connectivity组用于创建多式联运网络。
以下为网络数据集所支持的三种连接模型：（1）连接组内的连接边缘可以设置“端点连接”，也可以设置”任何顶点连通度”。
arcgis网络分析
–对点或线要素的逻辑分组，用来定义哪些网络元素是 连通的。
–默认情况下，参与要素存在于一个连通组中。
• 连通策略
–用来定义一个连通组内的网络元素相互之间的连通方 式。
连通组（Connectivity Groups）
• 默认情况下参与网络要素处于同一个连通组 • 也可以 在一个网络数据集中定义多个组，用来
• 一、从应用上来考虑： 1.传输网络常用于道路、地铁等交通网络分析。 特点：在传输网络中，汽车和火车都是可以自由移动的物 体，具有主观选择方向的能力。
传输网络解决的问题有： • A.计算点与点之间的最佳距离，时间最短或者距离最短，最佳路径能够绕开事
先设置的障碍物 B.可以进行多点的物流派送，能够按照规定时间规划送货路径，也能够自由调 整各点的顺序，也会绕开障碍物 C.寻找最近的一个或者多个设施点 D.确定一个或者多个设施点的服务区，绘制服务区范围的条件可以是多个，例 如，同时列出3分钟、6分钟、9分钟的服务区 E.绘制起点－终点距离矩阵
• 在 ArcGIS 中，最好使用几 何网络为公用设施网络和河 流网络建模。
从技术上来考虑
• 传输网络(Network Analyst)基于Network Dataset 几何网络(Utility Network Analyst)基于 Geometric Network
几何网络与网络数据集的区别
少” 的设施 • 开销可以是：时间、金钱、距离
• 最近服务设施分析：创建分析图层、
添加网络位置
道路网络 服务设施 事故点
• 最近服务设施分析：分析选项
最近服务设施分析:结果
• 找到距事故地点最近四个消防队（因为要第5个已经到达事故点的时间已超了3分钟）， 当然如果在“分析属性设置对话框”中将“默认响应条件”[Default Cutoff value] 设置为4，则有可能找到5个最近的消防队。
GIS网络分析
• 逻辑网络：
• 由一系列属性表组成，用来模拟网络的连通性，定 义网络元素的关系。
27
构造网络数据集的数据
边线数据：线数据。参与网络数据集的边线 被定义为双向的。
交汇点数据：点数据。交汇点可以连接任意 多条边线。
建立一个好的网络模型的关键是清楚地 认识现实网络的各种特性与以网络模型的 要素(Link, Node, Stop, Center, Turn) 表示的特性之间的关系。
8
✓ 网络组成要素
结点(Node)：网络中任意两条线段的交点，属性如资源数 量等
链(Link)：连接两个结点的弧段。供物体运营的通道，链间 的连接关系由弧段-结点拓扑数据结构来表达。属性如资源 流动的时间、速度等
• 服务区分析: 分析选项
服务区分析:结果
• 500m服务区 • 1000m服务区
• 优化服务设施布局
网络分析的结果与缓冲区分析的比较
500M可达与1000M可达
1000M缓冲区
• 计算起始－目的地(OD)成本矩阵
谢 谢！
GIS网络分析
主讲： 魏北
第三组
地信2班
卫亚雷 张经纬 刘凯迪 王海涛 魏北
1
1、网络分析概述 2、网络分析实现
2
1.网络分析(NetWork)
网络是用于实现资源运输和信息交流的一系列 相互联接的线性特征组合。
1.1 什么是网络分析?
在GIS中，网络分析是指依据网络拓扑关系 （结点与弧段拓扑、弧段的连通性），通过考察 网络元素的空间及属性数据，以数学理论模型为 基础，对网络的性能特征进行多方面研究的一种 分析计算。
地理信息系统课程GIS网络分析
❖ 如下图，设A为源点，求A到其他各顶点（B、C、D、E、 F）的最短路径。线上所标注为相邻线段之间的距离，即权 值。（注：此图为随意所画，其相邻顶点间的距离与图中的 目视长度不能一一对等）
地理信息系统课程GIS网络分析
地理信息系统课程GIS网络分析
地理信息系统课程GIS网络分析
问题引入：
①将一批货物从甲地运到乙地，可以经过多条路线，如何求取 运输费用最低的路线——最佳路径
② 当地下煤气管道改装时，若关闭某个阀门，需要确定受影 响的用户——连通问题
③某城市拟建立一消防站，如何确定10分钟之内能达到的所有 街道——资源分配
④常乐村15号在那个地方——地址匹配
ห้องสมุดไป่ตู้地理信息系统课程GIS网络分析
Dijkstra算法的具体步骤： （1）初始化：设置源s点：ds=0,ps=空集;其他点：ds=∞,ps=?;将 起源点s标号，记k=s，其他点尚未处理；
（2）距离计算。计算从所有标记的点k到其他直接连接的未标记 的点j的距离lij，并令 dj = min{dj，dk + lkj}
地理信息系统课程GIS网络分析
地理信息系统课程GIS网络分析
3.1.2 连通性分析----最小生成树
(4)算法（Kruskal，克罗斯克尔算法，也叫“避圈”法） 1）先把图中的各边按权数从小到大重新排列，并取权数最小的一 条边为最小生成树中的边。 2）在剩下的边中，按顺序取下一条边。若该边与最小生成树中已 有的边，构成回路，则舍去该边，否则选中生成树。 3）重复2），直到有M-1条边被选进生成树中，这M-1条边就构 成最小生成树
若所有的需求点都受到供应点的服务则若每个需求点都分配给与之最近的一个供应点则需求点p供给可用矩阵xij表示且ikij其他情况供给二资源分配目标方程若资源分配要求供应点与需求点之间总的加权距离为最小则相应的目标方程是若要求距离最小时目标方程是若要求所有的需求点在一给定的服务半径s内则目标方程ijijijmin211概念连通图
GIS网络的四种模式
GIS网络的四种模式
修文群
【期刊名称】《软件世界》
【年(卷),期】2000(000)003
【总页数】3页(P158-160)
【作者】修文群
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】F301.22
【相关文献】
1.网络GIS教学模式探讨 [J], 周林;黄鹰
2.混合神经网络算法在GIS局部放电模式识别中的应用研究 [J], 梁基重;杨亚奇;张平
3.基于神经网络GIS局部放电模式的识别 [J], 李培江;朱晓锦;尤婷
4.基于神经网络的GIS局部放电模式识别的研究 [J], 李晨焱;牛小光;何洁
5.供应链金融模式下中小企业信用风险评价研究—基于Logistic模型与BP神经网络模型的对比研究 [J], 贺敏伟;胡文文;
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WebGIS的基本体系架构
WebGIS的基本体系架构请具体阐述WebGIS的基本体系架构，包括具体分类、结构、各部分组成，并结合实例展开讨论各体系结构的优缺点。
①常⽤的WebGIS体系架构包括集中式体系架构、C/S模式、B/S模式和C/S模式与B/S模式混合的模式；②集中式：由⼀台或者多台服务器组成中央服务器，多个节点服务器与中央服务器连接。
由中央服务器同⼀进⾏资源和任务调度。
节点服务器之间⽆需通信和协作，只需要与中央服务器通信协作即可。
优点：部署结构简单、数据容易备份、总费⽤较低；缺点：中央计算机需要执⾏所有的运算，当终端很多时，会导致响应速度变慢③C/S模式：即客户机/服务器结构，包括两层C/S模式和三层C/S模式。
两层C/S模式客户机包括⽤户界⾯GUI和部分乃⾄全部GIS功能单元，服务器端则存放数据库或者部分GIS功能单元。
优点：交互性好，能充分发挥客户端的处理能⼒，安全性较好，适合处理⼤量数据；缺点是：客户端集中了GUI 和应⽤程序模块，⽐较庞⼤，开发和管理维护的成本较⾼，对客户端软硬件及⽤户的素质要求较⾼，是典型的胖客户端/瘦服务器模式。
服务器则集中了数据和部分应⽤，因⽽是⼀种庞⼤的两端式结构。
这种模式存在着系统的管理维护和应⽤扩展的⼀系列问题，程序升级需要每个客户端都安装新的客户端应⽤程序，代码重⽤率低。
三层C/S 模式是将原来的客户端⼀侧的应⽤程序模块与图形⽤户界⾯分开，放到服务器端，从⽽形成了图形⽤户界⾯（客户端）/应⽤层/数据服务器的三层体系结构。
三层模式与两层模式⽐较其特点为：具备良好的灵活性和可扩展性；可共享性强，服务器可以为处于不同平台的客户应⽤程序提供服务，在很⼤程度上节省了开发时间和资⾦投⼊；程序代码可重⽤性较好。
④B/S模式：即浏览器/服务器结构，可以看做是三层C/S模式的⽹络实现，在这种结构下⽤户⼯作界⾯是通过浏览器来实现，少部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓三层结构：客户端浏览器、⽹络服务器+应⽤服务器、GIS数据库+属性数据库。
GIS下的配电网网络模型和拓扑
关键词：配电网；GIS平台；拓扑分析；地理图引言GIS平台首先要将实际电网中的设备转化成相应的数学模型，然后根据网络拓扑分析绘制出配电网络图，最后通过GIS系统强大的分析功能在地图上展示出设备及其属性。
1配电网拓扑分析的概念在地理空间中，网络是通过无数“通道”互相连接的一系列地理空间位置。
抽象来说，网络系统由很多互相连接的线段组成。
许多常见的实际地理事物都能组成网络，比如公路网、通信网络、电力网络等。
把这些实际的网络抽象后进行表达，那就是网络数据模型。
对抽象后的网络数据模型进行分析的行为称为网络拓扑分析。
网络拓扑分析是在网络数据集的基础上开展的，其他种类的数据集都不能开展网络拓扑分析。
分析的方法包括网络路径查询、最短路径分析、网络节点查询、最佳路径分析等。
当前GIS系统平台拥有强大的拓扑分析功能，比如：搜索相邻的所有节点功能、连接的所有边功能、连接的所有节点功能、关键点功能、关键边功能、路径分析功能等。
只要充分发挥上述强大功能，就能在GIS平台上高效开展配电网拓扑分析。
2配电网拓扑分析的特点和方法在实际设计配电网时，通常选择闭环结构的网架设计，如图1所示，设计思路是各条线路均可以通过联络开关进行分合操作，实现线路互相连接或断开。
在故障时可进行转供电，提高线路的供电可靠性，缩小线路的停电范围，减少停电用户数和停电小时数。
配电网实际运行时，虽然是闭环结构，但线路采用开环的运行方式，网架呈辐射状。
在该运行方式下，便于开展继电保护定值整定，有利于确定故障位置。
开展配电网拓扑分析时，主网的设备（如断路器、刀闸、变压器等）一般都是放在变电站内，可视为安放在一个地点。
与主网设备的安放不同，配电网的许多设备（如分段开关、变压器、电缆分接箱、负荷开关等）并不是集中在一个地点的，而是分散在不同地方，通过架空导线或电缆来连接，应将这些设备看成不同的点，点和点之间是有长度的线段。
配电网连接了广大终端用户，线路有很多支线且包含了大量设备，这些设备分散在各个地方。
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GIS网络的四种模式[日期：2005-01-31] 来源：GIS帝国论坛作者：[字体：大中小] GIS(地理信息系统)建设首先是网络建设，网络在整个GIS项目中处于至关重要的地位。
GIS应用与常规事务处理有很大不同，突出表现在巨大的数据量、复杂的处理方式、空间的分布性，以及对安全容错机制的要求上，网络设计必须满足：(1)网络性能高，传输速率快GIS处理对象以图形图像为主，数据量大，非常规类型。
当用户较多时，网络传输繁重，容易造成网络阻塞，因而要求有足够带宽和灵活的传送技术。
(2)Client/Server、Intranet结构，分布式数据处理GIS系统是一个有机组合的群体，通过网络将地理上分散、具有自治功能的多个计算机系统互联，实现信息交换、资源共享和协同工作。
支持空间分布性、联机事务处理、多用户并发操作，是GIS网络基本特征。
(3)多媒体数据同步传输GIS处理越来越多地涉及声音、动画、影视等多媒体数据，因此需要实现时间敏感数据的同步传输。
(4)空间操作的复杂性，长型事务处理GIS基于空间数据的操作，例如图形修改、拓扑关系建立，都要求独占主机和网络资源，网络必须对此提供足够的支持，而且一旦操作失败，应具备容错和恢复等安全机制。
(5)GIS网络构成复杂，涉及诸多硬件平台、操作系统、网络类型的综合集成GIS硬件平台从传统小型机到各种UNIX服务器直至流行的个人工作站，几乎包括了计算产品的各种类型，还有扫描仪、绘图仪、数字化仪、硬盘阵列等专用设备；GIS系统必须同时支持UNI X、NT、Windows95等操作系统及Web/Browser应用，其客户端、服务器、中间件、开发工具等产品种类繁多、性能各异；网络设备选择涉及集线器、交换机、路由器、远程访问服务器等各个方面；如何从实际出发，对计算资源进行合理选型与配置以发挥最佳效益，是G IS网络设计的关键所在。
根据GIS上述特征，应采取结构化网络设计方式，进行细致的工作群组划分和网络分段，按照应用特点选择不同的网络技术，充分发挥各自优势；使用高性能服务器、交换机以提升网络主干性能。
由于应用规模和实际需求不同，GIS网络设计存在较大差别，本文通过GIS小型快速共享局域网、中型交换式局域网、大型ATM企业园区网、大型千兆以太企业广域网四个实例，较为全面地介绍GIS网络建设的不同模式。
一、GIS小型快速局域网系统主机为INTERGRAPH的Wintel三维图形工作站TD系列12台和1台 UNIX服务器。
网络设备采用3Com SuperStack II Hub100快速以太网集线器，具有24个端口共享100Mb /s带宽，通过UTP连接为星型拓扑结构。
11台TD-2工作站安装NT WS作为客户端，1台TD- 4安装NT Server作为服务器，接入交换机100Mb/s端口，配置NETBEUI、TCP/IP网络协议，进行域名服务、网络资源管理，通过PC NFS实现与UNIX服务器的数据传输。
系统运行INTERGRAPH Client/Server结构GIS软件MGE，应用服务以MS SQL Server 数据库作为后台支持。
通过NT Server定义各个节点的网络地址、用户、共享应用程序、磁盘空间和各种外设(包括数字化仪、扫描仪、绘图仪、制版机等)，将GIS进程优化到网络上，实现数据输入、预处理、分色分版、修改和胶片制作等功能，完成大型地图产品输入、编辑、输出的一体化过程。
●网络特点简单实用，易于建立，是低成本的GIS网络解决方案。
但网络传输速率低，缺乏有效的管理和容错机制，适用于上网设备较少，对实时性、安全性要求不高的部门级应用。
二、GIS中型交换局域网系统硬件包括20台UNIX工作站/服务器，30台PC工作站/服务器，以及扫描仪、绘图仪、网络打印机、数字化仪等各种外部设备，运行ARCINFO、EDARS、SYBASE分布式应用软件，进行国家级重大灾害的实时监测和快速反应。
网络设计实施过程中，将网络资源按照其性能、用途划分为4个子网，网络中心采用B ay Accelar120 0路由交换机，连接3台3Com LinkSwitch3C16900桌面交换机，构成网络主干，将Sun Serv er450、SGI Origin2000、HP LH PRO300服务器和20台Sun、SGI、DE C工作站直接接入Accelar1200100M交换以太模块，40台PC及网络打印机、绘图仪、扫描仪等分别通过3Com L inkSwitch3C16900集线器构成独立的10M交换子网，再连到中心交换机上。
Accelar1200具有8个插槽，可扩展至96个100M以太网端口，并支持千兆以太网。
A ccelar 1200将第三层交换与IP路由相结合，9Gb/s交换能力可满足大型GIS应用传输要求。
为确保网络中枢安全性，提供冗余电源、后备模块甚至CPU处理单元，所有模块均可带电更换。
通过Bay Optivity网管软件，Accel ar1200支持创建最多127个端口或协议的虚拟网划分，从而有效地提高网络灵活性。
●网络特点采用业界先进的千兆以太网技术，大幅度提高网络主干速度；实现VLAN划分、智能管理、安全容错机制；网络资源多样，包括UNIX工作站/服务器，NT工作站/服务器，以及各种外部设备的互连，是较为典型的GIS局域网应用系统。
三、GIS大型ATM企业园区网系统设计目标是建立一个企业骨干网络，将土地局分布在1平方公里范围内的三座办公楼局域网连接起来，组成分布式信息处理系统，为工程技术/管理人员构造高速率、高可靠性的计算环境，提供办公自动化服务和辅助决策支持。
方案设计采用先进的ATM组网技术，通过局域网仿真达到较高性能，网络设计主要遵循以下原则： (1)大规模数据的高速传输，包括图形、图像及语音、视频等多媒体信息；(2)高度可靠性，提供安全的应用环境；(3 )良好的网络管理和可维护性，具有广泛的网络服务和管理功能；(4)实用性和先进性，方案所涉及的技术产品应具有先进成熟、稳定可靠、经济实用的特点，遵循开放原则，符合国际标准，具备灵活方便的网络连接及升级能力，有利于技术更新，动态保持最佳的性能价格比。
网络中心采用Bay中心交换机System5000。
System5000是高档骨干插槽式交换机，提供AT M连接、LAN仿真服务及智能网络管理，插入不同模板可以连接不同网络，如FD DI、快速以太、令牌环、千兆以太网。
通过System5000 ATM网口，连接多台EtherCell10 328-F ETHE/ATM交换机到各个子网，实现ATM到桌面的过渡方案-局域网仿真。
主服务器Sun Server2000插入ATM网卡，以155Mb/ s速率连接到System5000的ATM端口上，提高网络总体吞吐量和服务性能，网络中心配置网管工作站，运行Ba y Optivity软件，管理整个网络并实现VLAN的划分。
●主干网设计网络采用ATM技术与LAN Emulation相结合的方案。
网络中心安装业界领先的Bay System5000交换机，三个Bay Ethercell ETHE/ATM交换机，以155M速率连接到Sys tem5000 ATM交换模块上，构成整个企业网的主干。
各办公楼局域网分别连接到Ether cell ETHE/ ATM Switch，充分保护现有投资，提高设备利用率。
Bay System5000具有9G/ s的高速背板，插入Control Module、Switch Fabric Module、Link Module，以支持ATM 、LAN Emulation应用，System5000具备高可靠性，支持Hot Swap、冗余时钟、风扇设计、冗余电源等。
二级交换机采用Bay Ethercell Switch10328-F，配合SystemM5000实现L AN Emulati on，支持ATM Forum标准，提供以太网与ATM之间直接通信。
10328-F具有12个 100Ba se-T端口与一个多模光纤口。
光纤端口以155M连接到System5000，12个100Base-T 分别连接到各子网节点，实现Ethercell到ATM之间的交换。
●网络特点网络产品的选择遵循高效率与可靠性原则，采用多膜光纤作为通信介质，保障高质量传输效果；通过Ba y Optivity网管软件以图形化方式管理监控整个网络状态；连接性和扩充性强，确保联入本网的任何结点之间的数据交流通畅，共享文件、数据、硬件外设等资源；System5000的模块化设计，可根据用户要求进行自由配置，升级简便易行，只要插入新的模块即可，由于采用星型布线、交换路由技术，扩大业务时，布线系统不作改动，充分保护已有投资，适应未来不断增长的需求。
四、GIS大型千兆企业广域网国土规划信息系统是连接市规划局信息中心、市局各业务处室及五个下属分局的广域网系统，主要特点是物理位置分散、信息量大、网络安全要求高。
为保证网络系统的高效运行，网络设计应该满足以下要求： (1)符合国际规范和标准，具有开放性；(2)网络容量满足规划局业务不断发展的需要，网络中避免出现通道瓶颈；(3 )具有良好的可靠性、安全性、互操作性和可扩充性。
系统硬件平台采用UNIX、PC工作站/服务器，采用普通以太网作为末端类型，通过交换/路由设备与千兆主干网相连接。
使用ARCINFO地理信息系统、Oracle数据库软件，支持分布式数据处理，在UNIX、NT系统下，实现数据访问、资源共享与应用分割，提供文件和打印服务，满足规划局办公自动化需求。
具体网络设计实施中，应该把握规划局各级机构的物理分布、业务特点和数据流程，采取由上至下、由主至从的分层设计方法，针对不同层次特点使用不同的网络技术和产品，以获得最佳网络效益。
根据各分局、市局业务管理、物理分布及网络设计经济实用原则等，将信息系统分解成七个局域子网，即市局子网、信息中心子网和五个分局子网，各子网拥有独立的应用服务器，市局和信息中心共享总服务器，各服务器之间通过网络系统与应用程序实时地保持数据一致性。
系统组成如下：(1)千兆以太主干网络：连接市局服务器、市局各业务处室网各信息中心网的高速通道；(2)快速以太局域子网：市局各业务处室网、局信息中心网及五个分局子网；(3)DDN、PSTN广域子网：通过专用、公用通信线路实现市局、分局连接并提供对外服务。
1.千兆以太光纤主干网国土规划信息系统主干网络在市局办公大楼中实施，连接两台S un Ultra SPA RC Server4000服务器，包括市局各业务处室局域网和局信息中心局域网，是整个系统的中枢，其安全性能对于整个信息系统的高效运行至关重要，系统采用千兆以太网组建全局主干网络。