ArcGIS实验-Ex8-寻找最佳路径
基于ArcGIS网络模型的最优路径算法分析与实现
基于ArcGIS网络模型的最优路径算法分析与实现刘建川，杨 军，甘 泉（四川省基础地理信息中心，成都 610041）摘要: 根据ArcGIS网络模型和城市道路交通网络的特点，设计了能够描述城市交通禁则（禁止直行、禁止左转、禁止调头等）的道路交通网络模型。
利用该模型对传统的Dijkstra算法进行了改进，提出了能解决城市交通禁则问题的最优路径算法。
通过城市路网对比试验，结果表明，所提出的算法能够根据城市交通禁则规划出实用的最优路径。
关键词：Dijkstra算法；ArcGIS；最优路径；网络模型Algorithmic Analysis and Implementation Of Optimal RouteBased On ArcGIS Network ModelLIU Jianchuan, YANG Jun, GAN Quan(Sichuan Geomatics Center, Chengdu 610041, China)Abstract: Considering the characteristics of urban traffic network, the new traffic network model was designed to describe urban traffic confine rule (such as prohibiting running straightly, prohibiting turning left, prohibiting turning around etc.). Using the new model, the traditional Dijkstra algorithm was improved and the algorithm of optimal route guidance was designed on the conditions of urban traffic confine rule. Contrastive experimental results based on an urban road network show that this algorithm could make out effective route according to urban traffic confine rule.Keywords: Dijkstra algorithm, ArcGIS, optimal route, network model在复杂的城市交通网络中，为缓解紧张的交通状况，设置了许多交通禁则，如禁止左转、禁止直行、单行道等，加之众多城市立交桥、下穿隧道等交通设施，因此，该网络用简单的网络模型是无法描述的，须建立带交通约束的网络模型。
ArcGIS教程在ArcMap中查找最佳路径
步骤:1、单击开始 > 所有程序 > ArcGIS > ArcMap 10.1 启动 ArcMap。
2、启用 Networ k Analys t 扩展模块。
3、在标准工具条上，单击目录窗口按钮。
将打开可停靠的目录窗口。
4、使用目录窗口导航到网络数据集所在的位置，然后将其拖动到地图显示画面或内容列表中。
如果到存储网络数据集的文件夹的连接已经不存在，您可以单击连接到文件夹按钮或在位置文本框中输入该文件夹路径来建立一个连接。
将打开添加网络图层对话框。
5、单击否仅将网络数据集添加到地图。
也可以单击是将网络数据集及其所有源要素类添加到地图中。
网络数据集作为网络图层添加到 ArcMap。
6、如果 Networ k Analys t 工具条当前未显示，则单击自定义 > 工具条 > Networ k Analys t。
Networ k Analys t 工具条即被添加到 ArcMap中。
7、如果 Networ k Analys t 窗口当前未显示，则在 Networ k Analys t 工具条上单击 Networ k Analys t 窗口按钮。
将打开 Networ k Analys t 可停靠窗口。
从 Networ k Analys t 工具条创建网络分析图层时，网络分析图层将自动地与活动网络数据集相关联。
8、请确保正确的网络数据集是活动的。
在 Networ k Analys t 工具条上的网络数据集下拉列表中指定活动的网络数据集。
9、在 Networ k Analys t 工具条上单击 Networ k Analys t > 新建路径。
将创建网络分析图层并在内容列表窗口和 Networ k Analys t 窗口中显示。
ArcGIS实验-Ex8-寻找最佳路径
第八章栅格数据的空间分析练习2：寻找最佳路径一、背景随着社会经济发展需求，公路的重要性日益提高。
在一些交通欠发达的地区，公路建设迫在眉睫。
如何根据实际地形情况设计出比较合理的公路规划，是一个值得研究的问题。
二、目的通过练习，熟悉ArcGIS栅格数据距离制图、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，熟练掌握利用ArcGIS上述空间分析功能分析和结果类似学校选址的实际应用问题的基本流程和操作过程。
三、要求1、新建路径成本较少；2、新建路径为较短路径；3、新建路径的选择应该避开主干河流，以减少成本；4、新建路径的成本数据计算时，考虑到河流成本（Reclass_river）是路径成本中较关键因素，先将坡度数据（reclass_slope）和起伏度数据（reclass_QFD）按照0.6：0.4权重合并，然后与河流成本作等权重的加和合并，公式描述如下：cost = Reclass_river + ( reclass_slope*0.6+reclass_QFD*0.4)5、寻找最短路径的实现需要运用ArcGIS的空间分析（Spatial Analyst）中距离制图中的成本路径及最短路径、表面分析中的坡度计算及起伏度计算、重分类及栅格计算器等功能完成；6、最后提交寻找到的最短路径路线图。
四、数据1、dem(高程数据)2、startPot (路径源点数据)3、endPot (路径终点数据)4、river (小流域数据)五、操作步骤1、运行ArcMap，加载Spatial Analyst模块，如果Spatial Analyst模块未能激活，点击Tools菜单下的Extensions，选择Spatial Analyst，点击Close按钮。
2、单击File菜单下的Open命令，打开加载地图文档对话框，选择E:\Chp8\Ex2\road.mxd。
3、设置空间分析环境。
点击Spatial Analyst模块的下拉箭头，打开Options对话框，设置相关参数：(1) 打开Options对话框中的General选项卡，设置默认工作路径为：“E:\Chp8\Ex2\result\”，如图1所示。
ArcGIS中网络分析
实验八、网络分析（道路网络分析）一、实验目的网络分析是GIS空间分析的重要功能分。
有两类网络，一为道路（交通）网络，一为实体网络（比如，河流、排水管道、电力网络）。
此实验主要涉及道路网络分析，主要内容包括：●最佳路径分析，如：找出两地通达的最佳路径。
●最近服务设施分析，如：引导最近的救护车到事故地点。
●服务区域分析，如：确定公共设施（医院）的服务区域。
通过对本实习的学习，应达到以下几个目的：(1)加深对网络分析基本原理、方法的认识；(2)熟练掌握ARCGIS下进行道路网络分析的技术方法。
(3)结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备软件准备：ArcMap, 要求有网络分析扩展模块的许可授权数据准备：Shape文件创建网络数据集（高速公路：Highways, 主要街道：Major Streets, 公园：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets）Geodatabase网络数据集：NetworkAnalysis.mdb：包含：街道图层：Streets 仓库图层：Warehouses 商店图层：Stores在ArcMap中加载启用NetWork Anylyst网络分析模块：执行菜单命令［工具Tools］>>[Extensions], 在［Extensions］对话框中点击[Network Analyst] 启用网络分析模块，即装入Network Analyst空间分析扩展模块。
道路网络分析步骤1. 创建分析图层2. 添加网络位置3. 设置分析选项4. 执行分析过程显示分析结果三、实验内容及步骤（一）最佳路径分析（二）最近服务设施分析（三）服务区分析(一) 最佳路径分析根据给定的停靠点，查找最佳路径（最省时的线路）1.1 数据准备（1）.双击ArcMap工程，或从ArcMap中打开工程EX8_1.mxd.（2）.如果网络分析扩展模块（Network Analyst Extension）已经启用（参考实验准备中的步骤）（3）如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbars-工具栏],并点击［Network Analyst］以显示网络分析工具栏。
gis最佳路径名词解释_解释说明
gis最佳路径名词解释解释说明1. 引言1.1 概述GIS（地理信息系统）是一种集成空间数据和地理分析技术的工具，它能够帮助我们理解和处理与地理、位置相关的问题。
在现代社会中，各行各业都广泛应用了GIS技术，其中之一就是最佳路径分析。
本文将详细介绍GIS最佳路径的概念、原理以及应用领域。
最佳路径是指在特定的约束条件下，在两个或多个地点之间找到一条最优的路径。
这条路径通常是基于某种评价标准，如距离最短、时间最短或成本最低等。
1.2 文章结构本文共分为5个部分。
首先，在引言部分我们将简单介绍GIS最佳路径的背景和意义。
其次，在第2部分中，我们将详细解释GIS的概念，并介绍最佳路径定义与原理。
然后，在第3部分中，将对GIS最佳路径算法进行分类解析，并讨论约束条件对最佳路径计算的影响。
接下来，在第4部分中，将通过实际案例给出城市交通规划、物流配送以及应急救援等方面在GIS最佳路径应用上的示例。
最后，在结论部分，我们将总结本文的主要内容，并展望GIS最佳路径在未来的发展方向。
1.3 目的本文旨在通过对GIS最佳路径的详细解释和应用案例分析，帮助读者更好地理解与使用该技术。
无论是进行城市规划、交通管理，还是优化物流配送路线等领域，掌握GIS最佳路径技术都能为决策提供科学依据，并带来更高效、更经济的结果。
(注意：此回答为普通文本格式，并不包含实际段落格式。
)2. GIS最佳路径名词解释2.1 GIS概念介绍地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于处理、存储、分析和可视化地理空间数据的技术工具。
它结合了地理学、统计学和计算机科学等多个学科，通过利用空间关系和属性关系来展示地理现象和问题。
2.2 最佳路径定义与原理最佳路径是指在给定的网络中，根据特定的约束条件找到两点之间距离最短或时间最少的路线。
在GIS中，最佳路径通常被应用于交通规划、物流配送、应急救援等领域。
ArcGIS教程：路径分析
ArcGIS教程：路径分析求解路径分析表示根据要求解的阻抗查找最快、最短甚至是最优的路径。
如果阻抗是时间，则最佳路线即为最快路线。
如果阻抗是具有实时或历史流量的时间属性，则最佳路径是对指定日期和时间来说最快的路径。
因此，可将最佳路径定义为阻抗最低或成本最低的路径，其中，阻抗由您来选择。
确定最佳路径时，所有成本属性均可用作阻抗。
可在路径分析中累积任意多个阻抗属性，但累积属性不会对沿网络计算路径造成任何影响。
例如，如果选择时间成本属性作为阻抗属性，并且希望累积距离成本属性，最终仅会使用时间成本属性来优化解。
求解过程中将累积并报告总距离，但此例中的路径并不是根据距离计算得出的。
查找通过一系列停靠点的最佳路径将遵照与执行其他网络分析相同的工作流。
一、路径分析图层路径分析图层将存储路径分析的所有输入、参数和结果。
1、创建路径分析图层要通过 Network Analyst 工具条创建路径分析图层，可以单击 Network Analyst > 新建路径。
创建新的路径分析图层后，该图层即会与它的五个网络分析类(停靠点、路径、点障碍、线障碍和面障碍)一起显示在Network Analyst 窗口中。
路径分析图层也会以名为“路径”的复合图层显示在内容列表中(如果地图文档中已经存在名称相同的路径，则会以路径 1、路径 2 等显示)。
存在五种要素图层 - 停靠点、路径、点障碍、线障碍和面障碍。
其中的每个要素图层都有默认的符号系统，您可在图层属性对话框中对这些默认的符号系统进行修改。
二、路径分析类路径分析图层由五种网络分析类组成。
下面各部分概述了每个类及其属性。
1、停靠点类该网络分析类用于存储路径分析中用作停靠点的网络位置。
“停靠点”图层包含四种默认符号：已定位停靠点、未定位停靠点、有错误的停靠点和有时间冲突的停靠点。
您可以在图层属性对话框中修改“停靠点”图层的符号系统，此对话框中包含停靠点的自定义符号系统类别，它位于 Network Analyst > 序列化的点中。
ArcGIS空间分析和最短路径分析实习报告
实验一、矢量数据的空间分析练习1：市区择房分析操作步骤：首先打开ArcMap，打开E：\Chp7\Ex1\city。
mxd文件将文件加入到窗口中来,这时就将五个文件全部加入其中来了,如下图所示；（1）主干道噪音缓冲区的建立1）选择交通网络图层(network。
shp)，打开图层的属性表，在右下角的打开option选项中,在菜单中选择select by attributes，在select by attributes对话框中，左边选择“TYPE”双击将其添加到对话框下面SQL算式表中，点中间“="，再单击Get unique values 将TYPE的全部属性值加入上面的列表框中，然后选择“ST”属性值，双击添加到SQL算式表中，单击APPL Y按钮，就将市区的主要道路选择出来了2）点击缓冲区按钮对选择的主干道进行缓冲区的建立，首先在缓冲区对象图层选择交通网络图层(network）,然后将下面的Use Only the Selected Feature（仅对选择的要素进行分析）选中，单击next；3)确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法（At a specified distance)，指定缓冲区半径为200米,单击next；4)由于不是分别考虑一个图层的各个不同的要素的目的，所以我们在这里选择的是第一种边界设定类型(Dissolve barriers between）,然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后,单击OK，完成主干道噪音污染缓冲区的建立。
（2)商业中心影响范围建立1）建立大型商业中心的影响范围。
首先点击缓冲区按钮，在缓冲区对象图层选择商业中心分布图层（network）,单击next;2）确定尺寸单位,选择第一种缓冲区建立方法，以其属性字段YUZHI为缓冲区半径，单击next;后,单击OK,完成商业中心影响范围缓冲区的建立.（3）名牌高中的影响范围建立1）点击缓冲区按钮,在缓冲区对象图层选择名牌高中分布图层（school),单击next; 2）确定尺寸单位米,选择第一种缓冲区建立方法,指定750米作为半径，设置好后,单击next；后,单机OK，完成名牌高中的覆盖范围缓冲区的建立。
Arcgis操作 实验十二：空间分析之最佳路径分析
实验十二：空间分析之最佳路径选择
一、实验目的
1.掌握spatial analyst空间分析工具的使用
2.掌握空间分析的实际用途
二、实验准备
数据准备:
数据文件：landuse.shp，elevation.shp，rastert_weight91.shp，definition.shp
软件准备：
ArcGIS Desktop9.x,ArcCatalog
三、实验内容
假设某地要新建公路至新学校，要求运用GIS空间分析技术，确定出适宜性比较好的公路选址。
路径的选址问题需要考虑地势以及土地利用类型带来的成本等因素。
四、实验要求
（1）应用ArcGIS栅格数据表面分析、成本距离、数据重分类、坡向、加权叠加分析等空间分析功能，确定出适宜性比较好的公路选址区，并对其进行简要分析。
（2）新公路路径选址需注意如下几点：
1）新公路的建设应尽量避免坡度较大的山区；
2）新公路的建立应结合现有土地利用类型综合考虑，选择成本不高的区域。
(3)各数据层权重为：各占50%
土地利用分类权重参数
四、技术路线图。
寻找最佳路径
寻求最佳路径学号：12011244853姓名：杨萧一：实验目的：用ArcMapIO 进行分析，寻求两点间最佳路径 二:实验步骤：1.打开软件，加载扩展模块，设置工作路径。
Geoslatisfiicafl Anaiysr M-aplex Network Analyst Publi5lhsi SchmaticsSpaLhal Anjlysl!Tia6king Ana^st描述. 3D Analysl 10.0 亡opyiughtD E 5fi I Inc. AJl Rights Hrserwied捉洪地義超檯和3D 可主农匕工具*L 玉壬艺展視搾型J[~去闵 ]2.连接工作文件夹，加载数据。
3.1坡度成本数据集： M 数据层，单击Spatial Analysis 的表面分析的坡度生成坡度数据集；ra回0回回口口回口LayersendPot startFot 3. ValueHigh : 492,72 Low : 179 4成本数据集选择要備用的护展檯抉.3C Anali^triver口回区格d«fi输出册格输岀iftl扭单怪(pili)DEGREE 1*1因子(PJ1B)1确定］［耐］［柯”.］厂显示帮助■＞、5.61773723■氐％LTTSTT出i-■LO. 33572^51 - ■13.932MZ34 - LT. OTB□17 ffTWTSlf -如4qe□20. «B7^553 -収.Z6BLJ24.2AB84IC&1 = 29 937口跑屋阳乾瞠・35 116□36.1TBSI977 - 57. 90L n□ &SK&■ 3|£ □祠匪H 0 4(*1Vtlut用曲:492. 7S 鼻L H . LT9M3.2坡度重分类'rlx确定| |职消 .| 环境… ］|显示和助AAIW *5000--0 I — I I 014.325357 28.650715 42 (976072)57.30H3将中純与数据邮和3.3起伏度成本数据集选择DEM 数据层，单击Spatial Analysis 的邻域分析，生成起伏度数 据层，记为QFD 参数设置如下：方法:町: 3SWK ）：卿細…■"■ n —T h1■ J L -5 跟小丈Z09&41 0 57.30143 43] 0523.555373 14,3720^ 6H9237B15000Tsi-u>10000-【909S7K目二B 轉LC霜話对1S.5I色 N錚=啦叮S皐b J中断值旳 5.16336 斗 9.S73K 13.257978 16.179227 19.100477 22.24&437 25.911 @21 3J.3360S1 37.526819 57.301433.4对QFD 重分类，方法与分类原则与坡度相同，生成地形起伏度成本囹図MI6® .1刃霧8 H.河换 59060^1.7624X 20.5130^ 7.710747方遨国；相等间隔 类別（©:[B -l+呂洛£平标□昱示标准珈 匚]显示平均佰四15000-£69匚・1DQOO-50C0-01— .159988中断荷曲5,175969 IC.1.9IW? IS.207W 20.22399 25.23999 30.255991 35.27199] 40.237991 盛前3殛 50.31999212.699989 聽.23 目 99 37.7799913 50E06SEwi仃确—][ 蜩I [[ 痢L.][显示羽助静3.5、河流成本数据集：选择river数据层，对river重分类 (新值替代)：原值4, 3, 2, 1, 0依次赋为10, 8, 5, 2, 1,得到河流成本数据(reclass_river1)4、加权合并单因素成本数据，生成最终成本数据集。
网络分析-城市道路的最佳路径选择
一.试验平台：ArcGIS9.2二.实验目的：了解网络分析，通过网络分析解决实际问题。
三.实验要求：通过网络分析，进行城市最近道路的选择。
四.实验数据：shapefile的点线数据。
五.实验步骤：准备：打开ArcMap，加载point.shp，和road.shp。
加入空间参考。
在Layers处右击，在下拉菜单中选择Properties，弹出Date Frame Properties对话框，将Units中的Map和Display都设置成Meters。
然后应用，确定。
Extensions，选择Network Analyst，然后关闭Extensions。
然后在View的下拉菜单中选择Toolbar中的Network Analyst，将其加入编辑界面。
方便我们使用。
因为没有网络数据集，所以控件为不可用状态。
2.在ArcCatalog中加入Network Analyst。
打开ArcCatalog，用同1中的的方法给ArcCatalog也加入Network Analyst。
3.创建road的网络数据集。
在road.shp处右击，在下拉菜单中选择New Network Dataset。
弹出New Network Dataset的创建对话框。
根据提示来创建网络数据集。
在创建过程中，所有的都选的是NO。
之后要创建两个要素，一个是length，其单位是Meters，另一个为mint，其单位是Minutes。
然后点击“下一步”。
通过创建向导，我们把该设置的要素属性都给设置之后，我们单击“Finish”。
这样一个road的网络数据集就算完成了。
创建完成的网络数据集通过鼠标的拖动或者通过数据的加载，可以把创建的数据集加入ArcInfo。
当数据加入后，New Network自动启动。
为可编辑状态。
加载之后，可以将ArcCatalog关闭。
4.寻找最佳路径。
打开New Network的下拉菜单，选择NewClosest Facility。
gis寻找最佳路径结果讨论
gis寻找最佳路径结果讨论GIS寻找最佳路径结果讨论引言：地理信息系统（GIS）是一种用于收集、存储、分析和展示地理数据的技术。
在GIS中，寻找最佳路径是一个重要的任务，它可以应用于各种领域，例如交通规划、物流管理和导航系统等。
本文将讨论在GIS中寻找最佳路径的结果，并探讨其应用和局限性。
一、算法选择与比较1. Dijkstra算法Dijkstra算法是一种常用的寻找最短路径的算法，在GIS中也可以用于寻找最佳路径。
该算法通过不断更新节点的距离值来确定最短路径，并使用优先队列来提高搜索效率。
然而，Dijkstra算法只适用于无负权边的图，且在处理大规模图时可能会出现效率问题。
2. A*算法A*算法是一种启发式搜索算法，它结合了Dijkstra算法和贪心策略。
该算法通过估计从当前节点到目标节点的距离来引导搜索方向，并使用优先队列来选择下一个扩展节点。
A*算法在处理大规模图时比Dijkstra算法更高效，但仍然受限于无负权边的条件。
3. Floyd-Warshall算法Floyd-Warshall算法是一种动态规划算法，它可以找到图中任意两点之间的最短路径。
该算法通过不断更新节点之间的距离来求解最短路径，并使用矩阵来存储距离信息。
Floyd-Warshall算法适用于有负权边的图，但在处理大规模图时可能会占用较多的内存。
二、结果讨论1. 最短路径长度在GIS中寻找最佳路径的一个重要结果是最短路径的长度。
该长度可以用于评估路径的优劣，并作为决策依据。
在交通规划中，选择最短路径可以减少行驶时间和成本。
2. 最佳路径方向除了最短路径长度外，GIS还可以提供最佳路径的方向信息。
这对于导航系统和物流管理非常重要，因为它可以指导用户或车辆沿着正确的道路行驶，并避免拥堵或其他不必要的延误。
3. 可视化展示GIS不仅可以计算最佳路径，还可以将结果以可视化方式展示出来。
通过地图和图表等形式，用户可以直观地了解最佳路径及其相关信息，从而更好地理解和利用这些结果。
GIS中最佳路径和最近设施分析
GIS中最佳路径和最近设施分析佛山科学技术学院实验报告课程名称地理信息系统原理实验项目实验五、最佳路径和最近设施分析专业班级 10资环姓名蔡永龙学号 2010724133指导教师梁钊雄成绩日期2012/5/11实验报告的内容: 一、实验目的；二、实验原理；三、实验步骤；四、实验结果；五、讨论分析（完成指定的思考题和作业题）；六、改进实验建议。
一、实验目的（1）加深对网络分析基本原理、方法的认识；（2）熟练掌握ArcGIS进行网络分析的技术方法。
（3）结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验原理ArcGIS网络分析扩展模块Network Analyst主要有以下三种主要功能：寻找最佳行进路线，如：找出两地通达的最佳路径。
确定最近的公共服务设施，如：引导最近的救护车到事故地点。
创建服务区域，如：确定某配送中心的服务区域，从而查明区域内的顾客数等。
三、实验内容（1）建立网络数据集（2）生成最佳路径（3）查找最近服务设施（4）创建服务区四、实验结果完成书本第16章16.1-16.4节的相关内容，并按照下面的要求进行补充：(1)16.1节①开始/ 程序/ Arcgis / ArcCatalog, 选用菜单Tools / Extensions, 勾选Network, 单击close返回.在ArcCatalog左侧目录表窗口中找到自己所建目录下的ex16,点击road,在右侧点击contents,可以看到road的数据形式.点击上侧的preview,可以看到下图.②按照书本195~197页对应进行相应操作.（2）16.2节中，计算站点顺序为132456的最佳路径。
①打开地图文档ex16.mxd,可以看到3个数据框架,激活Data framel, 结果如下图②按照书本198页操作,得到站点1到站点2的最佳路径.③再到网络分析窗口中点击barriers(0), 在已有路径上按照书本上图16_4点击输入一个障碍点,计算出的最佳路径有所改变.如下图④按照书本199页到200页进行操作,产生从南到北每个站点的班车的最佳路径.调整后的站点顺序如下.⑤再按照书本操作,剩下除了2和6的4个站点,计算得到的最佳路径与6个的不同.⑥按照书本对其stop(4)的属性表open Atrribute Table操作得到下表.站点顺序为132456的最佳路径为下图:（3）16.3节中，离名人故居最近的两个消防站是哪两个，距离分别是多少？离博物馆最近的三个消防站是哪三个，距离分别是多少？①激活Data frame2.②按照书本202页进行操作,得到设施到事件的最佳路径.③按照书本203页对其设施到名人故居进行操作.得到下图4个消防站到"名人故居"的网络路径.同理得到4个消防站到"博物馆"的网络路径.答:①消防站C:2772.590407 消防站A:2872.808006②消防站A:2613.898668 消防站B:2757.989937 消防站C:2772.852758（4）16.4节公园服务区的服务距离按照300、800和1000米来显示。
arcgis最佳路径、最近设施
arcgis最佳路径、最近设施
最佳路径、最近设施、服务区的产生均要产生网络的走向、路径，称为Route，
产生Route 以成本最低为计算的目标，往往将距离、时间作为计算单位，产生成
本最低的路径。
在网络线段要素属性表中增加FT_Minutes，TF_Minutes二个字段，用于定义
道路上下行车速不同的情况，属性的取值代表线段（即路段）的时间消耗，
FT_Minutes 代表交通行驶方向和要素数字化方向一致的时间消耗，TF_Minutes
代表交通行驶方向和要素数字化方向相反的时间消耗。
软件会自动按上下行不同
车速产生最佳路径，并计算交通成本。
Network Analyst对网络数据有一系列的定义：
网络由线段（Edge）和端点（End）组成。
每条线段必定有起点（From End）、
终点（To End），方向由要素数字化的先后顺序决定。
线段和线段的交点必定是端
点。
一个端点可以是某条线段的起点或终点，也可以是多条线段共用的端点，可
称交汇结点（Junction）。
网络计算均以上述数据结构为基础。
道路交叉口是否相通，由二个条件决定：一是空间上存在交汇结点，二是线
段的结点属性值必须相同，不符合其中之一就不互通。
结点属性的字段名为
F_Elev，T_Elev，和线段数字化的方向对应，属性值不能搞错。
本章关于上下行车速不同，交叉口是否互通的定义和计算方法，对最佳路径
产生、最近设施查找、服务区生成都适用。
arcgis最佳路径、 最近设施
产生 Route 以成本最低为计算的目标，往往将距离、时间作为计算单位，产生成
本最低的路径。
在网络线段要素属性表中增加FT_Minutes，TF_Minutes二个字段，用于定义
道路上下行车速不同的情况，属性的取值代表线段（即路段）的时间消耗，
F_Elev，T_Elev，和线段数字化的方向对应，属性值不能搞错。
本章关于上下行车速不同，交叉口是否互通的定义和计算方法，对最佳路径
产生、最近设施查找、服务区生成都适用。
终点（To End） ，方向由要素数字化的先后顺序决定。线段和线段的交点必定是端
点。一个端点可以是某条线段的起点或终点，也可以是多条线段共
网络计算均以上述数据结构为基础。
道路交叉口是否相通，由二个条件决定：一是空间上存在交汇结点，二是线
段的结点属性值必须相同，不符合其中之一就不互通。结点属性的字段名为
FT_Minutes 代表交通行驶方向和要素数字化方向一致的时间消耗，TF_Minutes
代表交通行驶方向和要素数字化方向相反的时间消耗。软件会自动按上下行不同
车速产生最佳路径，并计算交通成本。
Network Analyst对网络数据有一系列的定义：
网络由线段（Edge）和端点（End）组成。每条线段必定有起点（From End） 、
最佳路径问题
若一条弧段(vi，vj)的权值表示结点vi和vj间的长度，那么道路u＝{e1，e2，…，ek}的长度即为u上所有边的长度之和。所谓最短路径问题就是在vi和vj之间的所有路径中，寻求长度最小的路径，这样的路径称为从vi到vj的最短路径。
点i就被选为最短路径中的一点，并设为已标记的点。
找到点i的前一点。从已标记的点中找到直接连接到点i的点j*，作为前一点，记为
i=j*
标记点i。如果所有点已标记，则算法完全推出，否则，记k=i，重复步骤 。
图5.37为某一带权有向图，若对其施行Dijkstra算法，则所得从V0到其余各顶点的最短路径以及运算过程中距离的变化情况如表5.5所示。
①已知图的邻接矩阵A；
②求出A,A[2],A[3],…,A［n-2］；
③D=AA[2]A[3]…A［n-2］=(di,j)n×n。
最终得到的D为图的最短距离矩阵。求出矩阵中的每个值需要进行n次计算，求出矩阵中的所有元素值需要进行n2次计算，最后又需要进行n次比较，所以该算法的时间复杂度是O(n4)。
以上三种算法各有优缺点，下面仅就适用范围、功能、时间复杂度、求解次短路径能力等方面进行比较，以便在使用中选择更利于问题解决的方法。
Dijkstra算法、弗洛伊德算法都可适用于无向图或有向图，而矩阵算法本身仅适用于无向图，但经改进后也可用于有向图；Dijkstra算法每次只能求出一个起源点到其余各点的路径，弗洛伊德算法和矩阵算法都能够求得所有顶点间的最短路径；这三种算法的时间复杂度依次为O(n2)、O(n3)、O(n4)；另外，矩阵算法还能求出次短路径，其他两种算法则不能。
GIS中最佳路径和最近设施分析
GIS中最佳路径和最近设施分析地理信息系统（GIS）是一种用于管理、分析和可视化地理数据的技术工具。
在GIS中，最佳路径和最近设施分析是常见的应用之一，它们在许多领域，如城市规划、交通运输、环境保护等方面都有广泛的应用。
本文将详细介绍最佳路径和最近设施分析的概念、方法以及在现实世界中的应用案例。
一、最佳路径分析最佳路径分析是指在给定地理环境和一组地理约束条件下，寻找一条连接起点和终点的路径，使得路径上的其中一种指标达到最优。
这种指标可以是路径的长度、时间、耗费等。
最佳路径分析的目的是为了在给定的约束条件下，寻找到最佳的路径方案，以提高效率、降低成本或是解决特定问题。
最佳路径分析的方法主要有以下几种：1. Dijkstra算法：是一种基于图论的最短路径算法，通过计算顶点之间的路径权重来确定最佳路径。
2.A*算法：是一种启发式算法，通过综合考虑路径长度和剩余路径估计，以确定最佳路径。
3.网络分析服务：许多GIS软件提供了网络分析服务，它们可以根据地理环境和约束条件自动计算最佳路径。
最佳路径分析在城市规划、物流运输等领域有广泛应用。
比如，城市规划师可以使用最佳路径分析来确定最佳的道路规划方案，以减少交通拥堵和节约交通成本。
物流公司也可以利用最佳路径分析来规划货物配送路线，以提高送货效率。
最近设施分析是指在给定地理环境和一组设施位置集合的情况下，确定距离一些给定地点最近的设施。
最近设施分析的目的是为了选择最佳的设施位置，以便满足用户的需求。
最近设施分析的方法主要有以下几种：1. Euclidean距离计算：根据欧几里得距离公式计算设施与地点之间的距离，选择距离最近的设施作为最佳设施。
2.距离矩阵计算：通过计算所有设施与地点之间的距离矩阵，根据距离选择最佳设施。
3.空间索引：使用空间索引技术，如四叉树、R树等，加快最近设施分析的速度。
最近设施分析在商业、旅游、救援等领域有广泛应用。
例如，零售商可以使用最近设施分析来确定新店铺的最佳位置，以满足顾客的需求。
8-3 使用网络数据集查找最佳路径
任务三：使用网络数据集查找最佳路径在本练习中，您将查找一条按预定顺序访问一组停靠点时的最快路径。
准备视图步骤:1.单击开始 > 所有程序 > ArcGIS > ArcMap 10.2.2 启动 ArcMap。
2.在 ArcMap - 启动对话框中，单击现有地图 > 浏览更多。
将弹出打开 ArcMap 文档对话框。
3.浏览至 C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial。
4.双击 Exercise03.mxd。
将在 ArcMap 中打开该地图文档。
5.启用 ArcGIS Network Analyst 扩展模块。
1.单击自定义 > 扩展模块。
将打开扩展模块对话框。
2.选中 Network Analyst。
3.单击关闭。
如果未显示 Network Analyst 工具条，则需要添加该工具条。
6.单击自定义 > 工具条 > Network Analyst。
Network Analyst 工具条被添加到 ArcMap 中。
如果未显示 Network Analyst 窗口，则需要添加该窗口。
7.在 Network Analyst 工具条上，单击 Network Analyst 窗口按钮。
打开可停靠的 Network Analyst 窗口。
可以停靠或取消停靠 Network Analyst 窗口。
创建路径分析图层步骤:1.在 Network Analyst 工具条上，单击 Network Analyst，然后单击新建路径。
2.路径分析图层将被添加到 Network Analyst 窗口中。
网络分析类（停靠点、路径、点障碍、线障碍和面障碍）为空。
3.分析图层也将被添加到内容列表窗口中。
添加停靠点接下来，您将沿路径添加一系列停靠点。
步骤:1.在 Network Analyst 窗口中，单击停靠点 (0)。
选择停靠点，这表示它是活动的网络分析类。
ArcGIS入门教程(12)——城市最优路径分析
ArcGIS 入门教程（12）——城市最优路径分析城市最优路径分析一、目的理解网络的组成和网络分析的原理；掌握其相关分析工具的使用；并能够在资源分配、最短路径寻找等问题中，使用相关工具进行问题的解决。
二、数据“City.mdb”：其中包含城市交通网、超市分布图，网络关系以及家庭住址等数据层；“City.mxd”。
三、步骤3.1不加权路径选择打开“City.mxd”加载数据，完成后，添加【几何网络分析】工具条。
图1 加载数据和工具条在【几何网络分析】工具条中，对家和路上的超市进行标记，在【分析】下拉菜单中的选项中，设置其权重为“None”。
分析结果如下。
图2不加权路径分析结果3.2加权重路径选择长度权重路径分析：在【权重设置】中，将边权重设置为“length”。
选择“网络路径分析”的分析方式。
结果如下图。
图3 长度加权路径分析时间权重路径分析：在【权重设置】中，将边权重设置为“minutes”。
选择“网络路径分析”的分析方式。
结果如下图。
图4时间加权路径分析3.3经过定点路径选择在【分析选项】中选择边权重，全部选择长度“length”作为权重属性，选择“网络路径分析的方式。
点击【解决按钮】，结果如下图。
图5 经过定点路径分析的选择结果3.4阻强下的路径分析假设路段发生了障碍，使用“边障碍”工具，设置路段的维修状况使最佳路径产生了改变。
分析结果如下。
图6 边障碍下的路径分析假设十字路口出现问题使得道路不通畅。
使用“添加交汇点障碍工具”对其进行设置，分析结果如下。
图7 点障碍情况下的路径分析四、总结与讨论理解网络的组成和网络分析的原理；掌握其相关分析工具的使用；并能够在资源分配、最短路径寻找等问题中，使用相关工具进行问题的解决。
然而，在 ArcGIS 中网络分析中，网络分析工具分为传输网络分析和效用网络分析。
arcgis路径选择
实验六专业：测绘工程0911 学号：0920115102姓名：苏广玄地点：C1—203时间：2012-3-31指导老师：王跃1背景在现实中，最短路径的求取问题是可以拓展为许多方面的最高效率问题，最短路径不仅指一般意义上的距离最短，还可以是时间最短、费用最少、线路利用率最高等标准。
2目的学会用ArcGIS9进行各种类型的最短路径分析，理解网络分析原理。
3要求根据不同的要求，获得到达指定目的地的最佳路径，并给出路径的长度；找出居里点最近的某设施路径。
（1）在网络中制定一个商业中心，分别求处在不同距离、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）研究组强的设置对最佳路径选择的影响。
4操作步骤启动ArcMap，打开E:\Chp7\Ex2\city.mdb.双击city数据集，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。
（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”和想要去的“商业中心”点上。
2）选择Analysis| Option命令，打开Analysis Option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是完全按照这个网络自身的长短来确定。
3）在TrackTask文本框中选择Find path。
单击solve按钮。
显示出最短路径，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）在网络分析工具条上，选择旗标工具，将旗标放在“家”和想要去的“商业中心”点上。
2）选择Analysis| Option命令，打开Analysis Option对话框，确认Weights和Weight Filter 标签项全部是length,这种情况下进行的最短路径是完全以长度为比重来确定。
3）在TrackTask文本框中选择Find path。
ArcGIS教程：使用地理处理工具查找最佳路径
地理国情监测云平台
在该工具的对话框中指定参数。
输入网络分析图层参数应设置为使用“创建路径分析图层”工具创建的路径图层。
步骤：
1、单击开始 > 所有程序 > ArcGIS > ArcMap 10.1 启动 ArcMap。
2、在菜单栏中，单击地理处理 > 搜索工具。
可停靠的搜索窗口将打开，同时工具类别已处于选中状态。
3、在“搜索”文本框中，输入创建路径分析图层，然后按 Enter。
搜索结果将在搜索窗口中列出。
4、单击创建路径分析图层链接。
将打开创建路径分析图层对话框。
5、在该工具的对话框中指定参数。
6、单击确定。
将创建路径分析图层。
7、使用“添加位置”地理处理工具可在不同的网络分析类中创建用作求解程序输入的对象。
8、在搜索文本框中输入求解，然后按 ENTER。
搜索结果将在搜索窗口中列出。
9、在搜索结果中单击求解链接。
将打开求解对话框。
10、在该工具的对话框中指定参数。
输入网络分析图层参数应设置为使用“创建路径分析图层”工具创建的路径图层。
11、单击确定。
如果未遇到任何错误，则对路径分析图层进行求解。
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第八章栅格数据的空间分析
练习2：寻找最佳路径
一、背景
随着社会经济发展需求，公路的重要性日益提高。
在一些交通欠发达的地区，公路建设迫在眉睫。
如何根据实际地形情况设计出比较合理的公路规划，是一个值得研究的问题。
二、目的
通过练习，熟悉ArcGIS栅格数据距离制图、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，熟练掌握利用ArcGIS上述空间分析功能分析和结果类似学校选址的实际应用问题的基本流程和操作过程。
三、要求
1、新建路径成本较少；
2、新建路径为较短路径；
3、新建路径的选择应该避开主干河流，以减少成本；
4、新建路径的成本数据计算时，考虑到河流成本（Reclass_river）是路径成本中较关键因素，先将坡度数据（reclass_slope）和起伏度数据（reclass_QFD）按照0.6：0.4权重合并，然后与河流成本作等权重的加和合并，公式描述如下：
cost = Reclass_river + ( reclass_slope*0.6+reclass_QFD*0.4)
5、寻找最短路径的实现需要运用ArcGIS的空间分析（Spatial Analyst）中距离制图中的成本路径及最短路径、表面分析中的坡度计算及起伏度计算、重分类及栅格计算器等功能完成；
6、最后提交寻找到的最短路径路线图。
四、数据
1、dem(高程数据)
2、startPot (路径源点数据)
3、endPot (路径终点数据)
4、river (小流域数据)
五、操作步骤
1、运行ArcMap，加载Spatial Analyst模块，如果Spatial Analyst模块未能激活，点击Tools菜单下的Extensions，选择Spatial Analyst，点击Close按钮。
2、单击File菜单下的Open命令，打开加载地图文档对话框，选择E:\Chp8\Ex2\road.mxd。
3、设置空间分析环境。
点击Spatial Analyst模块的下拉箭头，打开Options对话框，设置相关参数：
(1) 打开Options对话框中的General选项卡，设置默认工作路径为：“E:\Chp8\Ex2\result\”，如图1所示。
(2) 打开Options对话框中的Extent选项卡，在Analysis Extent下拉框中选择“Same as Layer landuse”，如图2所示。
(3) 打开Options对话框中的Cell Size选项卡，在Analyst Cell Size下拉框中选择“Same as Layer landuse”，如图3所示。
图1 Options对话框中的General选项卡
图2 Options对话框中的Extent选项卡图3 Options对话框中的Cell Size选项卡
4、创建成本数据集
要找到到学校的最佳路径，首先需要从适宜性地图创建源数据输入及成本数据集，把它们作为成本加权函数输入。
考虑到山地坡度、起伏度对修建公路的成本影响比较大，其中尤其山地坡度更是人们首先关注的对象，则在创建成本数据集时，可考虑分配其权重比为：0.6：0.4。
但是在有流域分布的情况下，河流对成本影响不可低估。
在此情形下，成本数据集考虑为合并山地坡度和起伏度之后的成本，加上河流对成本之影响即可。
(1) 坡度成本数据集
选择DEM数据层，点击Spatial Analyst下拉列表框，选择Surface Analysis并点击slope，生成坡度数据集，记为Slope，图4所示。
选择Slope数据层，点击Spatial Analyst下拉键头，选择Reclassify命令实施重分类。
如图5所示。
对坡度数据集实施重分类的基本原则是：采用等间距分为10级，坡度最小一级赋值为1，最大一级赋值为10 ，得到图6所示坡度成本数据（reclass_slope）。
图4 坡度数据集
图5 重分类对话框
图6 坡度成本数据
(2) 起伏度成本数据集
选择DEM数据层，点击Spatial Analyst下拉列表框，选择Neighborhood Statistics，设置如图7所示参数设置，点击Ok按钮，生成起伏度数据层，记为QFD。
选择QFD数据层，点击Spatial Analyst下拉键头，选择Reclassify命令，按10级等间距实施重分类，地形越起伏，级数赋值越高，即最小一级赋值为1，最大一级赋值为10 ，如图
8、9，得到图10所示地形起伏成本数据（reclass_QFD）
(将得到一个经过领域运算操作后的栅格，
这是一个11×11的网格)
图7 生成起伏度图8 重分类设置
图9 重分类对话框图10 起伏度成本数据图
(3) 河流成本数据集
选择River数据层，点击Spatial Analyst下拉键头，选择Reclassify命令，按照河流等级如下进行分类，如图11所示：4级为10；如此依次为8，5，2，1，生成图12所示河流成本（reclass_river）。
图11 重分类对话框图12 河流成本数据
5、加权合并单因素成本数据，生成最终成本数据集。
点击Spatial Analyst下拉箭头，选择Raster Calculator命令合并数据集。
如图13所示，计算公式如下：
cost = reclass_river（重分类流域数据）+ ( reclass_slope（重分类坡度数据）*0.6 + reclass_rough（重分类起伏度数据）* 0.4)
得到图14所示最终成本数据集（cost），其中深色表示成本高的部分。
图13 计算成本权重数据对话框图14 最终成本数据集
6、计算成本权重距离函数
点击Spatial Analys模块t下拉键头，选择Distance中的Cost Weighted，如图15所示。
设置参数如图点击OK按钮。
生成图16所示成本距离图，其中浅色为源点；图17所示成本方向图，尖点为源点。
图15 Cost Weighted对话框
图16 成本距离图图17 成本方向图
7、求取最短路径
点击Spatial Analyst下拉框，选择Distance中的Shortest Path，设置参数如图18所示，点击OK按钮，生成最终的最短路径图（图19，其中黑色粗线部分为确定的路径）。
图18 最短路径对话框
图19 最佳路径图（黑色粗线）
六、步骤小结
1、加载数据到ArcMap
2、点击Spatial Analyst—Options对话框，设置空间分析环境
3、利用Spatial Analyst—Surface Analysis—Slope工具从DEM数据提取坡度数据集
4、点击Spatial Analyst—Reclassify命令对Slope数据层实施重分类
5、利用Spatial Analyst—Neighborhood Statistics工具生成起伏度数据层
6、点击Spatial Analyst—Reclassify命令，按10级等间距对起伏度数据层实施重分类
7、点击Spatial Analyst—Reclassify命令对River数据层实施重分类
8、点击Spatial Analyst—Raster Calculator命令合并数据集
9、点击Spatial Analyst—Distance—Cost Weighted，生成成本距离图和成本方向图
10、点击Spatial Analyst—Distance—Shortest Path生成最终的最短路径图。