基于ArcGIS对矢量数据模型的最短路径分析
基于arcgis最短路径分析
✓ 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
中心(Center)：网络中位于结点处，具有沿着链收集和发 放资源能力的设施，如邮局、电站、水库等
要素，如果代表天桥的两条弧段相交于一个
节点（高程为0），那么代表天桥下面的街
道的两条弧段就相交于另一节点（高程为1
）
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(1)网络数据集的连通性---（Connectivity）
连通性可在参与网络的要素类中定义
也可以在要素类子类（subtype）中定义
可以使用高程字段判断连通性
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连通组和连通策略
几何网络（Geometric networks）
用于定向网络分析 （如： 水流、电流等） 线 & 点 －> Geometric network ArcMap中使用 Utility Network Analyst 工具条
网络数据集（Network datasets）
用于非定向网络分析 （如：交通问题） 线,点&转弯（ turns）-> Network dataset 使用 ArcGIS Network Analyst扩展模块
为了实现供需关系，在网络中必然存在资源的运 输和流动。资源要么由供方送到需方，要么由需 需方到供方索取。
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关于Allocate的两个例子
Supply-To-Demand的例子：负荷设 计、时间与距离损耗估算
电能从电站产生，并通过电网传送到客户那 里去。在这里，电站就是网络模型中的 “Center”,因为它可以提供电力供应。电能的 客户沿电网的线路(网络模型中的Link)分布， 他们产生了“Demand”。在这种情况下，资源 是通过网络由供方传输到需方来实现资源分配 。可用来分析输电系统是否超载；停电的社会 、经济影响估计等。
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[2.1]最短路径
![ArcGIS网络分析[2.1]最短路径](https://img.taocdn.com/s3/m/034262c8cf2f0066f5335a8102d276a200296001.png)
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。
矢量数据的空间分析-以最短路径分析为例
兰州交通大学开放性实验基于ArcGIS的地理分析实验报告实验名称：矢量数据的空间分析-以最短路径分析为例学生姓名：***学生学号：*********指导老师：朱*时间：2016年5月1日1. 实验背景最短路径的分析问题在现实生活中有着广泛的应用，可以有助于提高效率，减少资源的消耗，故对最短路径的研究有着重要的意义。
2. 实验目的通过本练习，掌握ArcGIS最短路径分析的方法，深入理解网络分析的原理。
3. 实验要求通过分析能够得到到达指定目的地的路径选择方案及根据不同的权重得到不同的最佳路径，并给出路径的长度（总成本）。
（1）在网络中指定一个点，分别求出在不同距离、时间的限制下从指定的另一点到此点的最短路径。
（2）给定访问顺序，按要求找出逐个经过中间位置最终到达目的地的最佳路径。
（3）研究阻抗的设置对最佳路径选择的影响。
4. 实验操作步骤1）无权重最佳路径的选择无权重最短路径，即说明路径的长短是此网络分析的唯一标准。
此时计算出的是距离上最短的路径，左下角显示出此网络的总成本，本例中显示为20，即为总共经过20个路口的含义。
（以下图中都可显示总成本，不再一一说明）2）加权最佳路径的选择加权最佳路径的选择，可以是距离、时间、速度等的加权，要根据分析的具体情况决定以何属性加权。
以下以时间加权与距离加权为例说明。
时间加权距离加权加权的意义，既为网络分析提供分析依据，即以何作为计算因素来进行分析。
3）按要求和顺序能够逐个通过目标点的路径的实现如果在一个网络分析中按照一定的顺序依次标定所要经过的点位，此时可以同时赋予权重（本图中以距离权重为例），则可以得到按指定顺序行进的最优路径。
4）阻强问题权重是通过边线或连接的成本，它只能基于长整型或双精度型数据类型创建。
在本例阻强问题指的是点状要素或线状要素因为某些突发事件而不可运行时，原先获取的最优路径就可能会被修正。
本例中同时设置了点要素障碍与边要素障碍，可以看出设置阻碍后最优路线的修正。
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。
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。
最短路径矢量化步骤.doc
1.新建成果存放目标文件夹。
2.打开arcgis软件。
3.打开数据图层。
4.新建空间数据图层（各个图层对应不同的类）：点击----在左侧找到目标文件夹-----右键属性菜单点击“new”-------点击shapefile-----输入name、feature type-----点击确定。
5.点击将新建的空间数据图层加入到中，（做线的时候要注意在编辑状态下点击“Editor”选择“snapping”在其弹出界面里的复选框里全部打勾）再在Editor里选择“Starting Editor”，在里选择要操作的目标图层。
6.矢量化道路时，在左边框体里的“道路”上右键，选择Open Attribute Table,弹出的里点击右下角的“”选择（为已有表格加列）。
在表格里的每列上右键，在弹出菜单里根据图层的形状可以用“calculate Geometry”来计算长度和面积。
7.以上做完之后，需要将建立的道路图层的线打断，使得每个形成多面形的每条边都是一个独立的线段，这样以便计算最短路径（在上端空白处右键选择topology，将会出现工具条，点击选择道路图层的图形范围，然后点击topolpgy中的将道路图层打断）。
8.另外建立居民点图层和安置设施图层，在各自图层上面做好居民点和安置设施点。
9.在“tool”菜单栏里选择“extentions”，在弹出对话框里选择，“network analyst”，按Close建返回。
10.再点击（ArcCatalog），在弹出界面（如下图所示）11.在“道路”标签上点击右键，选择New Network Dataset…，新建网络数据集。
将弹出如下界面，并输入名称；根据提示完成相关中间操作，直至完成，此时目标文件夹将会新增两个文件12.将新增的文件加载到layers中。
13.点击网络分析菜单条，，选择New Route。
14.选用菜单View/Toolbars/Network Analyst,网络分析菜单条弹出。
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中最短路径的实现（二）-电脑资料
ArcGIS中最短路径的实现（二）-电脑资料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”，“Incidents”，“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。
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“Incidents”图层上添加元素用到的主要方法是INALocator的QueryLocationByPoint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。
1 CMapControlDefault m_map;2 IPointCollectionPtr m_ipPointCollection;34 ILayerPtr ipLayer = m_map.GetLayer(0); // 网络数据集5 INALayerPtr ipNaLayer = ipLayer;6 if (NULL == ipNaLayer)7 {8 return;9 }1011 INAContextPtr ipNaContext;12 HRESULT hr = ipNaLayer->get_Context(&ipNaContext);13INAClassLoaderPtr ipNAClassLoader(CLSID_NAClassLoader);14 INALocatorPtr ipNALocator = NULL;15 hr = ipNaContext->get_Locator(&ipNALocator);16 ipNALocator->put_SnapToleranceUnits(esriMeters);17 ipNALocator->put_SnapTolerance(200);18 ipNaContext;19 hr = ipNAClassLoader->putref_Locator(ipNALocator);2021 INamedSetPtr ipNamedSet = NULL;22 ipNaContext->get_NAClasses(&ipNamedSet);2324 CString szName = "Facilities";25 BSTR bstrName = szName.AllocSysString();26 INAClassPtr ipNAFacilitiesClass = NULL;27hr = ipNamedSet->get_ItemByName(bstrName, (IUnknown**)&ipNAFacilitiesClass);28 szName = "Incidents";29 bstrName = szName.AllocSysString();30 INAClassPtr ipNAIncidentsClass = NULL;31hr = ipNamedSet->get_ItemByName(bstrName,(IUnknown**)&ipNAIncidentsClass);32 szName = "CFRoutes";33 bstrName = szName.AllocSysString();34 INAClassPtr ipNARoutesClass = NULL;35hr = ipNamedSet->get_ItemByName(bstrName, (IUnknown**)&ipNARoutesClass);3637 INALocationPtr ipNALocation1(CLSID_NALocation);38 INALocationPtr ipNALocation2(CLSID_NALocation);39 ipNAClassLoader->get_Locator(&ipNALocator);40 IPointPtr ipBeginPoint(CLSID_Point);41 m_ipPointCollection->get_Point(0, &ipBeginPoint);42 IPointPtr ipEndPoint(CLSID_Point);43 m_ipPointCollection->get_Point(1, &ipEndPoint);44 IPointPtr ipPoint1(CLSID_Point);45 IPointPtr ipPoint2(CLSID_Point);46 double dbLVal = 0.0;47ipNALocator->QueryLocationByPoint(ipBeginPoint, &ipNALocation1, &ipPoint1, &dbLVal);48ipNALocator->QueryLocationByPoint(ipEndPoint, &ipNALocation2, &ipPoint2, &dbLVal);4950 INALocationObjectPtr ipNALocationObject = NULL;51 IFeatureClassPtr ipFeatureClass = ipNAIncidentsClass;52 IFeaturePtr ipFeature = NULL;53 ipFeatureClass->CreateFeature(&ipFeature);54 IRowSubtypesPtr ipRowSubtypes = ipFeature;55 ipRowSubtypes->InitDefaultValues();56 ipFeature->putref_Shape(ipBeginPoint);57 ITablePtr ipTable = NULL;58 ipFeature->get_Table(&ipTable);59 long nIndex = 0;60 szName = "Sequence";61 bstrName = szName.AllocSysString();62 ipTable->FindField(bstrName, &nIndex);63 VARIANT var_int;64 var_int.intVal = 1;65 var_int.vt = VT_INT;66 ipFeature->put_Value(nIndex, var_int);67 szName = "Name";68 bstrName = szName.AllocSysString();69 ipTable->FindField(bstrName, &nIndex);70ipFeature->put_Value(nIndex, COleVariant("Start Point"));71 ipNALocationObject = ipFeature;72 ipNALocationObject->put_NALocation(ipNALocation1);73 ipFeature->Store();74 IFieldsPtr ipFields(CLSID_Fields);75 hr = ipTable->get_Fields(&ipFields);76 long nFieldCount = 0;77 hr = ipFields->get_FieldCount(&nFieldCount);78 for (int k = 0; k < nFieldCount; k++)79 {80 IFieldPtr ipField(CLSID_Field);81 ipFields->get_Field(k, &ipField);82 BSTR bstrFieldName;83 ipField->get_Name(&bstrFieldName);84 CString szFieldName = bstrFieldName;85 }8687 ipFeatureClass = ipNAFacilitiesClass;88 ipFeatureClass->CreateFeature(&ipFeature);89 ipRowSubtypes = ipFeature;90 ipRowSubtypes->InitDefaultValues();91 ipFeature->putref_Shape(ipEndPoint);92 ipTable = NULL;93 ipFeature->get_Table(&ipTable);94 nIndex = 0;95 szName = "Sequence";96 bstrName = szName.AllocSysString();97 ipTable->FindField(bstrName, &nIndex);98 var_int.intVal = 2;99 ipFeature->put_Value(nIndex, var_int);100 szName = "Name";101 bstrName = szName.AllocSysString();102 ipTable->FindField(bstrName, &nIndex);103ipFeature->put_Value(nIndex, COleVariant("End Point"));104 ipNALocationObject = ipFeature;105ipNALocationObject->put_NALocation(ipNALocation2);106 ipFeature->Store();107108 INAClosestFacilitySolverPtr ipNACFSolver = NULL;109 INASolverPtr ipNASolver = NULL;110 ipNaContext->get_Solver(&ipNASolver);111112 IGPMessagesPtr ipGPM(CLSID_GPMessages);113 ITrackCancelPtr ipTrackCancel(CLSID_TrackCancel);114 VARIANT_BOOL bIsPartialSolution;115ipNASolver->Solve(ipNaContext, ipGPM, ipTrackCancel, &bIsPartialSolution);116117 szName = "CFRoutes";118 bstrName = szName.AllocSysString();119 ipNARoutesClass = NULL;120hr = ipNamedSet->get_ItemByName(bstrName, (IUnknown**)&ipNARoutesClass);121122IFeatureClassPtr ipFeatureClassRoutes = ipNARoutesClass;123 IFeatureCursorPtr ipFCursor = NULL;124 IQueryFilterPtr ipQueryFilter(CLSID_QueryFilter);125 CString szQueryFilter("ObjectID > 0");126 BSTR bstr_QueryFilter = szQueryFilter.AllocSysString();127 ipQueryFilter->put_WhereClause(bstr_QueryFilter);128 VARIANT_BOOL bCycle = VARIANT_FALSE;129 try130 {131 ipFeatureClassRoutes->Search(ipQueryFilter, bCycle, &ipFCursor);132 }133 catch (CException* e)134 {135 CString szErrorMsg;136e->GetErrorMessage(szErrorMsg.GetBuffer(MAX_PATH),MAX_PATH);137 szErrorMsg.ReleaseBuffer();138 e->Delete();139 szErrorMsg += "\n";140 OutputDebugStr(szErrorMsg);141 }142 catch ()143 {144OutputDebugStr("An Unknowned Exception Occurred!\n");145 }146147 IFeaturePtr ipLineFeature = NULL;148 hr = ipFCursor->NextFeature(&ipLineFeature);149 while (ipLineFeature != NULL)150 {151 IGeometryPtr ipGeometry = NULL;152 IPolylinePtr ipPolyLine = NULL;153 ipLineFeature->get_Shape(&ipGeometry);154 esriGeometryType type;155 ipGeometry->get_GeometryType(&type);156 if (type == esriGeometryPolyline)157 {158 ipPolyLine = ipGeometry;159 AddPolyline(ipPolyLine, 4);160 }161 hr = ipFCursor->NextFeature(&ipLineFeature);162 }163 IActiveViewPtr ipActiveView = NULL;164 ipActiveView = m_map.GetActiveView();165 ipActiveView->Refresh();。
基于GIS的最短路径分析
塞 ，利 用该 方 法设 置 边 阻强 前 ４ ２ ，有 点 阻强 的距 离 加 ２ ５ｍ 权 最 佳 路 径 ４ ７ ，有 点 阻 强 的 距 离 加权 最 佳 路 ４ ９ ２ ５ｍ ３ １
ｍ 。
以 上 这 个 例 子 能 够 简 单 说 明 网络 分 析 中 的 最 短 路径 问 题 在 实 际 中 的应 用 。 并 且 例 子 也 表 明 了在 网络 中要 素 状 态 的 变 化 对 最 佳 路 径 的影 响 。 随着 考 虑 到 的 实 际 因子 的增 加 ，一 定
ｇｉ ｎ；ｓ ｃ ｎｄ￣ ｔ ｅ ｓ ｒｅ ｔｐａｈ ｆｏｍ ｔｒｉ ｖｅ ｅｏ ｌ ｈ ｈｏ ｓ ｔ ｒ ｔ ｓａ ｔｎｇ ｐｏｉｔｔ ｅ ｉｎａ ｅ ｏ ｒ ｐ ｃ ｃ ｎ ｅ ｎ ｎ ｔ ｎ ｏ ａ ｄ ｓｇ ｔ ｄ ｇｅ ｇ ａ ｈｉ ｅ ｔ ｒ ｉ ｅ ｗｏｒ ｓｇｉ ｎ ｒ ｓ ｃｉ ｌ ｋ ｉ ｖｅ ｅ ｐｅ ｔｖｅｙ
两 节 点 间找 出 一条 阻碍 强 度 最 小 的 路径 。 据 阻 碍强 度 的不 同 根 定 义 ， 短 路径 可 以指 一 般 意 义 上 的 距离 最 短 ， 可 以 引 申到 最 也
Ｏｐ ｉｎ 对 话 框 ，确 认 Ｗ ｅｇ ｔ 和 Ｗ ｅｇ ｔ ｉ ｅ ｔ ｓ ｏ ｉｈ ｓ ｉｈ ｌ ｒ标 签 项 Ｆｔ 全 部 是 Ｎｏ ｅ ｎ ，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 。 ④ 在 Ｔ ａ ｋ Ｔ ｓ 文 本 框 中 选 择 Ｆ ｎ ａｈ。单 击 ｒｃ ａｋ ｉｄ ｐ ｔ
（ ｎ ｔｓ ， 由于 道 路 车 流 量 的不 同 ，经 过 的 时 间 也 不 同 ， ｍｉ ｕ ｅ ） 因此 ，路 径 会 发 生 很 大 的变 化 ，最 短 路 径 总 共 花 费 的 时 间为
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。
基于GIS的空间叠加分析最短路径分析分解
4.最短路径分析
最短路径分析就是寻找在空间或者网络中各种距离 最小的路径服务区基源自GIS的 空间叠加分析/最短路径分析
讲课老师: 周恺
1. 图层和数值
2. 空间叠加
空间叠加，也称为空间叠置或叠合，
主要用于多重专题图层的综合分析，是GIS 的区域性和多层次性特点所决定的传统空间 分析手段。可分为矢量和栅格两种类型，而 矢量型又可以分为点与多边形叠加、线与多 边形叠加以及多边形与多边形的叠加。
3. 距离和时间的测算
距离的测算
距离的类型
1. 欧式距离(Euclidean Distance) 2. 大地距离(Geodetic distance) 3. 曼哈顿距离(Manhattan Distance) 4. 路网距离(Network Distance)
欧式距离(Euclidean Distance)
如果研究区域的地理范围较小(如一个城市或者一 个县级单元),执教坐标体系下的两个节点(x1,y1) (x2,y2)之间的欧式距离可以表示为:
d12=[(x1-x2)2+(y1-y2)2]1/2
大地距离(Geodetic distance)
如果研究去范围较大(一个州,一个国 家),需要计算大地距离(Geodetic distance) ,大地距离是假设地球是圆形 的时候,两点之间的最大圆弧长度,经 纬度(a,b) (c,d) :
d12=r*acos[sinb*sind+cosb+cosd+cos(c -a)]
r为地球平均半径
曼哈顿距离(Manhattan Distance)
曼哈顿距离(Manhattan Distance)是度量正南北方格 网下的两点之间的距离(棋盘状).两点(x1,y1)(x2,y2) 之间的距离:
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。
基于GIS的最短路径分析
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３０・ ２
科 技 前 沿
Ｋｅ ｉ ｉ Ｊ Ｑ ａｎＹａｎ
Ｊｉ ａｎ Ｚｈｕ Ｙｕ Ｆａ Ｚｈａｎ
基于 ＧＩ Ｓ的最短路径分析
郑 国华 李振萍 梁生甫
青海省水文地质 工程地质环境地质调查院 青海省 水文地质 工程地质环境地质调查院 青海省 国土资源厅
【 摘
最短 路径 问题 是网络优 化的基本科 学 问题之 一 ，并 已成 为城市道 路 交通 、作 战指 挥 自动 化 、网络通 信 、城 市规 划等许 多 网络优 化 问
题 的 子 问题 。 在 现 实 中 ， 最 短 路 径 的 求 取 问 题 是 可 以 拓 展 为 许 多 方 面
钮 。显示 最短 路径 ，这条 路径 的 总成本 显示 在状 态 栏中 。
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 。 最 短 路 径 问 题 ， 通 常
指 的 是 带 权 图 上 的最 短 路 径 问题 。从 网络 模 型 的角 度 看 ，最 短 路 径 分
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青海 青海 青海
西宁 ８０ ０ １０８ 西宁 ８００ １０８ 西宁 ８００ １０２
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。
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。
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基于ArcGIS对矢量数据模型的最短路径分析摘要：利用ArcGIS中网络分析模块对最短路径问题分情况进行了探讨，分别给出了在不同情况下如何找到不同最短路径。
关键词：矢量数据；网络分析；ArcGIS；最短路径人们每天都会提出如下一些问题：应该在道路的何处开挖，才能迅速找到煤气总管？将冰箱送到客户家里，如何走最好？这个城市卖掉的土地和财产总值多少？要回答上述问题需要访问具有多维(x、y、z坐标和时间)、大容量和高处理费用特征的地理信息；同时，即使回答明显简单的地理学问题，也要求按统一的标准集成多种数据源。
1 矢量数据模型的概念与特点以计算机能够接受和处理的数据形式，为了反映空间实体的某些结构特性和行为功能，按一定的方案建立起来的数据逻辑组织方式，是对现实世界的抽象表达。
空间数据模型是地理信息系统的基础，它不仅决定了系统数据管理的有效性，而且是系统灵活性的关键。
空间数据模型是在实体概念的基础上发展起来的，它包含两个基本内容，即实体组和它们之间的相关关系。
实体和相关关系可以通过性质和属性来说明。
空间数据模型可以被定义为一组由相关关系联系在一起的实体集(D.J.Peuqoet)[1]。
结合空间数据的具体特点进行空间数据模型的设计是地理信息系统的关键。
由于空间数据模型的设计与计算机硬件、系统软件和工具软件的发展现状密切相关，所以，就目前的发展现状而言，很难用一个统一的数据模型来表达复杂多变的地理空间实体。
例如，某些空间数据模型可能很适合于绘图，但它们对于空间分析来说效率却十分低；有些数据模型有利于空间分析，但对图形的处理则不理想[2]。
地理信息系统中一种常见的图形数据结构为矢量结构，即通过记录坐标的方向尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。
2 最短路径问题的分析与应用2.1 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，最短路径不仅是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。
2.2 技术路线图利用GIS软件进行最短路径分析的技术路线图。
2.3 网络中的基本组成部分和属性(1)链：网络中流动的管线，如街道、河流、水管等。
其状态属性包括阻力和需求。
(2)障碍：禁止网络中链上流动的点。
(3)拐角点：出现在网络中所有的分割点上状态属性的阻力，如拐弯时间和限制。
(4)中心：是接受或分配资源的位置，如水库、商业中心、电站等。
其状态属性包括资源容量和阻力限额。
(5)站点：在路径选择中资源增减的站点，如库房、汽车站等。
其状态属性有要被运输的资源需求，如产品数。
网络中的状态属性有阻力和需求两项。
实际的状态属性可通过空间属性和状态属性的转换，根据实际情况赋到网络属性表中。
2.4 网络分析的基本方法网络分析的基本方法包括路径分析、地址匹配和资源分配。
(1)路径分析①静态求最佳路径：由用户确定权值关系后，即给定每条弧段的属性，当需求最佳路径时，可读出路径的相关属性，从而求得最佳路径。
②动态分段技术：给定一条路径由多段联系组成，要求标注出这条路上的公里点或定位某一公路上的某一点，标注出某条路上从某一公里数到另一公里数的路段。
③最短路径：确定起点、终点和所要经过的中间点、中间连线，求最短路径。
(2)资源分配资源分配网络模型由中心店及其状态属性和网络组成。
分配有两种方式，一种是由分配中心向四周输出，另一种是由四周向中心集中。
这种分配功能可以解决资源的有效流动和合理分配，其在地理网络中的应用与区位论中的中心理论类似[3，4]。
3 矢量数据网络分析实现过程3.1 网络分析的预处理在进行网络分析之前，首先要对已建好的网络进行初始化参数设置，主要内容如下。
3.1.1 网络数据的加载进行网络分析的前提是几何网络的调用。
一般来说，根据需求，选择调用的网络数据。
基本的网络分析必须加载至少一种包含网络属性的要素类型。
而对于全部网络数据的制图输出，则需加载包含网络属性的整个要素数据库[5，6]。
在ArcGIS中加载单个网络要素的步骤如下：(1)点击加载数据按钮，打开添加数据的对话框。
(2)选择包含网络属性要素的数据库(mdb文件)。
(3)双击要素数据库后，显示出该数据库所包含的要素类型和几何网络数据，选择要素network，并将其加载到ArcMap窗口中。
在ArcGIS中加载网络要素数据集步骤如下：(1)点击加载数据按钮，打开添加数据的对话框。
(2)双击包含网络属性要素的数据库。
(3)选择要素数据集city，数据集中的所有要素加载到ArcMap中。
数据集中不仅包含了线状要素、点状要素，还包含了拓扑关系、空间属性和状态属性等内容，可实现网络分析功能[7，8]。
3.1.2 网络数据的符号化网络现状要素存在着可运行和不可运行情况，称之为可运行性。
可运行性的要素允许资源流动通过，不可运行的要素则不允许。
这项信息被存储在该要素属性表的Enable字段中，值为1代表可运行，值为0代表不可运行。
使用属性符号化功能可以显示出哪些图征是可运行的，哪些是不可运行的。
具体在AcrGIS中的操作如下：(1)在需要进行符号化的集合网络线状图层上点击右键，打开数据层操作快捷菜单，单击Properties命令，打开Layer Properties对话框，进入Symbology 选项卡。
(2)在左侧Show窗口内单击Categories，选择下拉菜单中Unique Values。
(3)在Value Field文本框中选择属性字段：Enable。
(4)单击Add All Values按钮，列出Enable 字段的属性值，改变各值的符号和颜色，单击确定按钮，ArcMap窗口中显示网络要素的可运行性。
除了可运行性之外，也可使用其他属性进行符号化显示。
例如对于点状要素，可通过符号化告诉使用者哪些是起点、哪些是终点。
该属性存储于点要素的AncillaryRole字段中。
3.2 网络分析的实现过程首先启动程序ArcMap，打开D：\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值为家代表符号为实心圆，0值为商业中心代表符号为星星。
3.2.1 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)依次选择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，这条路径的总成本显示在状态栏中。
在以上图中很明显地看到从起始地到目的地的路径，其中状态栏中的15指的是从起点到目的地总共经过了14个网络节点，如果把两个网络节点当作一个街区的话，也就是指中间经过了15个街区。
3.2.2 加权最佳路径生成(1)在设施网络分析工具条上，点选旗标工具，将旗标分别放在“家”和想要去的某个商业中心的位置上。
(2)依次选择Analysis、Option命令，打开Analysis Option对话框，进入Weight标签页，在边的权重(Edge weights)上，全部选择长度(length)权重属性。
(3)在Track Task文本框中选择Find path，单击Solve按钮，则以长度为比重的最短路径将显示出来，这条路径的总成本显示在状态栏中。
以上是通过距离远近的选择而得到的最佳路径。
实际中不同类型的道路由于道路车流量的问题，有时候要选择通行时间最短的路径，同样可利用网络分析来获得最佳路径，这里的时间属性是在建网之前，通过各个道路的类型(主干道、次要道等)得到速度属性，然后通过距离和速度的商值确定的。
本文所讨论的实例中并没有考虑到红灯问题以及其他因素，是一种较理想的情况，如需完善可以通过实地勘测然后逐渐加入其他要素来完成。
3.2.3 阻强问题首先需要说明的是文中所讨论的阻强是指网络中的点状要素或线状要素。
因为某些突发事件(如交通事故)而不可运行时，原来获得的最短路径就需要进行修正，其具体实现过程如下文所述。
例如修路时，即某个路段不可运行。
可在网络中设置阻强，对其进行表达。
方法有两种：一种是永久性的，可直接将网络边要素的属性修改成不可运行，即选择此边要素，将其Enable字段中的属性改成False即可；另一种是暂时性的，可设置边要素障碍，即利用边要素障碍添加工具进行设置。
同样取上述实例中的某一“商业中心”为目标地，假设其中一条路段正在修路，则产生新的最佳路径，图中标注“×”的即为阻强设置边)。
可以看出路段的维修状况使得最佳路径产生了改变，同时最近距离也随之发生改变。
本文通过对一个城市区域网络最短路径分析的三种不同方法来得出在不同情况下对最佳路径选择的影响。
但是其实例仅仅考虑了很少的干扰因素，而在现实生活当中会有许许多多的因素影响对最佳路径的选择。
随着实际因子的增加，一定会使得网络分析的模型更趋于实际，在指导现实生活方面发挥越来越大的作用。