ArcGIS网络分析(最短路径问题分析)
基于GIS的城市道路网最短路径分析
基于GIS的城市道路网最短路径分析摘要运用GIS网络分析功能,针对城市道路网的特点,建立了基于路段连接的道路网络模型,并选择可达性作为道路权重对道路网进行了最短路径分析。
对经典的Dijkstra算法加以改进,提出了求解道路网任意两点间最短路径的算法,该算法搜索速度快,具有较强的适用性。
关键词最短路径;可达性;道路网0 引言随着计算机和地理信息科学的发展,地理信息系统因其强大的功能得到日益广泛和深入的应用。
网络分析作为GIS最主要的功能之一,在电子导航、交通旅游、城市规划以及电力、通讯等各种管网、管线的布局设计中发挥了重要的作用,通用的网络分析功能包括路径分析、资源分配、连通分析、流分析等。
网络分析中最基本和最关键的问题是最短路径问题,它作为许多领域中选择最优问题的基础,在交通网络分析系统中占有重要地位。
从道路网络模型的角度看,最短路径分析就是在指定道路网络的两节点间找出一条阻碍强度最小的路径。
根据阻碍强度的不同定义,最短路径不仅仅指一般地理意义上的距离最短,还可以引申到其它的度量,如时间、费用、线路容量等。
相应地,最短路径问题就成为最快路径问题、最低费用问题等。
因此,城市道路网作为一种大型网络设施有其本身的特征。
它一方面包含网络本身的拓扑特征;另一方面还包含了大量反应地理位置特征的几何数据。
本文根据道路网的特点,运用GIS网络分析功能对道路网络模型、道路的权重选择以及快速寻求路网中两节点间的最短路径算法分别进行了研究。
1 道路网模型及权重设置1.1 道路网模型建立城市道路网主要由众多道路相交、相连构成。
在纵横交织、错综复杂的道路网络中,道路间的地理位置关系相当复杂,一条道路可能与若干条道路相交相连,且其相交相连的模式复杂。
为了避免过多地考虑道路间的拓扑关系,抽取道路网中道路交叉路口作为分析对象,并对道路以交叉路口为结点进行分割,成为路段。
这样,整个网络图将由交叉路口点和路段组成,并定义交叉路口点为网络的结点,路段为网络的弧。
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学习--网络分析
ArcGIS软件应用实验6一、实验目的1、查找停靠点间的最快路径（最短路径）。
2、创建服务区面和创建OD成本矩阵。
二、实验内容1、查找一条按预定顺序访问一组停靠点时最快路径；2、创建一系列面，用来表示在指定时间内从一个设施点可达到的距离，称为服务区。
查找每个服务区中有多少个商店。
将识别出需要重新定位的仓库，以更好地为这些商店提供服务；3、创建一个“起始-目的地”成本矩阵，用于将货物从仓库运送到距离仓库十分钟车程范围内的所有商店。
三、实验步骤1. 准备工作（1）扩展模块中的网络分析图1（2）打开工具条中的网络分析图22. 使用网络数据集查找最佳路径路径分析概述：求解路径分析表示根据要求出的阻抗查找最快、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，则最佳路线是对指定日期和时间来说最快的路线。
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，但累积属性不对计算沿网络的路径造成任何影响。
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，则仅使用时间成本属性来优化解。
路径分析类：路径分析图层由五种网络分析类组成。
●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。
●路径类路径类存储通过分析生成的路径。
与其他要素图层相同，它的符号系统也可通过图层属性对话框进行访问和更改。
路径类是一个“仅输出”类；只有分析完成后它才不为空。
找到最佳路径后，即会在NetworkAnalyst窗口中显示该路径。
●点障碍、线障碍和面障碍障碍用于临时限制网络各部分、向网络各部分添加阻抗以及调整网络各部分的阻抗大小。
创建新的网络分析图层时，“障碍”类为空。
只有将对象添加到该类后，它们才不会为空-但不需要添加障碍。
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。
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。
ArcGIS几何网络的建立与最短路径的选取
网络分析算法的实现，又能够在节约存储空间的前提下根据需要扩充数据，对交通网络进行综合分析。
然后是网络搜索，主要依据求解单源点间最短路径的Dijkstra算法思想，同样也可以对其进行优化改进以提高效率。
应用到的基本工具Arc mapView/toolbars/utility network analyst工具条操作流程图（尽量为图解模型）操作步骤（方法）1、对各个图层的属性表及其投影信息进行查看与了解，了解utility networkanalyst工具条中各个选项的用处。
2、最短路径的选择（1）首先打开Arc Map选择E:\Chp7\Ex2\city.mdb再双击后选择将整个要素数据进来。
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，如图1。
图1（2）在place图层上右击label features，使name字段显示在图层中。
3、最短路径的求取无权重最佳路径的选择1）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，将旗标放在家和想要去的超市点上。
2）确认在Analysis下拉菜单中的Options按钮打开的Analysis Options对话框中的weight和weight filter标签项全部是none，这样使得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的。
3）点选追踪工作（Track task）下拉菜单选择寻找路径（find path）。
单击solve键，则最短路径将显示出来，这条路径的总成本将显示在状态列。
图2 无权重最佳路径的选择加权最佳路径选择1）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。
2）选择Analysis下拉菜单，选择Option按钮，打开Analysis Option对话框，选择Weight标签页，在边的权重(edge weight)上，全部选择长度（length）权重属性。
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();。
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。
Arcgis_网络分析中文版_最短路径、最短路径、服务区选择
实验十、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EX10_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。
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。
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。
ArcGIS网络分析最短路径分析源代码（VB6.0）
ArcGIS⽹络分析最短路径分析源代码（VB6.0）ArcGIS⽹络分析最短路径分析源代码(VB6.0)12' Copyright 1995-2005 ESRI34' All rights reserved under the copyright laws of the United States.56' You m ay freely redistribute and use this sam ple code, with or without m odifi cation.78' Disclaimer: THE SAMPLE CODE IS PROVIDED "AS IS" AND ANY EXPRESS O R IMPLIED9' WARRANTIES, INCLUDING THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILIT Y AND FITNESS10' FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL ESR I OR11' CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPE CIAL, EXEMPLARY,12' OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROC UREMENT OF13' SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; O R BUSINESS14' INTERRUPTION) SUSTAINED BY YOU OR A THIRD PARTY, HOWEVER CAUSE D AND ON ANY15' THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONT RACT, STRICT LIABILITY, OR TO RT ARISING IN ANY16' WAY OUT OF THE USE OF THIS SAMPLE CODE, EVEN IF ADVISED OF THE P OSSIBILITY OF17' SUCH DAMAGE.1819' For additional information contact: Environmental System s Research Institu te, Inc.2021' Attn: Contracts Dept.2223' 380 New York Street2425' Redlands, California, U.S.A. 923732627' Em ail: contracts@/doc/07098e37f111f18583d05ab5.html2829Option Explicit3031' vb version of the PathFinder object3233' 本地变量34Private m_ipGeometricNetwork As esriGeoDatabase.IGeometricNetwork35Private m_ipMap As esriCarto.IMap36Private m_ipPoints As esriGeometry.IPointCollection37Private m_ipPointToEID As esriNetworkAnalysis.IPointToEID38' 返回结果变量39Private m_dblPathCost As Double40Private m_ipEnumNetEID_Junctions As esriGeoDatabase.IEnumNetEID41Private m_ipEnumNetEID_Edges As esriGeoDatabase.IEnumNetEID42Private m_ipPolyline As esriGeometry.IPolyline434445' Optionally set the Map (e.g. the current m ap in ArcMap),46' otherwise a default m ap will be made (for IPointToEID).48Public Property Set Map(Map As esriCarto.IMap)49Set m_ipMap = Map50End Property5152Public Property Get Map() As esriCarto.IMap53Set Map = m_ipMap54End Property5556' Either OpenAccessNetwork or OpenFeatureDatasetNetwork57' needs to be called.5859Public Sub OpenAccessNetwork(AccessFileName As String, FeatureDatasetNa me As String)6061Dim ipWorkspaceFactory As esriGeoDatabase.IWorkspaceFactory62Dim ipWorkspace As esriGeoDatabase.IWorkspace63Dim ipFeatureWorkspace As esriGeoDatabase.IFeatureWorkspace64Dim ipFeatureDataset As esriGeoDatabase.IFeatureDataset6566' After this Sub exits, we'll have an INetwork interface67' and an IMap interface initialized for the network we'll be using.6869' close down the last one if opened70 CloseWorkspace7172' open the m db73Set ipWorkspaceFactory =New esriDataSourcesGDB.AccessWorkspaceFact ory74Set ipWorkspace = ipWorkspaceFactory.OpenFromFile(AccessFileName, 0)76' get the FeatureWorkspace77Set ipFeatureWorkspace = ipWorkspace7879' open the FeatureDataset80Set ipFeatureDataset = ipFeatureWorkspace.OpenFeatureDataset(FeatureD atasetNam e)8182' initialize Network and Map (m_ipNetwork, m_ipMap)83If Not InitializeNetworkAndMap(ipFeatureDataset) Then Err.Raise 0, "Open AccessNetwork", "Error initializing Network and Map"8485End Sub8687Public Sub OpenFeatureDatasetNetwork(FeatureDataset As esriGeoDatabase. IFeatureDataset)88' close down the last one if opened89 CloseWorkspace9091' we assum e that the caller has passed a valid FeatureDataset9293' initialize Network and Map (m_ipNetwork, m_ipMap)94If Not InitializeNetworkAndMap(FeatureDataset) Then Err.Raise 0, "OpenFe atureDatasetNetwork", "Error initializing Network and Map"9596End Sub9798' The collection of points to travel through must be set.99100Public Property Set StopPoints(Points As esriGeometry.IPointCollection)102End Property103104Public Property Get StopPoints() As esriGeometry.IPointCollection105Set StopPoints = m_ipPoints106End Property107108' Calculate the path109110Public Sub SolvePath(WeightName As String)111112Dim ipNetwork As esriGeoDatabase.INetwork113Dim ipTraceFlowSolver As esriNetworkAnalysis.ITraceFlowSolver114Dim ipNetSolver As esriNetworkAnalysis.INetSolver115Dim ipNetFlag As esriNetworkAnalysis.INetFlag116Dim ipaNetFlag() As esriNetworkAnalysis.IEdgeFlag117Dim ipEdgePoint As esriGeometry.IPoint118Dim ipNetElements As esriGeoDatabase.INetElements119Dim intEdgeUserClassID As Long120Dim intEdgeUserID As Long121Dim intEdgeUserSubID As Long122Dim intEdgeID As Long123Dim ipFoundEdgePoint As esriGeometry.IPoint124Dim dblEdgePercent As Double125Dim ipNetWeight As esriGeoDatabase.INetWeight126Dim ipNetSolverWeights As esriNetworkAnalysis.INetSolverWeights127Dim ipNetSchem a As esriGeoDatabase.INetSchem a128Dim intCount As Long129Dim i As Long130Dim vaRes() As Variant132' m ake sure we are ready133 Debug.Assert Not m_ipPoints Is Nothing134 Debug.Assert Not m_ipGeometricNetwork Is Nothing135136' instantiate a trace flow solver137Set ipTraceFlowSolver = New esriNetworkAnalysis.TraceFlowSolver138139' get the INetSolver interface140Set ipNetSolver = ipTraceFlowSolver141142' set the source network to solve on143Set ipNetwork = m_/doc/07098e37f111f18583d05ab5.html work144Set ipNetSolver.SourceNetwork = ipNetwork145146' m ake edge flags from the points147148' the INetElements interface is needed to get UserID, UserClassID,149' and UserSubID from an element id150Set ipNetElements = ipNetwork151152' get the count153 intCount = m_ipPoints.PointCount154 Debug.Assert intCount > 1155156' dimension our IEdgeFlag array157ReDim ipaNetFlag(intCount)158159For i = 0 To intCount - 1160' m ake a new Edge Flag162Set ipEdgePoint = m_ipPoints.Point(i)163' look up the EID for the current point (this will populate intEdgeID and d blEdgePercent)164 m_ipPointToEID.GetNearestEdge ipEdgePoint, intEdgeID, ipFoundEdgePoi nt, dblEdgePercent165 Debug.Assert intEdgeID > 0 ' else Point (eid) not found166 ipNetElements.QueryIDs intEdgeID, esriETEdge, intEdgeUserClassID, intE dgeUserID, intEdgeUserSubID167 Debug.Assert (intEdgeUserClassID > 0) And (intEdgeUserID > 0) ' else P oint not found168 /doc/07098e37f111f18583d05ab5.html erClassID = intEdgeUserClassID169 /doc/07098e37f111f18583d05ab5.html erID = intEdgeUserID170 /doc/07098e37f111f18583d05ab5.html erSubID = intEdgeUserSubID171Set ipaNetFlag(i) = ipNetFlag172Next173174' add these edge flags175 ipTraceFlowSolver.PutEdgeOrigins intCount, ipaNetFlag(0)176177' set the weight (cost field) to solve on178179' get the INetSchem a interface180Set ipNetSchem a = ipNetwork181Set ipNetWeight = ipNetSchem a.WeightByName(WeightName)182 Debug.Assert Not ipNetWeight Is Nothing183184' set the weight (use the sam e for both directions)185Set ipNetSolverWeights = ipTraceFlowSolver186Set ipNetSolverWeights.From ToEdgeWeight = ipNetWeight188189' initialize array for results to number of segments in result190ReDim vaRes(intCount - 1)191192' solve it193 ipTraceFlowSolver.FindPath esriFMConnected, esriSPObjFnMinSum, m_ipEn umNetEID_Junctions, m_ipEnumNetEID_Edges, intCount - 1, vaRes(0)194195' com pute total cost196 m_dblPathCost = 0197For i =LBound(vaRes) To UBound(vaRes)198 m_dblPathCost = m_dblPathCost + vaRes(i)199Next200201' clear the last polyline result202Set m_ipPolyline =Nothing203204End Sub205206' Property to get the cost207208Public Property Get PathCost() As Double209 PathCost = m_dblPathCost210End Property211212' Property to get the shape213214Public Property Get PathPolyLine() As esriGeometry.IPolyline215217Dim count As Long, i As Long218Dim ipEIDInfo As esriNetworkAnalysis.IEIDInfo219Dim ipEnumEIDInfo As esriNetworkAnalysis.IEnumEIDInfo220Dim ipGeometry As esriGeometry.IGeometry221Dim ipNewGeometryColl As esriGeometry.IGeometryCollection222Dim ipSpatialReference As esriGeometry.ISpatialReference223224' if the line is already computed since the last path, just return it225If Not m_ipPolyline Is Nothing Then226Set PathPolyLine = m_ipPolyline227Exit Property228End If229230Set m_ipPolyline =New esriGeometry.Polyline231Set ipNewGeometryColl = m_ipPolyline232233' a path should be solved first234 Debug.Assert Not m_ipEnumNetEID_Edges Is Nothing235236' m ake an EIDHelper object to translate edges to geom etric features237Set ipEIDHelper =New esriNetworkAnalysis.EIDHelper238Set ipEIDHelper.GeometricNetwork = m_ipGeometricNetwork239Set ipSpatialReference = m_ipMap.SpatialReference240Set ipEIDHelper.OutputSpatialReference = ipSpatialReference241 ipEIDHelper.ReturnGeometries =True242243' get the details using the IEIDHelper classes244Set ipEnumEIDInfo = ipEIDHelper.CreateEnumEIDInfo(m_ipEnumNetEID_ Edges)247' set the iterator to beginning248 ipEnumEIDInfo.Reset249250For i = 1 To count251252' get the next EID and a copy of its geom etry (it m akes a Clone)253Set ipEIDInfo = ipEnumEIDInfo.Next254Set ipGeom etry = ipEIDInfo.Geometry255256 ipNewGeometryColl.AddGeometryCollection ipGeometry257258Next' EID259260' return the m erged geometry as a Polyline261Set PathPolyLine = m_ipPolyline262263End Property264265' Private266267Private Sub CloseWorkspace()268' m ake sure we let go of everything and start with new results269Set m_ipGeometricNetwork =Nothing270Set m_ipPoints =Nothing271Set m_ipPointToEID = Nothing272Set m_ipEnumNetEID_Junctions =Nothing273Set m_ipEnumNetEID_Edges =Nothing274Set m_ipPolyline =Nothing277Private Function InitializeNetworkAndMap(FeatureDataset As esriGeoDataba se.IFeatureDataset) As Boolean278279Dim ipNetworkCollection As esriGeoDatabase.INetworkCollection280Dim ipNetwork As esriGeoDatabase.INetwork281Dim count As Long, i As Long282Dim ipFeatureClassContainer As esriGeoDatabase.IFeatureClassContainer283Dim ipFeatureClass As esriGeoDatabase.IFeatureClass284Dim ipGeoDataset As esriGeoDatabase.IGeoDataset285Dim ipLayer As esriCarto.ILayer286Dim ipFeatureLayer As esriCarto.IFeatureLayer287Dim ipEnvelope As esriGeometry.IEnvelope, ipMaxEnvelope As esriGeomet ry.IEnvelope288Dim dblSearchTol As Double289Dim dblWidth As Double, dblHeight As Double290291On Error GoTo Trouble292293' get the networks294Set ipNetworkCollection = FeatureDataset295296' even though a FeatureDataset can have m any networks, we'll just297' assum e the first one (otherwise you would pass the network name in, et c.)298299' get the count of networks300 count = ipNetworkCollection.GeometricNetworkCount301304' get the first Geometric Newtork (0 - based)305Set m_ipGeometricNetwork = ipNetworkCollection.GeometricNetwork(0)306307' get the Network308Set ipNetwork = m_/doc/07098e37f111f18583d05ab5.html work309310' The EID Helper class that converts points to EIDs needs a311' IMap, so we'll need one around with all our layers added.312' This Pathfinder object has an optional Map property than m ay be set313' before opening the Network.314If m_ipMap Is Nothing Then315Set m_ipMap = New esriCarto.Map316317' Add each of the Feature Classes in this Geometric Network as a m ap Lay er318Set ipFeatureClassContainer = m_ipGeometricNetwork319 count = ipFeatureClassContainer.ClassCount320 Debug.Assert count > 0 ' then Exception.Create('No (network) feature cl asses found');321322For i = 0 To count - 1323' get the feature class324Set ipFeatureClass = ipFeatureClassContainer.Class(i)325' m ake a layer326Set ipFeatureLayer = New esriCarto.FeatureLayer327Set ipFeatureLayer.FeatureClass = ipFeatureClass328' add layer to the m ap329 m_ipMap.AddLayer ipFeatureLayer331End If' we needed to m ake a Map332333334' Calculate point snap tolerance as 1/100 of m ap width.335 count = m_/doc/07098e37f111f18583d05ab5.html yerCount336Set ipMaxEnvelope =New esriGeometry.Envelope337For i = 0 To count - 1338Set ipLayer = m_/doc/07098e37f111f18583d05ab5.html yer(i)339Set ipFeatureLayer = ipLayer340' get its dim ensions (for setting search tolerance)341Set ipGeoDataset = ipFeatureLayer342Set ipEnvelope = ipGeoDataset.Extent343' m erge with m ax dim ensions344 ipMaxEnvelope.Union ipEnvelope345Next346347' finally, we can set up the IPointToEID348Set m_ipPointToEID = New esriNetworkAnalysis.PointToEID349Set m_ipPointToEID.SourceMap = m_ipMap350Set m_ipPointToEID.GeometricNetwork = m_ipGeometricNetwork351352' set snap tolerance353 dblWidth = ipMaxEnvelope.Width354 dblHeight = ipMaxEnvelope.Height355356If dblWidth > dblHeight Then357 dblSearchTol = dblWidth / 100#358Else359 dblSearchTol = dblHeight / 100#360End If361362 m_ipPointToEID.SnapTolerance = dblSearchTol363364 InitializeNetworkAndMap =True' good to go365Exit Function366367Trouble:368 InitializeNetworkAndMap =False' we had an error369End Function。
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。
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。
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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。
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。
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ex6\city.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
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
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。
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。
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。
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。
第3步按要求和顺序逐个对目的点的路径的实现
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，将旗标按照车辆访问的顺序逐个放在点上。
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。
点选“追踪任务”下拉菜单选择“查找路径”。
单击“执行”键，则从起点按顺序逐一经过超市最后回到家的最短有效路径将显示出来，这条路径的总成本将显示在状态列。
同样是经过这11个地点，换成权重是时间的，由于道路车流量的不同，如在市中心车流量特别大，车速慢，故而为节约时间，所以使得路径发生很大的改变。
第4步阻强问题
这里的阻强是指网络中的点状要素或线状要素因为实际中遇到的例如修路，或那个时段车辆饱和，十字路口发生事故等一些缘故而使得要素不可运行，这时原来获得的最短路径就需要进行修正，具体操作如下：修路的情形出现，即某个路段不可运行，这在网络中的表现是设置阻强，方法有两种，一种是永久性的，直接将网络边要素的属性修改成不可运行。
选择要进行设置的边要素，将其属性中的“Enabled”字段改成“False”即可；另一种是暂时性的，设置边要素障碍。
即利用边要素障碍添加工具将边设置。
4、心得体会：。