基于arcgis最短路径分析
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28
天桥和地下通道
在网络中有两种方法来表示天桥和地下通道。 1.边线与交汇点的连通策略：天桥和其下的 道路在它们的交叉处都表示无节点的连续路 径 2.高程方法：是把天桥和地下通道视为平面 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）
34
边线连通策略
端点连通（Endpoints）
两个线要素在交点处并没有打断，所以不连通
任意节点连通（Any vertexes）
在两条相交线段交点处添加交汇点 （junction） ；可以连通
35
交汇点连通性
可以参与到多个连通组中 可以将同一或不同连通组中的线要素连
36
交汇点连通性策略
23
网络分析需要解决的问题
路径分析：
点对点最优路径 多目标点访问，如物流配送
障碍分析
服务区域判定：
服务范围生成
查找最邻近设施 导航：
导航图生成
交通，医疗， 公共安全，教育， 公共事业，地方 政府，商业等等
24
网络数据集基本概念
名词：道路网络是线要素图层，具有拓扑属性和 用于对象流(如交通)的适当属性。
网络分析
1、网络分析概述 2、网络分析实现
1
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。
20
网络分析实现 理论：（教材p313） 软件： ArcMap SuperMAP
21
网络分析实现
软件：ArcMAP
22
ArcGIS支持的网络类型
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
15
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。
25
网络数据集
ArcGIS网络分析所使用的网络存储在网 络数据集中 它由一系列元素参与网络的要素构成 是一种高级的连通性模型 可以模拟复杂的场景，如多模的交通网 络 也可以对复杂的网络属性进行处理，例 如各种限制，网络等级等。
26
网络数据集由两部分组成： 物理网络：
用于构建网络并生成网络元素：边线 （edges）、交汇点（junctions）和转弯 （turns）。
13
路径选择(PathFinding)
TOUR：进行路径选择分析时，在保证在一 次行程中访问所有站点的前提下，访问站 点的次序是由TOUR自己决定的。因此TOUR 分析的结果既包括所选择的路径，也包括 它所确定的最优的访问次序。例如：卡车 司机要在一天时间内向若干个站点送货， 只要保证在当天内将货物送到每一个站点 就可以了，先送哪个站点，后送哪个站点， 完全由司机本人决定。TOUR就负责完成确 定访问次序，并寻找最经济路径的任务。
18
定位配置分析(选址和分区)
定位配置分析的实质是线性规划问题。主要的算法 包括： p-中心问题：在m个候选点中，选择p个供应点，为n 个需求点服务，并使得从服务中心到需求点之间的 距离（或时间、费用）最小。 中心服务范围的确定：中心服务范围是指一个服务 设施在给定的时间或距离内，能够到达的区域。 中心资源的分配范围：资源分配就是将空间网络的 边或者结点，按照中心的供应量及网络边和结点的 需求量，分配给一个中心的过程，用来模拟空间网 络上资源的供需关系(Allocation） 。
6
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 站点(Stop)：资源沿着网络路径流动时被分配或收集的位 置，如邮件投放点、公共汽车站，属性如资源需求量 转向点(拐点，Turn)：链路相交处，资源流向发生改变的 点
11
路径选择(PathFinding)
应用：在远距离送货、物资派发、急救服务和邮递
等服务中，经常需要在一次行程中同时访问多个站 点(收货方、邮件主人、物资储备站等)，如何寻找 到一个最短和最经济的路径，保证访问到所有站点， 同时最快最省地完成一次行程，这是很多机构经常 遇到的问题。 这类分析中，道路网络的不同弧段(网络模型中的 Link)有不同的影响物流通过的因素， 路径选择分 析必须充分考虑到这些因素，在保证遍历需要访问 的站点的同时，为用户寻找出一条最佳(距离、时 间或费用等)的运行路径。
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
*要素类不能同时参与构成Geometric Network和 Network Dataset
2
由一系列相互连通的点和线组成，用来描 述地理要素（资源）的流动情况。
3
1. 网络分析(NetWork)
1.2 网络分析主要内容
网络数据模型 网络分析功能
网络跟踪(Trace) 路径分析(PathFinding) 资源分配(Allocation) 其他网络分析
4
地理网络的类型
12
路径选择(PathFinding)
两种方式(Path和Tour)。ArcInfo有两个路径选 择分析命令：Path和Tour。 共同点：都是在网络中寻找遍历所有站点最经 济的路径。 区别：在遍历网络的所有站点过程中，处理站 点的顺序有所不同。
PATH：必须按照指定的顺序访问网站中的所有站 点。 例如，救护车必须从急救中心(STOP 1)出发，然后 前往事故地点(STOP 2)，然后负责将伤员送往最近 的医院(STOP 3),最后返回急救中心(STOP 4).
定向网络
流向由源（source）至汇
（sink） 网络中流动的资源自身不能 决定流向 (如：水流、电流)
非定向网络
流向不完全由系统控制
网络中流动的资源可以决定流
向 (如：交通系统)
5
网络数据模型
网络模型是对现实世界网络的抽象。在 模型中，网络由链(Link)、结点(Node)、 站点(Stop)、中心(Center)和转向点 (Turn)组成。 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。
线要素(边线)
端点连通（Endpoints）
任意节点（Any vertexes）
点要素(交汇点)
依据边线规则（ Honor） 交点处连通（Override） 高程字段（Elevation Field）
33
边线连通性 每个子类要素只能只能参与到一个连 通组中 连通策略在同一个连通组中定义 默认情况下，不同连通组中的线要素 不连通 可以使用点要素定义不同连通组中的 线要素的连通性
14
资源分配(Allocation)
反映现实世界网络中资源的供需关系模型。可以 解决资源的有效利用和合理分配；确定最近中心， 实现最佳服务
“供(Supply)”代表一定数量的资源或货物，它 们位于被称之为“CENTER”的设施中。“需 (Demand)”指对资源的利用。Allocate分析就是 在空间中的一个或多个点之间分配资源的过程。 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。
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。 转弯数据：转弯数据。该类型数据专 门用于网络数据集，可由线数据或 描述边界转向关系的turn表生成。
19
地址编码与匹配(GeoCoding) 地址编码与匹配(GeoCoding)
利用人们习惯的地址(街道门牌号)信息 确定它在地图上的确切位置的技术. 地址编码与匹配就是在含地址的表格 数据与相关图层之间建立联系，并为表格数 据创建一个相应的点要素层。当对表格数据 进行编码后，就可以对表格数据进行空间定 位查询和分析
10
路径分析
在网络分析过程中，路径系统起着相 当重要的作用。事实上很多网络分析 的结果都是以路径系统的形式体现出 来的。 内容：路径分析是用于模拟两个或两 个以上地点之间资源流动的路径寻找 过程。当选择了起点、终点和路径必 须通过的若干中间点后，就可以通过 路径分析功能按照指定的条件寻找最 优路径
29
(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
30
连通组和连通策略 连通组
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。
依边线连通（Honor）：由边线决定是否连通
交点处连通（Override）
在边线上增加一个交点 点要连通到边线形成一个交汇点
37
连通性策略
线要素（边线） 端点连通 任意节点连通 边线只能在端点处与其它边线或交汇点连 通。 一条边线可以与其它边线或交汇点的任意节点处连通。
点要素(交汇点)
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。 31
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 来进行高级网络 建模，多连通组构建多模式 网络的基础
32
连通策略－Connectivity Policies
17
定位配置分析(选址和分区)
Location-Allocation(选址和分区)分析
Location-allocation分析是决定一个或多个 服务设施的最优位置的过程，它的定位力求保 证服务设施可以以最经济有效的方式为它所服 务的人群提供服务。在此分析中，即有定位过 程，也有资源分配过程。
7
网络组成要素
8
网络分析功能
网络跟踪 路径分析 资源分配 定位配置分析 地址地理编码
9
网络跟踪(Trace)
概念：网络中用于研究网络中资源和信息的流向 就是网络跟踪的过程。 在点污染研究中，可以跟踪污染物从污染 源开始，沿河流向下游扩散的过程。在电网应 用中，可以根据不同开关的开、关状态，确定 电力的流向。 数据结构的拓扑基础：网络跟踪中涉及的一个重 要概念是“连通性”(Connectivity)，这定义了 网络中弧段与弧段的连接方式，也决定了资源与 信息在网络中流动时的走向。
16
Hale Waihona Puke Baidu
关于Allocate的两个例子
Demand-To-Supply的例子：学校选址
学校与学生的关系也构成一种在网络中供 需分配关系。学校是资源提供方，它负责提供 名额供适龄儿童入学。适龄儿童是资源的需求 方，他们要求入学。作为需求方的适龄儿童沿 街道网络分布，他们产生了对作为供给方的学 校的资源--学生名额的需求。这种情况下， “资源”的流向是由适龄儿童前往学校
天桥和地下通道
在网络中有两种方法来表示天桥和地下通道。 1.边线与交汇点的连通策略：天桥和其下的 道路在它们的交叉处都表示无节点的连续路 径 2.高程方法：是把天桥和地下通道视为平面 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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边线连通策略
端点连通（Endpoints）
两个线要素在交点处并没有打断，所以不连通
任意节点连通（Any vertexes）
在两条相交线段交点处添加交汇点 （junction） ；可以连通
35
交汇点连通性
可以参与到多个连通组中 可以将同一或不同连通组中的线要素连
36
交汇点连通性策略
23
网络分析需要解决的问题
路径分析：
点对点最优路径 多目标点访问，如物流配送
障碍分析
服务区域判定：
服务范围生成
查找最邻近设施 导航：
导航图生成
交通，医疗， 公共安全，教育， 公共事业，地方 政府，商业等等
24
网络数据集基本概念
名词：道路网络是线要素图层，具有拓扑属性和 用于对象流(如交通)的适当属性。
网络分析
1、网络分析概述 2、网络分析实现
1
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。
20
网络分析实现 理论：（教材p313） 软件： ArcMap SuperMAP
21
网络分析实现
软件：ArcMAP
22
ArcGIS支持的网络类型
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
15
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。
25
网络数据集
ArcGIS网络分析所使用的网络存储在网 络数据集中 它由一系列元素参与网络的要素构成 是一种高级的连通性模型 可以模拟复杂的场景，如多模的交通网 络 也可以对复杂的网络属性进行处理，例 如各种限制，网络等级等。
26
网络数据集由两部分组成： 物理网络：
用于构建网络并生成网络元素：边线 （edges）、交汇点（junctions）和转弯 （turns）。
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路径选择(PathFinding)
TOUR：进行路径选择分析时，在保证在一 次行程中访问所有站点的前提下，访问站 点的次序是由TOUR自己决定的。因此TOUR 分析的结果既包括所选择的路径，也包括 它所确定的最优的访问次序。例如：卡车 司机要在一天时间内向若干个站点送货， 只要保证在当天内将货物送到每一个站点 就可以了，先送哪个站点，后送哪个站点， 完全由司机本人决定。TOUR就负责完成确 定访问次序，并寻找最经济路径的任务。
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定位配置分析(选址和分区)
定位配置分析的实质是线性规划问题。主要的算法 包括： p-中心问题：在m个候选点中，选择p个供应点，为n 个需求点服务，并使得从服务中心到需求点之间的 距离（或时间、费用）最小。 中心服务范围的确定：中心服务范围是指一个服务 设施在给定的时间或距离内，能够到达的区域。 中心资源的分配范围：资源分配就是将空间网络的 边或者结点，按照中心的供应量及网络边和结点的 需求量，分配给一个中心的过程，用来模拟空间网 络上资源的供需关系(Allocation） 。
6
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 站点(Stop)：资源沿着网络路径流动时被分配或收集的位 置，如邮件投放点、公共汽车站，属性如资源需求量 转向点(拐点，Turn)：链路相交处，资源流向发生改变的 点
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路径选择(PathFinding)
应用：在远距离送货、物资派发、急救服务和邮递
等服务中，经常需要在一次行程中同时访问多个站 点(收货方、邮件主人、物资储备站等)，如何寻找 到一个最短和最经济的路径，保证访问到所有站点， 同时最快最省地完成一次行程，这是很多机构经常 遇到的问题。 这类分析中，道路网络的不同弧段(网络模型中的 Link)有不同的影响物流通过的因素， 路径选择分 析必须充分考虑到这些因素，在保证遍历需要访问 的站点的同时，为用户寻找出一条最佳(距离、时 间或费用等)的运行路径。
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
*要素类不能同时参与构成Geometric Network和 Network Dataset
2
由一系列相互连通的点和线组成，用来描 述地理要素（资源）的流动情况。
3
1. 网络分析(NetWork)
1.2 网络分析主要内容
网络数据模型 网络分析功能
网络跟踪(Trace) 路径分析(PathFinding) 资源分配(Allocation) 其他网络分析
4
地理网络的类型
12
路径选择(PathFinding)
两种方式(Path和Tour)。ArcInfo有两个路径选 择分析命令：Path和Tour。 共同点：都是在网络中寻找遍历所有站点最经 济的路径。 区别：在遍历网络的所有站点过程中，处理站 点的顺序有所不同。
PATH：必须按照指定的顺序访问网站中的所有站 点。 例如，救护车必须从急救中心(STOP 1)出发，然后 前往事故地点(STOP 2)，然后负责将伤员送往最近 的医院(STOP 3),最后返回急救中心(STOP 4).
定向网络
流向由源（source）至汇
（sink） 网络中流动的资源自身不能 决定流向 (如：水流、电流)
非定向网络
流向不完全由系统控制
网络中流动的资源可以决定流
向 (如：交通系统)
5
网络数据模型
网络模型是对现实世界网络的抽象。在 模型中，网络由链(Link)、结点(Node)、 站点(Stop)、中心(Center)和转向点 (Turn)组成。 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。
线要素(边线)
端点连通（Endpoints）
任意节点（Any vertexes）
点要素(交汇点)
依据边线规则（ Honor） 交点处连通（Override） 高程字段（Elevation Field）
33
边线连通性 每个子类要素只能只能参与到一个连 通组中 连通策略在同一个连通组中定义 默认情况下，不同连通组中的线要素 不连通 可以使用点要素定义不同连通组中的 线要素的连通性
14
资源分配(Allocation)
反映现实世界网络中资源的供需关系模型。可以 解决资源的有效利用和合理分配；确定最近中心， 实现最佳服务
“供(Supply)”代表一定数量的资源或货物，它 们位于被称之为“CENTER”的设施中。“需 (Demand)”指对资源的利用。Allocate分析就是 在空间中的一个或多个点之间分配资源的过程。 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。
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。
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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。 转弯数据：转弯数据。该类型数据专 门用于网络数据集，可由线数据或 描述边界转向关系的turn表生成。
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地址编码与匹配(GeoCoding) 地址编码与匹配(GeoCoding)
利用人们习惯的地址(街道门牌号)信息 确定它在地图上的确切位置的技术. 地址编码与匹配就是在含地址的表格 数据与相关图层之间建立联系，并为表格数 据创建一个相应的点要素层。当对表格数据 进行编码后，就可以对表格数据进行空间定 位查询和分析
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路径分析
在网络分析过程中，路径系统起着相 当重要的作用。事实上很多网络分析 的结果都是以路径系统的形式体现出 来的。 内容：路径分析是用于模拟两个或两 个以上地点之间资源流动的路径寻找 过程。当选择了起点、终点和路径必 须通过的若干中间点后，就可以通过 路径分析功能按照指定的条件寻找最 优路径
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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
30
连通组和连通策略 连通组
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。
依边线连通（Honor）：由边线决定是否连通
交点处连通（Override）
在边线上增加一个交点 点要连通到边线形成一个交汇点
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连通性策略
线要素（边线） 端点连通 任意节点连通 边线只能在端点处与其它边线或交汇点连 通。 一条边线可以与其它边线或交汇点的任意节点处连通。
点要素(交汇点)
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。 31
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 来进行高级网络 建模，多连通组构建多模式 网络的基础
32
连通策略－Connectivity Policies
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定位配置分析(选址和分区)
Location-Allocation(选址和分区)分析
Location-allocation分析是决定一个或多个 服务设施的最优位置的过程，它的定位力求保 证服务设施可以以最经济有效的方式为它所服 务的人群提供服务。在此分析中，即有定位过 程，也有资源分配过程。
7
网络组成要素
8
网络分析功能
网络跟踪 路径分析 资源分配 定位配置分析 地址地理编码
9
网络跟踪(Trace)
概念：网络中用于研究网络中资源和信息的流向 就是网络跟踪的过程。 在点污染研究中，可以跟踪污染物从污染 源开始，沿河流向下游扩散的过程。在电网应 用中，可以根据不同开关的开、关状态，确定 电力的流向。 数据结构的拓扑基础：网络跟踪中涉及的一个重 要概念是“连通性”(Connectivity)，这定义了 网络中弧段与弧段的连接方式，也决定了资源与 信息在网络中流动时的走向。
16
Hale Waihona Puke Baidu
关于Allocate的两个例子
Demand-To-Supply的例子：学校选址
学校与学生的关系也构成一种在网络中供 需分配关系。学校是资源提供方，它负责提供 名额供适龄儿童入学。适龄儿童是资源的需求 方，他们要求入学。作为需求方的适龄儿童沿 街道网络分布，他们产生了对作为供给方的学 校的资源--学生名额的需求。这种情况下， “资源”的流向是由适龄儿童前往学校