ArcGIS几何网络分析Word文档格式.docx

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逻辑网络是用于追踪操作和流式操作连通图。

边和交汇点之间所有连通性都在逻辑网络中进行维护。

系统将逻辑网络作为由地理数据库创建和维护表集合进行管理。

这些表记录了几何网络所涉及要素如何互相连接。

通过逻辑网络，能够在编辑和分析期间快速发现几何网络中相连边和交汇点之间连通性关系并为这种关系建模。

这可以实现快速网络追踪，并便于在编辑期间建立动态连通性。

在几何网络中编辑或更新边和交汇点时，对应逻辑网络也会进行自动更新和维护。

无需重新构建要素连通性或直接访问逻辑网络；

地理数据库会维护逻辑网络。

下图显示了给水干管（在几何网络中由单个复杂边表示）在逻辑网络中由多个元素构成方式。

逻辑网络中与给水干管对应表由ArcGIS创建并维护。

在对几何网络中给水干管进行编辑时，ArcGIS会自动更新逻辑网络中对应元素，并且会保持几何网络中要素间连通性。

2概念模型

网络要素类中拓扑连通性基于几何重叠。

如果沿着一条边添加交汇点，或者沿着另一条边添加一条边，它们彼此之间将进行拓扑连接。

几何网络中边可以是简单边，也可以是复杂边。

几何网络中简单边与逻辑网络中边元素具有“一对一”关系。

复杂边与逻辑网络中边元素具有“一对多”关系。

因此，几何网络中一条复杂边可表示逻辑网络中多条边。

当移动网络边或交汇点时，与其相连网络要素会通过进行自我拉伸和调节来保持连通性

2.1网络划分

1、从抽象层次来说，网络分为逻辑网络和几何网络

逻辑网络是与地理无关网络，只表达点线之间联通关系，类似于图论中图概念（其实底层来说，逻辑网络就是图）；

而几何网络是与地理相关，它只是在逻辑网络基础之上加上了地理相关东西，所以核心还是逻辑网络。

2、从网络本身特性来说，可以把网络分为传输网络和效能网络

传输网络指是像道路网这样网络，车辆在道路上行驶时是可以自由改变行进线路（当然是遵守交通规则前提下），像水路网、航空网都是这样。

这类网络有个特点，就是网络本身连接关系及性质，不能完全决定网络中物体行进路径。

效能网络指是像电力网络、自来水网络等，这类网络特点为，一旦决定了网络连接关系及参数，网络中所流动物体行进路径就被确定了。

这两种网络在底层来说，都是通过逻辑网络进行表达。

在上层，传输网络是通过geonetworkdatasets来实现，而效能网络则是通过geometricnetwork来实现。

2.2网络构成

一个网络只能由点和边来构成，并且只能是点和边相连，不能点和点连，边和边连；

在构建网络时候，如果边端点没有点，则会自动增加点；

网络中能够存在不和任何边相连孤立点。

点和边都有二种：

简单、复杂（这种概念只在几何网络中有，在逻辑网络中不存在简单复杂概念）。

简单点和简单边指是地理图层中一个点或一条边与逻辑网络中元素是一一对应；

复杂点与复杂边指是地理图层中一个点或边对应到逻辑网络中时，是多个元素。

在arcgis9.3中，复杂点还是没有实现，需要开发者自己扩展。

下面这幅图是简单边示意图：

从这个示意图可知，如果边上存在点，在建立网络时，如果该边被指定为简单边，则这条边将会以边上点进行打断。

以下为复杂边示意图：

从图中可知，复杂边不会被打断，而是通过Sub-ID来将一条边标示为不同子部分，这样，一条边要素在逻辑网络中就对应多条记录。

3可以执行操作

3.1使用网络分析工具栏可执行追踪操作

●网络中位于给定点上游所有网络元素（追踪上游）。

●网络中位于给定点下游所有网络元素（追踪下游）。

●网络中位于给定点上游所有网络元素总成本（上游蓄积）。

●网络中某点上游路径（查找路径上游）。

●位于网络中点集合上游公用要素（查找公用原型）。

●通过网络连接到给定点所有要素（查找连接）。

●未通过网络连接到给定点所有要素（查找未连接）。

●可以在网络中各点之间生成多条路径闭合线（查找闭合线）。

●网络中两点间路径。

找到路径可能只是这两点间多条路径之一，具体取决于网络是否包含闭合线（查找路径）。

3.2网络构建错误

构建网络错误架构说明：

字段名

错误信息

ErrorID

错误对象ID

ClassID

包含非法几何要素类对象类ID

ObjectID

包含非法几何要素对象ID

ErrorType

该要素错误

esriNetworkErrorType错误类型枚举：

3.3几何网络捕捉模型

成功几何网络创建始于整洁数据，只有这样才能保证分配正确连通性。

虽然几何网络向导中提供捕捉功能有助于确保重叠，但还应辅之以其他解决方案。

也可以使用“拓扑”等其他选项来确保数据整洁，这有助于在准备阶段对数据进行清理以便用于构建几何网络。

3.4向网络添加要素类

在几何网络生命周期中可随时添加新边和交汇点要素类。

这些新要素类为空——不能向现有几何网络添加包含数据要素类。

3.5几何网络增量加载

步骤:

1）在ArcMap中，单击自定义下拉菜单。

2）选择自定义模式，然后选择命令选项卡。

3）选择数据转换器类别，选择网络增量加载程序命令，然后将其拖放到现有工具栏上。

4）在ArcMap内容列表中，选择一个参与了要加载要素几何网络要素类，然后单击几何网络增量加载程序命令。

5）单击添加数据按钮并导航到源数据。

几何网络增量加载程序命令可以将ArcGIS所支持任何数据源视为输入。

6）选择一组输入要素类。

7）单击下一步。

8）将每个源要素类分别映射到一个网络要素类。

该命令将自动映射具有相同名称要素类。

3.6设置流向

为了设置流向，网络必须至少包含一个指定为包含源头和/或汇点交汇点要素类，可以使用ArcMap在几何网络中保持流向。

ArcMap使用网络连通性、网络要素启用或禁用状态及源头和汇点位置来建立流向。

执行下列操作都必须设置流向：

●创建新几何网络。

●向网络添加要素或从中移除要素。

●修整要素以便更改网络连通性。

●连接或断开要素。

●添加或移除源头或汇点。

●启用或禁用要素。

●协调版本。

3.7管理几何网络

几何网络实际上是多个要素类之间关联，在数据库中用多个表加以表示。

删除几何网络后，会发生以下变化：

1）网络要素类恢复为简单要素类。

边要素类变为线要素类，交汇点要素类变为点要素类。

2）几何及逻辑网络表将被删除。

3）孤立交汇点类将被删除。

为此，建议不要使用孤立交汇点存储附加信息。

删除几何网络之前，如果需要保留孤立交汇点要素，则可将这些要素复制或导出到新要素类中。

4）连通性规则和权重将被删除。

5）启用字段和辅助角色字段不会从要素类中移除。

如果重新创建几何网络，可能会重复使用这些字段及其包含值。

6）构建过程中对网络执行任何捕捉操作都不会被撤消。

如果重新创建几何网络，则不必重新指定捕捉，除非需要更大捕捉容差。

在以下任何情况下，您都需要删除并重新创建几何网络：

1）需要向网络添加新已填充要素类。

2）需要移除网络中权重。

3）在先前构建过程中指定捕捉容差过小。

4）需要将要素类从简单边更改为复杂边，反之亦然。

5）需要添加特定交汇点要素类作为源点或汇点，或者需要移除其辅助角色。

6）想要重命名几何网络。

4关键概念

4.1禁用要素和禁用图层

禁用要素是在特定位置创建障碍一种更加持久方法。

例如，在城市供水管网中如果给水干管因道路施工项目被挖开并封死，自来水将无法通过这段给水干管。

如果禁用代表此给水干管网络要素，将在此要素处停止追踪。

在某些情况下，可能有必要禁用整个图层。

例如，通过禁用配电网络中开关图层并从网络中某点进行追踪，可以找出为在网络中隔离此点需要扳动开关，即追踪操作停止处要素。

网络要素启用或禁用状态是由“启用”字段维护一种属性。

“启用”字段有一个关联域，即EnabledDomain。

EnabledDomain以及“启用”字段有两个可用值：

真或假。

当基于简单要素类构建几何网络时，该字段会自动添加到输入要素类，并且会创建EnabledDomain（如果尚未存在）并将其关联到“启用”字段。

4.2使用选择范围修改追踪任务

进行追踪时，ArcMap支持以三种主要方式使用选择范围：

●使用“分析选项”对话框，可以指定是在网络中所有要素上、仅所选要素上还是仅未选择要素上执行追踪操作。

仅追踪所选要素表示未选择要素将充当障碍，而仅追踪未选择要素表示所选要素将充当障碍。

通过以这种方式使用选择范围，可以执行追踪操作为后续操作生成障碍集，或者可以构建选择范围查询来生成要执行追踪操作网络要素集。

●可以指定执行追踪操作时选择哪些图层。

可通过ArcMap中“选择范围”菜单，指定可以选择和无法选择图层。

当ArcMap以选择集形式返回追踪操作结果时，在“选择范围”菜单中指定设置将用于确定在追踪返回选择集中应包含哪些要素。

●可以使用交互式选择方法（通过“选择范围”菜单设置）来指定生成选择集行为。

可以创建新选择范围，将追踪操作结果添加到当前选择范围，以及从当前选择范围中选择追踪操作结果或移除追踪操作结果。

通过ArcMap中选择功能，可以使用ArcMap自带简单追踪任务执行复合而复杂追踪操作。

4.3孤立交汇点

创建几何网络后，会随之创建一个简单交汇点要素类，称为孤立交汇点要素类。

孤立交汇点要素类名称与几何网络名称一致，但要加上_Junctions后缀。

例如，名为Electric_Net几何网络会有一个名为Electric_Net_Junctions对应孤立交汇点要素类。

几何网络使用孤立交汇点要素类来保持网络完整性。

在创建几何网络期间，如果源数据中某个边端点处不存在几何重合交汇点，则在该端点处会插入一个孤立交汇点。

通过将孤立交汇点要素归入其他交汇点要素，可从几何网络中移除孤立交汇点要素。

归入孤立交汇点就是将其替换为用户定义交汇点以将其并入网络中。

至于如何归入孤立交汇点，有明确定义规则可供遵循。

4.4中跨连通性

在中跨处将交汇点连接到边，从而允许从边抽取资源；

但该边仍以单个要素形式存在。

只有复杂边支持中跨连通性。

4.5源头和汇点

网络通常用于对现实中某些系统进行建模，在这些系统中，明确定义了元素在整个网络中移动方向。

例如，电力网络中电力就是从发电站流向客户。

在供水管网中，流向可能不像电力网络中定义那样明确，但水可能是从泵站流向客户或从客户流向污水处理厂。

几何网络就是一个定向流动系统（其中每条边都有一个固定流向）例子，例如，沿顺流方向流到水文河道内河流网络。

网络中流向基于一组源头和汇点计算得出。

在上面例子中，电流和水流由源头和汇点推动。

以排污管网为例，水流从发电站或泵站（源头）离开，然后流向污水处理厂（汇点）。

几何网络中交汇点可充当源头或汇点。

在网络中创建新交汇点要素类时，可以指定哪些交汇点要素类中要素可以充当辅助角色（源头或汇点）或不充当任何辅助角色。

如果指明这些要素可以充当源头或汇点，则会将一个“辅助角色”字段添加到相应要素类，以记录该要素是要充当源头、