网络数据集1.docx
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网络数据集1
什么是NetworkAnalyst？
ResourceCenter»专业库»扩展模块»NetworkAnalyst
通过ArcGISNetworkAnalyst扩展模块，您可以回答如下面所示的问题：
∙从A点到B点最快的方式是什么？
∙哪些房屋距离消防站有五分钟车程？
∙业务覆盖哪些市场区域？
绿色点表示位于不同城市中的仓库，面表示它们的市场区域，该市场区域被分为三个环状区域。
周围的绿色面表示货车可以在两小时内到达该区域，橙色面表示货车可以在四小时内到达该区域，红色面则表示货车可以在六小时内到达该区域。
∙一个人想要光顾一家商店。
这个潜在客户应该选择哪条路线可最快到达？
∙哪些救护车或巡逻警车能够最快对一起事故做出响应？
将指派距离事故现场最近的警察巡逻车。
在各个地点所需的警察人数将取决于事故的严重程度。
将生成每辆警车行驶的路线以及预期的响应时间。
∙一支配送或服务车队如何在提高客户服务质量的同时降低运输成本？
将三辆位于配送中心的食品配送货车指派到杂货店，并指定能够使运输成本达到最低的行驶路线。
车载容量、午休和最长行驶时间限制都将包括在分析中。
∙在何处经营商店可使市场份额最大化？
∙如果一家公司必须减少商店数量，它应该关闭哪家商店才能继续满足最为全面的需求？
商业、公共服务以及其他组织都可以从NetworkAnalyst中获益，因为该工具可帮助它们更有效地执行所需的操作，并作出更理想的战略性决策。
这些组织在了解哪些人群会购买他们的商品或接受他们的服务后，可以更深入地掌握动态的市场变化，这其中既包括当前的市场也包括潜在的市场。
可以通过对停靠点的优化排序并查找停靠点之间的最短路径来减少运输成本，同时还要考虑一些限制，如时间窗、车载容量和最长行驶时间等。
可以通过更快速的响应时间或更便利的设施点位置来提高客户服务质量。
NetworkAnalyst便于理解和解决这类问题。
研究和分析人员通常可利用NetworkAnalyst来确定多个起点和目的地之间成本最低的网络路径。
NetworkAnalyst创建的起点-目的地成本矩阵通常会成为更大规模分析的输入。
例如，预测行驶行为时经常会纳入人们到达某些特定地点所需行驶的距离。
在数学表达式中引用这些网络距离可以帮助规划行程。
OD成本矩阵分析计算从起点到目的地的最低成本网络路径。
它会输出连接起点与目的地的线要素。
每个线要素将行程的总网络成本存储为属性表。
分析经常会用到属性表并将其用作线性规划应用程序的输入。
同样，使用网络距离来代替直线距离时，空间统计中的某些分析会提供更精确的分析结果。
假如有一个交通事故的分析示例，该示例的目的是查找交通事故的聚类，准确地描述原因并采取措施降低交通事故的数量。
由于汽车在多条道路上行驶，因此使用网络距离来确定交通事故的聚类比使用直线距离进行确定更为有效。
在执行网络分析回答上面列出的问题之前，需要一个构建交通网模型的网络数据集。
什么是网络？
网络是一种由互联元素组成的系统，例如边（线）和连接交汇点（点）等元素，这些元素用来表示从一个位置到另一个位置的可能路径。
人员、资源和货物将沿着网络行进：
汽车和货车在道路上行驶，飞机沿着预定的航线飞行，石油沿着管道铺设的路线输送。
使用网络构建潜在行进路径的模型，可以执行与在网络上的石油、货车或其他代理移动相关的分析。
最常用的网络分析是查找两个点间的最短路径。
ArcGIS将网络分为两类：
几何网络和网络数据集。
几何网络（公用设施与河流网络）
河流网络与公用设施网络，如电力、天然气，下水道和给水线路等只允许沿边单向同时行进。
网络中的代理（如管道中石油的流动）不能选择行进的方向，它行进的路径需要由外部因素来决定：
重力、电磁、水压等。
工程师通过控制外部因素作用于代理的方式可以控制代理的流向。
注意:
在ArcGIS中，最好使用几何网络为公用设施网络和河流网络建模。
在ArcGIS中，最好使用几何网络为河流网络和公用设施网络（例如管道）建模，几何网络不需要ArcGISNetworkAnalyst扩展模块。
网络数据集（交通网）
街道、人行道和铁路网络等交通网允许在边上双向行驶。
网络中的代理（如在公路上行驶的卡车驾驶员）通常有权决定遍历的方向及目的地。
注意:
在ArcGIS中，最好使用网络数据集为交通网建模。
许可:
需要使用ArcGISNetworkAnalyst扩展模块来创建和编辑网络数据集。
在ArcGIS中，最好使用网络数据集为交通网（例如道路）建模。
要使用网络数据集并对其执行分析，需要使用ArcGISNetworkAnalyst扩展模块。
多方式网络数据集
网络数据集可以构建单一交通模式（如道路）的模型，也可以构建由多个交通模式（如公路、铁路和水路）构成的多方式网络的模型。
针对可沿着街道网络行走并搭乘地铁的行人显示最低成本路径。
3D网络数据集
三维网络数据集可用于为建筑物、矿山、洞穴等结构的内部通道构建模型。
最快速的路径可以将建筑物一楼的停靠点与三楼的停靠点连接起来。
使用限制执行分析时，您可以使用无障碍通道避开楼梯或者使疏散计划避开电梯。
如果街道要素具有精确的z坐标值，则可以将这些值与用于为建筑物内部的通道构建模型的z值要素结合使用，以创建校园甚至是城市的3D网络。
这样您便可回答如下所示的问题：
∙位于不同建筑物的房间之间的最理想的无障碍通道是哪条？
∙高层建筑物的哪些楼层消防部门不能够在八分钟之内赶到？
相关主题
什么是网络数据集？
网络分析图层的类型
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3/4/2011
NetworkAnalyst快速浏览
ResourceCenter»专业库»扩展模块»NetworkAnalyst
以下内容从总体上概述了用于访问和执行ArcGISNetworkAnalyst功能的用户界面的各个组成部分。
新建网络数据集向导
仅将街道要素类添加到ArcMap不能开始查找最短路径或执行其他网络分析。
简单要素，例如表示街道的线要素，彼此并不识别。
它们本身无法了解要连接到的内容，而且连通性对于网络分析是必不可少的。
不过，网络数据集可存储要素的连通性。
因此，不要直接使用街道要素，而是要根据街道在ArcCatalog中创建一个网络数据集，然后NetworkAnalyst才可以通过引用网络数据集而使用其中的任何要素。
创建网络数据集可使用新建网络数据集向导完成，该向导可通过ArcMap中的目录窗口访问。
该向导会通过提问一系列问题来引导您操作，因此可创建一个符合您需求的网络数据集。
网络数据集属性对话框
无论您的网络数据集是从他人接收的还是自己创建的，可能都需要访问或更改它的属性。
可以使用网络数据集属性对话框执行此操作，该对话框可从ArcMap中的目录窗口访问。
网络数据集具有自己的属性，这些属性与它们的源要素属性不同。
以下示例说明了网络属性可提供的信息类型：
遍历网络元素（如距离）的成本、元素的流向限制（单行道）和元素的等级分级（高速公路、主干道、地方街道）。
为添加或移除网络属性或者更改赋值器计算属性值的方式，可能会频繁访问网络数据集属性对话框上的属性选项卡。
NetworkAnalyst工具条
ArcMap中的NetworkAnalyst工具条可提供一些常用信息和功能。
例如，利用该工具条：
您会了解到哪个网络数据集（如果有）处于活动状态；可使用网络识别工具
检查地图上各网络元素的属性；还可以选择要执行的网络分析以及创建相应的网络分析图层。
工具条上其他有用的按钮包括方向按钮
，它可打开路径的转向说明；显示/隐藏NetworkAnalyst窗口按钮
；以及求解按钮
，它可生成网络分析结果。
网络分析图层
网络分析图层表示网络问题，问题解决后，也表示解决方案。
创建网络分析图层时，它仅是一个用于设置网络问题（例如路径、服务区或位置分配问题）的通用框架。
通过定义属性和为分析图层填充数据，可以使通用问题变为具体问题。
定义好问题后，可以启动求解操作。
分析图层可存储分析结果。
网络分析图层是由子图层组成的合成图层，使用线将它们与相应的子图层连接之后即可在ArcMap的内容列表中轻松识别。
NetworkAnalyst窗口
ArcMap中的NetworkAnalyst窗口主要帮助您快速轻松地管理网络分析图层的输入和输出。
网络分析图层属性
NetworkAnalyst窗口中的分析图层属性按钮将打开图层属性对话框，其中包含特定于活动分析图层的属性。
可以使用这些属性进一步定义想要求解的网络问题。
例如，可以在路径分析图层中设置一个属性，它将指示NetworkAnalyst是确定依次访问指定的停靠点的最小成本路径还是确定能够使路径总体成本最低的停靠点顺序和路径。
分析设置选项卡包含许多可用来定义网络问题的属性。
地理处理工具
NetworkAnalyst包括各种地理处理工具，可以执行网络分析并处理网络数据集和转弯要素。
一次只允许使用其中一种工具，但也可以将它们在模型或脚本中链接在一起使用。
NetworkAnalyst基本词汇
ResourceCenter»专业库»扩展模块»NetworkAnalyst
本文档介绍了要理解NetworkAnalyst帮助需要掌握的一些词汇。
这些词汇按您可能遇到的先后顺序列出。
有些定义与具有全面描述的文档相关联。
术语
描述
交通网
街道、人行道和铁路网络等交通网允许在边上双向行驶。
网络中的代理（如在公路上行驶的卡车驾驶员）通常有权决定遍历的方向及目的地。
注意:
在ArcGIS中，最好使用网络数据集为交通网建模。
警告:
如果要对河流网络或者管线或传输线等公共事业网络建模，则应该使用几何网络，而不是网络数据集。
了解有关几何网络的详细信息
源要素
源要素是用于创建网络数据集的线要素和点要素。
可以将源要素视为物理网络，其中不包含任何嵌入的拓扑。
而网络数据集则可以视为逻辑网络，其中嵌入了执行网络分析所需的拓扑关系。
网络数据集
网络数据集是可构建无向流模型的互连网络元素（边、交汇点和转弯）集合。
它最常用于构建公路网络模型。
网络数据集是一个逻辑网络，ArcGISNetworkAnalyst中的任何网络分析都需要网络数据集。
您可能会好奇如果已经有了貌似网络的线要素类，为什么还必须使用网络数据集。
原因在于线要素本身无法了解它们要连接到的内容，而网络元素则能做到这一点。
当执行网络分析时，求解程序需要快速扫描大量网络元素以确定需要采用哪条路径才能到达目的地。
如果必须参照简单线要素，可能需要为其检查的每条线执行费时的空间运算；这个过程会很慢。
此外，即使具有可行性，只使用线要素也很难设置复杂的连通性方案。
还有就是，当求解程序扫描网络数据集时，元素可在求解程序不显著降低速度的情况下提供准确的信息。
网络和网络数据集术语通常在NetworkAnalyst帮助文档中互换使用。
了解有关网络数据集的详细信息
网络元素
网络数据集由边、交汇点和转弯组成；这些组件通常被称为网络元素。
了解有关网络元素的详细信息
网络属性
网络属性包含有关网络数据集的信息。
分为以下四种类型：
∙成本-对遍历某个元素进行处罚。
至少需要一个成本属性。
∙描述符-包含常规信息；通常用于存储其他网络属性在计算值时引用的值。
∙等级-为网络分层，主要目的是更快速地求解网络分析。
∙限制-禁止在网络元素中进行某些移动。
单行道和违法转弯是通过限制网络属性建模的。
了解有关网络属性的详细信息
网络成本或抗阻
网络成本和抗阻指的是同一概念。
代理遍历网络元素时，需要花费一些代价，这就是网络成本。
例如，从一个城市到另一个城市的路径可能会花费45英里的网络“成本”。
网络成本可以是您选择的任何东西，不过通常是距离或行驶时间。
要在网络分析中使用网络数据集，网络数据集必须至少具有一个成本属性，因为网络分析始终会对某项成本进行优化。
例如，路径分析将在两个或多个点间找到成本最少的路径。
在某些情况下，可能需要多个成本属性。
赋值器
向网络数据集添加网络属性后，需要计算属性值。
赋值器可完成此功能。
每种网络属性具有多个赋值器。
网络属性针对每个网络元素（交汇点、边和转弯）和每个源要素类具有唯一的赋值器。
此外，每个边的源要素类具有两个赋值器：
一个用于边的“自-至”侧，另一个用于边的“至-自”侧。
例如，如果一个成本属性添加到由街道要素类和转弯要素类组成的网络数据集，会有一个赋值器为以下每项计算成本属性值：
∙系统交汇点
∙转弯
∙街道的“自-至”侧
∙街道的“至-自”侧
如果在网络中添加了多个源要素，可能需要多个赋值器为其相对应的网络元素计算成本。
赋值器的类型很多，例如常量赋值器和字段赋值器，前者用于向组中的所有元素指定单个值，后者用于从源要素中提取值并将其指定给其相对应的网络元素。
了解有关赋值器的详细信息
网络图层
当网络数据集在ArcMap中表现为图层时，被称为网络数据集图层，或者简称为网络图层。
了解有关网络图层的详细信息
网络分析图层
网络分析图层（或简称分析图层）可被视为设置和求解网络问题的框架。
例如，当选择在ArcMap中求解路径（最小成本路径）问题时会创建路径分析图层。
它将自动与活动的网络数据集关联。
此外，分析图层还具有进一步定义问题的属性，例如，有个属性可以指定是对停靠点进行优化排序还是对停靠点按列出的顺序进行访问。
网络分析图层还包含一组针对网络问题类型预定义的网络分析类，具体来说：
路径分析图层包含停靠点、路径和各种障碍的网络分析类，而起点-目的地分析图层包含起始点、目的地、线和障碍的网络分析类。
分析类进而也会包含您提供的输入数据和求解操作提供的输出数据。
了解有关网络分析图层的详细信息
网络分析类
网络分析类是要素类和表。
其中包含的要素和记录充当网络分析图层的输入数据和输出数据；例如，在路径分析图层中，您所提供的停靠点和障碍及生成的路径要素会存储在网络分析类中。
网络分析要素类将在ArcMap内容列表中显示为子图层。
它们不会保留在磁盘上，而是存储在内存中和保存在地图文档中。
了解有关网络分析类的详细信息
网络分析对象
它是网络分析类中存储的记录和要素的通用术语。
如果数据是要素并位于网络中，可以改用更为精确的术语网络位置。
了解有关网络分析对象的详细信息
网络位置
网络位置可以指位于网络中的网络分析对象，或者只是指网络中的点。
什么是网络数据集？
ResourceCenter»专业库»扩展模块»NetworkAnalyst»网络数据集
网络数据集非常适合于构建运输网。
它们通过源要素创建，其中可以包括简单要素（线和点）和转弯要素并存储源要素的连通性。
使用ArcGIS网络分析执行分析时，该分析始终在网络数据集中进行。
下图中显示了网络数据集如何构建街道网络。
图形中高亮显示了可以构建的单行道、转弯限制和天桥/隧道。
对网络执行的分析（例如从停靠点1到停靠点2的路径）遵照这些属性和其他网络数据集属性。
为了理解连通性及其重要性，假设要素通常互相识别不到对方。
例如，如果两个线要素相交，则任何一条线都没有识别到对方。
类似地，线要素末端的点要素不具有能使其识别这条线的任何固有信息。
但是，网络数据集会对重合的源要素进行追踪。
它还具有连通性策略，可进一步定义哪些重合要素是真正连接到一起的（您可以修改该策略）。
这样无需将道路连接到一起，就可以构建天桥和地下通道。
因此，执行网络分析时，求解程序就会知道沿该网络的哪些路径是可行的。
多方式网络数据集
诸如多方式运输网之类的更复杂的连通性情况也是可行的。
下面是一个位于巴黎市区的运输网示例，其中显示了公路、铁路和公交网。
网络数据集还有一个丰富的网络属性模型，它有助于为该网络构建阻抗、约束和等级。
工作空间
在ARC/INFO中，使用了Coverage动态创建网络。
在ArcViewGIS中，首次对线shapefile运行网络分析功能时创建了一个永久性网络。
在ArcGIS中，网络数据集会存储这个永久性网络。
使用网络数据集可以保存此网络、修改其属性和构建多种网络。
创建网络数据集时有几种选择。
最佳选择是通过地理数据库的要素数据集中的要素类创建网络数据集。
由于一个要素数据集可以与多个要素类一起存储并可轻松地与这些要素类进行通信，因此网络数据集可以支持多个源并构建多方式网络。
基于shapefile的网络数据集可为ArcViewGIS用户提供快速迁移其数据的机会。
shapefile网络数据集可通过包含网络源（例如街道网络）的折线（polyline）shapefile创建，也可通过shapefile转弯要素类创建。
此类网络数据集不能支持多个边源，也不能用于构建多方式网络。
ArcGIS网络分析还可以读取SDC网络数据集。
这使您可以对供应商所提供的SDC数据执行网络分析，而不必创建其自己的网络数据集。
相关主题
创建网络数据集
网络元素
ResourceCenter»专业库»扩展模块»NetworkAnalyst»网络数据集»Networkdatasetconcepts
网络数据集是由网络元素组成的。
网络元素是根据创建网络数据集时使用的源要素而生成的。
源要素的几何有助于建立连通性。
此外，网络元素还包含用于控制网络导航的属性。
网络元素的类型有三种：
∙边-连接到其他元素（交汇点），同时是代理行驶时经过的连接线
∙交汇点-连接边并使边与边之间的导航变得更容易
∙转弯-存储可影响两条或多条边之间的移动的信息
所有网络的基本结构均由边和交汇点组成。
网络中的连通性将处理边和交汇点彼此之间的相互连接。
转弯是一种可选元素，用于存储与特定转弯移动方式有关的信息；例如，限制从一条特定边左转到另一条边。
网络源
可参与创建网络数据集的网络源有三种类型：
∙边要素源-线要素类可作为边要素源。
∙交汇点要素源-点要素类可作为交汇点要素源。
∙转弯要素源-转弯要素类可作为网络中的转弯要素源。
转弯要素源会在导航期间明确建立边元素之间可能存在的过渡子集的模型。
每个以源形式参与到网络中的要素类都会基于自身指定的角色来生成元素。
例如，线要素类可用作边元素的源，而点要素类可用于生成交汇点元素。
转弯元素可根据转弯要素类来创建。
生成的交汇点、边和转弯元素将组成基础图表（即网络）。
由于几何网络要素类被动态连接到几何网络，因此不可作为网络数据集源。
要素类若作为网络数据集中的源，则可参与到拓扑中。
以一个简单交通网和参与该交通网创建的源为例。
该网络中具有可充当边源的街道要素类、可充当交汇点源的街道交叉点要素类、可充当边（铁路线、公交线路）的附加线要素类以及可充当交汇点（火车站和公共汽车站）的点要素类。
位于要素数据集（包含网络数据集）中的所有要素类均可作为网络源。
只有两种源可参与shapefile网络数据集，即线shapefile和shapefile转弯要素类。
了解连通性
ResourceCenter»专业库»扩展模块»NetworkAnalyst»网络数据集»Networkdatasetconcepts
创建网络数据集时，需要选择将根据源要素创建哪些边或交汇点元素。
确保正确形成边和交汇点对于获得准确的网络分析结果而言非常重要。
网络数据集中的连通性基于线端点、线折点和点的几何重叠建立，并遵循设置为网络数据集属性的连通性规则。
连通性组
建立ArcGISNetworkAnalyst中的连通性要从定义连通性组开始。
每个边源只能被分配到一个连通性组中，每个交汇点源可被分配到一个或多个连通性组中。
一个联通性组中可以包含任意数量的源。
网络元素的连接方式取决于元素所在的连通性组。
例如，对于创建自两个不同源元要素类的两个边，如果它们处在相同连通性组中，则可以进行连接。
如果处在不同连通性组中，除非用同时参与了这两个连通性组的交汇点连接这两个边，否则不可以连接这两个边。
连通性组可用于构建多方式运输系统模型。
您可以为各个连通性组选择要相互连接的网络源。
在下面的地铁和街道网络示例中，地铁线和地铁入口均被分配到了同一连通性组中。
请注意，Metro_Entrance同时还处在街道所处的连通性组中。
它构成了两个连通性组间的连接。
两组中的所有路径都必须至少经由一个共享地铁入口。
例如，路径求解程序可能会为行人确定城市两个位置之间的最佳路径为：
从街道步行到地铁入口，然后乘地铁，再在换乘站换乘另一趟地铁，最后走出另一个地铁入口。
连通性组既区别了两个网络，又通过共享交汇点（地铁入口）把二者连接在一起。
连接连通性组内部的边
同一连通性组内的边可以以两种不同方式进行连接，具体方式取决于边源上采用的连通性策略。
∙如果设置的是端点连通性，则线要素将变成仅在重合端点处进行连接的边。
∙在此示例中，线要素l1变成了边要素e1，线要素l2变成了边要素e2。
遵照此连通性策略，将始终针对一个线要素创建一个边要素。
构建具有端点连通性的网络是构建交叉式对象模型（如桥梁）的一种方式。
为构建此示例的模型，桥和街道被放置在了同一连通性组
（1）中。
街道源被指定了“任何折点”连通性，以便街道要素可以与其他街道要素在重合折点处相连接。
桥源被指定了端点连通性。
这意味着桥只可在端点处与其他边要素相连接。
因此，从桥下方穿过的任何街道都不与桥相连接。
桥将在端点处与其他街道连接。
∙如果要用于构建天桥（桥）和地下通道（隧道）模型的网络中仅包含一个源，则可以考虑在平面数据上使用高程字段。
有关详细信息，请参阅下文的“高程字段”部分。
∙如果设置了“任何折点”连通性，则线要素将在重合折点处分成多条边。
如果构建街道数据的目的是要让街道在折点处与其他街道相交，则设置这一策略非常重要。
∙在此示例中，两条在共享折点位置相交的折线被分成了四条边，并在该共享折点处形成了交汇点。
边e1和e3用线要素l1的源要素类和对象ID进行标识。
边e2和e4用线要素l2的源要素类和对象ID进行标识。
交汇点j3将是新建系统交汇点。
交汇点j1、j2、j4和j5要么会是系统交汇点，要么会是源要素类的重合点的交汇点。
警告:
并非所有交叉线要素都可以生成连接的边。
如果它们不共享任何重合端点或折点，则通过任何连通性策略也无法在交点处创建交汇点。
因此必须事先对网络数据集的街道数据进行清理，以确保无论折点还是端点都显示在所有所需交汇点处。
如果需要改进街道数据，可以使用地理处理工具（如整合）分割交叉线；也可以在这些要素类上建立拓扑，并在编辑街道要素时应用强制要素在交叉点处进行分割的拓扑规则。
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