实验十 空间网络分析

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1、实验、网络分析（道路网络分析）一、实验目的网络分析是GS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（例如，河流、排水管道、电力网络）。此实验重要波及道路网络分析，重要内容涉及:l 最佳途径分析,如:找出两地通达的最佳途径。l 近来服务设施分析,如：引导近来的救护车到事故地点。l 服务区域分析,如：拟定公共设施（医院)的服务区域。通过对本实习的学习,应达到如下几种目的：(1) 加深对网络分析基本原理、措施的结识；(2) 纯熟掌握ACS下进行道路网络分析的技术措施。(3) 结合实际、掌握运用网络分析措施解决地学空间分析问题的能力。二、实验准备软件准备:AcMp， 规定有网

2、络分析扩展模块的许可授权数据准备:Shape文献创立网络数据集（高速公路：Highwas， 重要街道:aor Stres，公园：Prs，湖泊：Lakes，街道：Strees)odtabe网络数据集:NetwokAnalsis.mdb：涉及:街道图层:Streets仓库图层：Wroues 商店图层：Stres在rcMap中加载启用NetWrkAyyst网络分析模块:执行菜单命令工具osExtesions, 在xtensins对话框中点击 Network Anas启用网络分析模块，即装入Network Anlyst空间分析扩展模块。道路网络分析环节1.创立分析图层. 添加网络位置3. 设立分析选项

3、 执行分析过程显示分析成果三、实验内容及环节(一）最佳途径分析根据给定的停靠点,查找最佳途径（最省时的线路） 1. 数据准备(1).双击Arcap工程,或从ArcMa中打动工程EX10_1.xd(2).如果网络分析扩展模块(NetwoAnalyst xtenion）已经启用（参照实验准备中的环节)(3）如果网络分析工具栏没有浮现,则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令iew-视图Tolbars工具栏,并点击Netwk nalyst以显示网络分析工具栏。()如果网络分析窗口没有推开,则在网络分析工具栏中点击网络分析窗口按钮（上图红色区域），以打开网络分析窗口：注意：这是一种悬停窗口，它可以嵌入并

4、固定在ArcMap的窗体中，或是作为一种单独的窗口悬浮在操作区上。在练习中，为了以便可以将其固定在TOC面板之下。12 创立途径分析图层在网络分析工具栏 Network Anayt上点击下拉菜单Netwrk nalys,然后点击New Rote菜单项此时在网络分析窗口 NetworkAalystnow中涉及一种空的列表，显示停靠点(Stops）,途径(es），路障（Briers)的有关信息。同步,在TOC(图层列表)面板上添加了新建的一种途径分析图层Route组合。1.3添加停靠点通过如下环节添加停靠点，最佳途径分析将找到最佳的经停顺序以计算并得到最佳途径（)在网络分析窗口Ntwork nay

5、st Window中点选tps（0).() 在网络分析工具栏NetwrkAnalyt上点击“新建网络位置”Create Nwr catin工具。(3) 在地图的街道网络图层的任意位置上点击以定义一种新的停靠点。程序将在街道网络上自动的计算并得到一种距离给定位置近来的停靠点,已定义的停靠点会以特别的符号进行显示。停靠点会保持被选中的状态，除非它被明确地反选(Unslced)或者又新增了一种此外的停靠点。停靠点的所在的位置会同步显示一种数字“1”,数字表达经停的顺序。（4） 再添加4 个停靠点。 新增长的停靠点的编号为2，3,。经停的顺序可以在网络分析窗口NtworkAnayst now中更改。第

6、一种停靠点被认定为出发点，最后一种停靠点被认定为是目的地。如果一种停靠点无法定位于道路网络上,则会显示一种“未定位”的符号。“未定位”的停靠点可以通过移动操作将其定位到道路网络上,在网络分析NetrkAals工具栏上点选选择/移动网络位置 Sectove Ntwork Lcaion按钮，使用此工具将“未定位”的停靠点拖放到附近的道路网络上。1.4 设立分析选项如下操作基于规则(单向行驶规划必须遵守,任意路口可以调头）计算最省时间的线路(1). 如图所示,在网络分析窗口NetwrkAnayst Windo中点击分析图层属性按钮Alysis yer rperies 打开图层Roe的属性设立对话框:

7、（2) 在分析图层-Roue属性对话框中，点击分析设立naysisSetigs选项页,并确认-阻抗mpane设立为分钟Mintes （Minuts）.（)不使用时间限制(保持U Time Windows 前的检查框为非选中状态)。当必须在规定期间在某个停靠点停留时才使用这个选项,选则这个选项后可以通过设立停靠点属性来设立某个停靠点达到的时间，离开的时间（在rcap联机协助中查询核心词network analysi, rotg ith time windows可以理解具体内容）(4)不使用“经停点重排序功能”(保持Rordr stps to Fiimalut检查框为未选中状态）。这保证了经停顺序

8、为你事先指定的顺序。 (5） 在“容许路口调头”Allo U-turs下拉列表中选择任何路口verWhee(6).在“输出图形类型”Otpt S ype下拉列表中选择 实际形状TrueShap(7)选中“忽视无效位置”Inre Invlid cios检查框。这样分析时将会忽视那些不在道路网络上的停靠点。(8).在“约束规划”Resction列表框中选择单行线One。(9) 点击方向Diection选项页,拟定距离单位DitaneUnit设立为米eers, 显示时间Display Tme检查框被选中，时间属性TimeArbu被设立为分钟Mtes。点击拟定按钮退出“图层属性”对话框。1.5 运营最

9、佳途径分析得到分析成果(1) 在网络分析工具栏NtworkAnly上点击“求解”ol按钮。分析成果最佳途径线状要素图层将在地图中显示,在“网络分析窗口”Netor Anayst now中“途径”Rote目录下也会同步显示:(）.在网络分析窗口etor Anyst indow中点击Roue树状结点左边的加号(+）显示最佳途径（).右键击最佳途径“aphicic”或在网络分析工具栏中点击方向Diectn按钮打开“行驶方向”窗口。(）.在行驶方向Directin窗口中点击“超链接”Map可以显示转向提示地图（5）.关闭“行驶方向”Directions窗口1. 设立路障(bare)通过在行驶途径步增长

10、障碍，表达真实状况下，道路上无法通行的路障。在进行最佳途径分析将会绕开这些途径查找替代路线（1）.在rcMa的中执行菜单命令Windowagner显示放大镜窗口Magner(2).通过按住放大镜窗口Magni的标题栏在地图上移动，在地图中找到已经计算得到的最佳途径，松开鼠标。这时最佳途径的一部分应当显示在放大镜窗口agnie的中心位置,我们将这这个区域的某个路段上放置一种路障。(3).在网络分析窗口NetworkAnalyst Windw中单击“路障”Barrr(0）(4）.在网络分析工具栏Netwk Anayst上点击“新建网络位置”Cate Netwk Lction工具按钮。（5)在放大镜

11、窗口Magner中最佳途径上的某个位置放置一种路障。(6).在网络分析工具栏Nwok ayst上点击“求解”oe 按钮，得到新的最佳途径，从而避开路障 （8)关闭“放大镜”gnier 窗口.7保存分析成果最佳途径（) 在网络分析窗口Netwok nalyst inow中右键点击“途径”Route （1) ,在浮现的右键菜单中点击“导出数据”xpr Da菜单命令。(2).在“导出数据”EortData对话框中指定导出的文献命，例如“D：Ex10x10ute.sp”（3).点击OK按钮，最佳途径就会保存为指定的Shap文献。(4）当rca询问“与否要将导出数据作为一种图层添加到地图中”时,点击否N

12、O() 关闭ArcMap(二） 近来服务设施分析（查找近来的消防队）在这个实验中,当某个位置发生火灾时将找到距事故近来的四个消防队，并且可以进一步找到可以最快达到事故地点的路线.1 数据准备（1）.双击rcMap工程X10_2.md，或从ArcMp中打动工程E0_.mxd.（2)如果网络分析扩展模块(Netwok AnaystExtesion）已经启用（参照实验准备中的环节)（3） 如果网络分析工具栏没有浮现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令Viw视图Toar工具栏,并点击etwk Anast以显示网络分析工具栏。(4）如果网络分析窗口没有推开，则在网络分析工具栏中点击网络分析窗口按钮（

13、上图红色区域)，以打开网络分析窗口。.2 创立“近来服务设施分析图层” 在网络分析工具栏 Netork Analst上点击下拉菜单Network y，然后点击“新建近来服务设施”NewCosest Faciy菜单命令此时在网络分析窗口etwork nlys Winw中涉及一种空的列表,显示“设施”Facilites,事故dents， 途径Routs,路障Brriers树状目录。同步，在TOC(图层列表)面板上添加了新建的一种“近来服务设施图层Rt组合”.3 添加“服务设施”图层通过添加已存在的一种点状图层作为服务设施图层，以定义服务设施的位置。.(1).在“网络分析窗口”中右键点击树状结点:F

14、cilites (0) ，在浮现的右键菜单中点击命令“加载位置”Load Lcions.(2) 在“加载位置”d ocatons对话框中从“由图层加载”Ld From下拉列表中选择ie_taon。点击拟定。在网络分析窗口Newo Aalysis wnow中显示有0个消防队。加载的服务设施消防队在地图上显示为服务设施符号绿色实心圆。2.4设定火灾事故发生地点通过如下环节在道路网络上定位一种火灾事故发生地址。以进一步做救援调度分析。(）在网络分析窗口Ntork Analys indw中点选树状结点ncident(0)，将在此图层上添加一种一种网络位置（事故地点）(2) 将地图合适放大并平移到如下的

15、区域,在如下图所示的位置添加一种火灾事故点：2.5设立分析选项(1)如图所示,在网络分析窗口etwr Analysidow中点击loses aciy下拉列表右边的“分析图层属性”按钮Anlys LayerProperies 打开图层Closest Failiy的属性设立对话框:() 在图层属性对话框中点击“分析设立”Anlysi Setins选项页，在“阻抗”Ipedne下拉列表中选择“分钟”Mntes (Mites）。(3) 将“默认响应条件”Default Cutoff lue设立为3(单位：分钟）。rcG将查找可以在分钟达到火灾事故地点的近来的消防队。(4）将“查找服务设施数目”Faci

16、lies t Find 设立为5。ArcIS将试图查找个可以在3分钟达到火灾事故地点的消防队，如果不可以在规定期间内达到的设施将被忽视。(5) 将“救援方向”Trave Fr设定为“从服务设施到事故点”Facilty to Incident (由消防队到火灾事故点)。(6） 在“容许路口调头”Allo -turs下拉列表中选择 任何路口EveryWhee(7）在“输出图形类型”Otpu hape Te下拉列表中选择 实际形状True Spe（8) 选中“忽视无效位置”nore nvad Lcations检查框。这样分析时将会忽视那些不在道路网络上的停靠点(事故点)。(9) 在“约束规则”Rer

17、ctios列表框中选择单行线Oneway。(1)点击“拟定”K按钮。.6 运营分析过程查找近来的服务设施（1)在网络分析工具栏Ntwork nlyst上点击“求解”le按钮。分析成果-救援途径线状要素图层将在地图中显示,在“网络分析窗口”Ntwrk Analyst Window中“途径”ue目录下也会同步显示：注意:只找到距事故地点近来四个消防队(由于要第个已经达到事故点的时间已超了分钟)，固然如果在“分析属性设立对话框”中将“默认响应条件”DefalCutffvalue设立为,则有也许找到5个近来的消防队。() 在网络分析工具栏NetworkAnalyst上点击“行驶方向”Diectins工

18、具按钮可以显示每条救援线路的导航信息。() 退出 AcMap。(三) 服务辨别析 （计算服务区并生成起始目的地O成本矩阵）通过如下操作，创立一系列的多边形,表达在指定期间内可以从某个设施达到的距离。这些多边形被称为服务区多边形。在下面的练习中，基于个仓库创立其分钟、分钟、0分钟服务区。同步也可以发现某个服务区中有多少个商店。然后拟定应当如何重新布局一种仓库以更好地为商店提供服务。此外,将生成一种起始-目的地(O)成本矩阵,表达在10分钟内从仓库到其他商店的商品配送的成本。这个成本矩阵可用于后勤、物流配送、路线选择分析。3.1 数据准备(1）.双击Ac工程EX10_3mxd,或从Arcap中打动

19、工程EX10_mxd.(2）如果网络分析扩展模块（Nerk AnaytExtno)已经启用(参照实验准备中的环节)（3)如果网络分析工具栏没有浮现,则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令View-视图oolars-工具栏，并点击NetwkAnas以显示网络分析工具栏。（)如果网络分析窗口没有推开，则在网络分析工具栏中点击网络分析窗口按钮（上图红色区域),以打开网络分析窗口。.2创立“服务辨别析图层”（1）. 在网络分析工具栏 Netwok Alst上点击下拉菜单Netork nalyt，然后点击“新建服务区”NeSecic Area菜单命令网络分析窗口NetworkAalstWindow涉及一

20、种空列表,其中有四个类别：设施acliies,路障Barrier， 线段Lins， 多边形Poygons此外,在图层列表TO面板中新层了一种新的服务辨别析图层组3.3 加载服务设施图层通过如下操作,将图层“仓库”rehouses设立服务设施，用于分析它们的服务区。在网络分析窗口Nok Aalst inow中右键点选Facilte(0)树状结点,然后在右键菜单中点击“加载位置”Lad atos命令。在浮现的Lod Loction 对话框中，.将下拉菜单“LaFrom”设立为“Wareoue”,然后点击拟定OK在网络分析窗口Networ nalyst Wnow中点击树状结点Fcilities()左

21、边的加号 （)，可以显示设施列表,这些服务设施同步在地图上显示。.4 设立分析选项通过如下操作指定基于驾车时间进行服务辨别析的选项。计算每个服务设施的3个服务区多边形,一种是3分钟服务区，一种是5分钟服务区，一种是10分钟服务区。(1). 在网络分析窗口Ntwork Anlst Wdow中点击分析图层(Serce Ara)属性按钮打开分析图层属性对话框：(2) 点击分析设立选项页Aalyis Setn(3)点击阻抗Imdance下拉列表,并选择 “驾车需时”rivetime （inutes）(4)在“默认分隔”Deult raks输入框中输入“ 5 10”(输入 3 5 1,三个数字以窗格分隔

22、，引号不需要输入)(5) 在“方向”选项中选择“从设施出发”ay from faciliy（6) 在“容许调头”Allow U-turn下拉列表中选择“任意路口都不容许”Nowhere(7) 在“约束规则”Rstiction列表框中选择单行线Oneway。（8) 选中“忽视无效位置”Ignore naiLoton检查框。（9). 点击“多边形生成”Polygon eneratn选项页(10) 确认“生成多边形”Gerat Polygons选项被选中 .(1) 多边形类型Pygon Type选择为:“一般的”Geralied.(“一般”多边形生成的比较快,“具体的”多边形etaild更精确但需要

23、多某些时间)(12)将“服务区冲突选项”Multp aiitesOtios单选项设立为“每个设施用单多边形表达”Seaat plygons prfciity ude.，这个选项生成的服务区也许会有互相重叠的部分。.（13)将“叠置类型”Oelape单选项设立为“环”ings,这样5分钟服务区中将会清除分钟服务区的部分，10分钟服务区将只表达-1分钟的服务区（14).点击“应用”Apply按钮保存所做设立（15) 点击“线段生成”Lne Gnat选项页,拟定检查框“生成线段”Genrate Lins为未选中状态(16） 点击拟定O按钮,保存所做设立 3.5 运营分析过程创立服务区在“网络分析”工

24、具栏 Nework Anlyst 中点击“求解”lv工具按钮生成的服务区多边形。在地图及网络分析窗口etk Analyst indow中同步显示,成果是几种透明多边形图层,可以同步显示其下的道路网络,很明显地显示了每个服务设施基于既有道路网络状况的3分钟、5分钟、10分钟服务区。6 拟定没有处在服务区内的商店(1）.在TOC图层列表面板中将图层“Sors”移到最前面,以更好地显示此图层。(2) 执行菜单命令选择-Sction根据位置选择Seletby Lation(3） 如下图所示,在“根据位置选择”对话框中，生成一种体现式“SectFetrs fro Stores a re cpletlyi

25、thin te Fatures i Layer:Plygons”.(4) 点击“应用”ppy按钮,将会选择所有位于服务区内的商店。点击“关闭”l按钮。 () 在TOC图层列表面板中右键点击图层“Stes”(6)目前，选择集中显示了没有被任何服务区涉及的所有商店的分布状况,可以基于此选择集重新布局既有仓库。.(7) 在TO图层列表面板中右键点击图层“Store”,在右键菜单中执行命令选择集lcions清除已选择的要素-Cearlected Feaurs 3.7 将分布不合理的设施（仓库）重新布局(1).查看2号仓库-arhs#2的服务区多边形,可以发现它的3分钟、5分钟、10分钟服务区内都没有商

26、店，因此可以重新选择新的位置,以使2号仓库可以更好地为其他商店提供服务 (2) 在网络分析窗口Nwoknalyst ind中树状结点Faciies (6)下选择2号仓库Wrehus#(3) 使用网络分析工具栏上的“选择/移动网络位置”工具移动号仓库areos#2 到地图中心位置。如下图所示:3运营分析过程重新计算服务区在“网络分析”工具栏 Ntwork alys中点击“求解”Sle工具按钮生成的服务区多边形：3.9 确认所有的商店归属于哪个服务区多边形(1). 在TOC图层列表面板中右键点击图层“toes”，在右键菜单中执行命令:Jn ad ReeJon.(2）按如下图所示进行设立:.(3)

27、点击拟定OK执行“连接”jin操作(4)在TOC面板中右键点击新生成的图层toswthPoy，在右键菜单中执行命令“打开属性表”OpenttruteTabl. 每一行显示了商店的名称,以及这个商店位于哪个服务区内。可以基于这个数据表生成其他的信息，例如:仓库的3分钟服务区内商店的数目。(5） 关闭属性表可以将既有的服务设施（涉及已经移动的2号仓库）数据导出为新的要素类（图层），措施如下:() 在网络分析窗口twork Analyst Window中右键点击树状结点Faciliies （),在右键菜单中执行命令“导出数据”Expr at,然后选择“所有要素”Allfeat，并指定输出的文献名和位

28、置。当rcp提示“与否要将新建的要素类加载到地图中”时，选择“否”.创立起始-目的地成本矩阵（Orgin-Detnat cos matix) 3.10 创立OD 成本矩阵分析图层(1） 在TOC面板中关闭图层.“vice Area”和“StoresthinPoly”以更好的显示 （2） 在网络分析工具栏.etwrkAnalyst上执行菜单命令Ne OCostMatrix在网络分析窗口 Netork Alys ido中涉及一种列表，显示“起始位置”Origis, “目的地”Dstatins,“路线” Lnes 和“路障”Barie分类列表。同步TOC面板中也加入了新生成的D成本矩阵分析图层。31

29、添加起始位置（O)rgin (1). 在网络分析窗口Ner Analst Wido中右键点击树状结点Oriins (),然后在浮现的右键菜单中点击“加载位置”d Locatis命令(2) 在“加载自”Lad rm下拉列表中选择ServceAreaFcltis （如果没有完毕服务辨别析可以使用图层“Wrhoes”.这样的话成果就会有差别）(3). 设立“只针对已选择的要素”SlctedFeatureOnly检查框为未选中状态（4） 在“位置定位”Location ositio设立项,选择“使用网络位置字段”seNetrkLocation elds单选按钮 ,这样将容许ArcG使用服务区设施中已定

30、位的位置作为起始位置,这样会快一点 （如果你加载的是图层Waehoues，则需要使用useGeoer 选项,并设立容差值为50米.)(5） 点击“拟定”K按钮.在网络分析窗口Ntr Aayst Wnow及地图中将显示个起始位置 312 添加目的地()esitin将商店作为目的地（) 在网络分析窗口eok Anls Windo中右键点击树状结点Dtinatin(0)，然后在右键菜单中执行命令“加载位置”a Locatons()从“加载自”Lod Fom下拉列表中选择图层Stoe.（3) 在“位置分析属性”Loatin AnalyPoeres列表中,点击属性prpertyNae 相应的列,Fel,

31、从下拉列表中选择字段 “NOM”。 （4) 点击“拟定”K按钮目前,在网络分析窗口Newok Analytid中已有21个目的地的名称列表，同步在地图中也显示了这21个目的地33设立分析选项如下操作将指定基于时间(驱车需时)计算OD成本矩阵的参数。(1). 点击网络分析窗口Nework Analyt Widow中D Cottix 图层名称右边的图层属性按钮（2) 在图层属性对话框中点击“分析设立”lyis Settings选项页（3) 点击“阻抗”Impenc下拉列表，选择 Diveti(Minutes).(4） 在“默认分隔值”efault utof alue输入框中输入0。这样将生成从每个

32、仓库到其0分钟内可以达到的商店“起始目的地”成本矩阵。(5)在“目的地数目”stinatons oin列表框中选择“所有” （点向下的按钮）.(6）在“容许调头”Alow U-turns选择“任意路口”Everywere(7） 在输出图形类型OtputShape pe列表框中选择“直线”Sta ine(8） 在“约束规则”Resictions列表中选择“单行线”Onewa规则.(9)选中“忽视未定位的位置”Inore Invalid Loations(10)点击“拟定”OK按钮保存这些参数3.14运营分析过程生成D成本矩阵 在网络分析NetorAnalst工具栏中点击“求解”Soe工具按钮.起

33、始目的地（D)路线显示在地图中。这里显示的数据为27条线路。（由于你在3.7中移动号仓库ereose #2的位置也许与我的有偏移,这个数字不一定是27,但都属于正常的）315 为商店合理分派仓库基于 O 成本矩阵,可以判断哪些商店由哪个仓库提供服务会更抱负。(1) 在网络分析窗口tork Aalys ino中右键点击树状结点Lns(24），然后在浮现的对话框执行命令“打开属性表”Ope Aiute bl，打开O 成本矩阵. (2) 属性表表达能在10分钟内从每个仓库达到的商店的“起始-目的地”成本矩阵。字段OrignID表达每个仓库的标记。字段DtinaioI表达每个商店的标记。字段snaio

34、nRank表达 级别，即每个仓库可觉得各个商店基于时间开销进行划分的服务级别。例如，在下表中:对2号仓库Waee#2， DstinationID 为1的商店的级别为 ,而esinatinD为 10的商店的级别为 ，这是由于从2号仓库Waeho#,到商店esinationD 10所需要的时间要少 (你的成果不一定与此完全相似)OD成本矩阵显示每个仓库所服务的那些商店在每条线路上的时间开销。某些商店在0分钟服务限定条件下可以由多种仓库提供配送服务。OD 成本矩阵可以用于后勤路线分析模型，以便进行优化选择。使用OD矩阵可改善商店配送及提供更好更快的物流服务。(四) 选做内容创立用于进行道路网络分析的

35、网络数据集请参照SRIPDF 文档Netw_Analys_Turialpdf的练习13(1) Eeris 1: Cretinga Shaelbased Nwok atet基于Shape文献创立网络数据集(2) Exrcis 2:Creaig geodataase ntworkdataset基于地理数据库Godaabas创立网络数据集(3) Ercs3: reting a multioal netor dataset实验数据：安装ArcGIS Toa 光盘内容后可在rctorNetornalt 目录下找到。四、实验报告规定实验报告涉及如下内容：1. 网络分析中对道路网络数据有何规定，如何得到符合网络分析规定的街道网络数据?2. 网络分析应用举例：网络分析模块支持哪几种功能,分别解释其含意,就每一种功能举几种实际应用中的例子。