arcgis网络分析
10 / 36
网络搜集资源----ArcGis 网络分析原理与实践
OK,回到网络分析到底能做什么,我们能够从 ArcGIS 的帮助文 档上看到的,网络分析提供了五个 Basic Function,在 ArcGIS 10 会新 增一个,那么我们暂且算六个。
2 / 36
网络搜集资源----ArcGis 网络分析原理与实践
survey boy @
分别是:Route、Service Area、Closest Facility、OD Cost Matrix、 VRP、Location-Allocation(New in ArcGIS 10)。
Service Area,服务区域分析,商业上也可叫做商圈分析。通过 Service Area 你可以知道一家超市、一家医院 N 分钟可以覆盖的范围。 在 ArcGIS 不知道是 9 几的 Demo 里面还有一个很好的例子,就是应 急搜救。现在大家都有钱了,经常几个朋友一起出去户外运动,很不 幸,在一座大山里面遇到状况了,得像有关部门求救。有关部门接到 了电话,并且定位了电话的位置,可是救援人员拍马赶到,却不见有 人。怎么办,时间就是生命,诺大一座山,要是全搜索下,除非是某 某高官或者某某高官之子或之女有这样的待遇,我们老百姓是没指 望。Service Area 可以做一件事情,就是计算当时打电话的位置 N 分 钟可以到达的区域,理论上只要不是掉下悬崖,那么失踪的人员总应 该在这个区域内。感谢上帝,有限的人,有限的时间总还是可以尽可 能做点事情。所以,如果真的以后我们碰到类似的情况,最好的选择 还是呆在原地不动。
6 / 36
网络搜集资源----ArcGis 网络分析原理与实践
survey boy @
(Intelligent Transport System,ITS)的数据标准。全球著名的 地图厂商 NAVTEQ 和 Tele Atlas 都使用遵循 GDF 格式,不同的地图厂 商都会存在自有的地图规范,但是并不会有本质的区别。ESRI 对 GDF 也有很好的支持,在创建网络数据集的时候你会发现,有些属性会自 动的生成,这个是 ESRI 内建了支持 GDF 路网属性字段的结果,这是 后话,后面的章节会提到。
红色标出的是几个比较重要的属性,道路名称、行驶速度(时间)、 道路功能等级、道路里程,这几个属性可以说是构建实用的网络数据 集必备的几个属性。在你要求不高,精力财力有限的情况下,有这么 几个属性勉强可以了。但是如果对分析结果的要求越精确,那么需要 采集的道路属性会越多,比如道路车型限制、车重限制、车高限制、 转向限制等等,每增加一个属性,你就要付出更多。购买数据也会类 似,有些公司也会针对属性收钱,那么你可以根据自己的需求选择, 有些属性在目前来说,只是锦上添花,并未真正能够影响计算结果。
7 / 36
网络搜集资源----ArcGis 网络分析原理与实践
survey boy @
相连的道路端点必须要捕捉,这样的规则应该不需要赘述了。另 外道路是单线数字化还是双线数字化,这个在数据生产的时候也应该 是有严格要求的,一般具有物理隔离带或者是双黄线隔离的情况下双 线数字化,每一条都是单向行驶;单线数字化的道路可能是双向通行 也可能是单向通行,遵循实际情况。
4 / 36
网络搜集资源----ArcGis 网络分析原理与实践
survey boy @
VRP,车辆路径规划。主要是针对多车辆、多 Orders 的配送情 况,以最少的成本尽可能满足订单配送的问题。可以考虑 Order 的时 间窗口,可以考虑车辆对某个区域熟悉的程度等等。
Location-Allocation,选址优化(暂且这么翻译来着)。解决类似 这样的问题,在一个城市修建医院,最好的状态,比如每四平方公里 修建一家医院,这样可以覆盖城市所有居民,保证所有居民享受到足 够医疗资源,但是这就和共产主义一样,是一个理想而已;切实的办 法还是在预选的 N 多待建点中确定有限的几个位置,使得这些位置 能够覆盖尽可能多的居民,并且建设成本能够控制在预算范围里。在 商业上也有类似的情况,建商场,建商店。
网络搜集资源----ArcGis 网络分析原理与实践
survey boy @
网络分析与网络数据集
目录 1. 引言 ...................................................................................... 1 2. 网络分析的实际应用............................................................ 2 3. 原始数据............................................................................... 6 4. 创建网络数据集 ................................................................. 10 5. 转向 .................................................................................... 18 6. 操作实例............................................................................. 25
的质量。路网的数据质量包含两个方面,道路的形状、道路的属性。 道路的形状必须符合实际的交通状况,实地采集或者从遥感影像上采 集都必须遵循严格的要求;道路的属性同样是路网数据质量的重要组 成部分,包括影响道路通行能力的属性,比如道路里程、限高、限重、 车型限制等;以及描述性的属性,比如道路材质、车道数、道路名称 等。当然,事实上道路属性的采集与道路形状的采集一样,同样必须 遵循严格的规范。导航数据领域的国际规范标准是 GDF(Geographical Data File),它为获取道路网络相关的数据、特征、属性和关系的 扩 展分类 提供 了详细 的规则 , ISO 也 将 GDF 作 为智能 交通系 统
2. 网络分析的实际应用
ArcGIS 的网络分析到底能解决一些什么实际的问题,这是一个 开放性的命题,ESRI 的总裁 Jack 说过一句话,大概的意思是“GIS 的 应用取决于使用 GIS 的人的想象力”,我对此有深刻的体会,今天在 帮用户解决一个问题的时候,又一次验证。在 ArcGIS 强大的功能基 础之上,可以说没有做不到,只有想不到。
开始的部分首先声明下,某些技术点我可能也未必很准确的阐 述,尽管我会尽量做到准确;某些应用可能我也未必接触和思考过, 但是集合大家的智慧,我们会得到更多,所以如果大家有什么好的想
1 / 36
网络搜集资源----ArcGis 网络分析原理与实践
survey boy @
法不妨一起分享。 目前定下来会涉及到的一些内容包括: 网络分析的实际应用 原始数据 创建网络数据集 —连通性 —属性 —转向 —方向 网络分析的功能调用 网络分析的优化 ArcGIS 10 新增功能
道路属性 道路属性字段的定义是件很讲究的事情,每家数据提供商也都 会有自己的一套规范,并且大多是严格保密的。还好 GDF 的规范在
8 / 36
网络搜集资源----ArcGis 网络分析原理与实践
survey boy @
Google 上总可以找到的,我把 GDF 里面道路的属性字段都截图放到 文档里,可以指导我们建立自己的数据采集规范。
Closest Facility,最近设施查询。这个比较好理解,比如查找离
3 / 36
网络搜集资源----ArcGis 网络分析原理与实践
survey boy @
我目前为止最近的某某类型餐馆、医院,其它公共设施等。110 也可 以派最近的巡警到事故现场。诸如此类。
OD Cost Matrix,源点目标点代价矩阵。这个功能很难想到它有 什么实际的用途,之前我也是百思不得其解,除了 OD Cost Matrix 是 VRP 问题中的重要一步之外,实在琢磨不出什么应用。不过幸好本 人还比较乐于思考,总算找到几个。比如,在上海,便利店非常多, 那么 Coca Cola 或者其他的公司需要给这些便利店配送,Coca Cola 在上海有几处 Distribute Center,那么每个 Distribute Center 应该配送 哪些便利店,OD Cost Matrix 可以做这件事,就近原则,便利店离哪 个 Distribute Center 近就由哪个配送;还有一个例子,就是学生就读 学校的分配,当然,这个在城市里不太常见,城市里面大部分情况是 谁有钱谁去好的学校,但是在农村,或者是我当年读书的农村,中小 学也还是类似便利店的就近分配原则。当然如果有人对这两个例子感 兴趣,后面我可以花上一章介绍下。
GDF 是个挺复杂的规范,其实在我看来,所有的规范都挺复杂来 着,但是这些复杂的规范一旦我们严格遵守了之后,后面的工作会越 来越轻松。GDF 并不是我的目标,仅跟大家分享下我的经验,在数据 阶段要重视的内容。
道路形状 GIS 里面有空间数据和属性数据之分,空间数据用来表示空间 实体的位置、形状、大小及其分布特征等诸多方面信息的数据。我们 并不仅仅是关心道路在一定坐标参考下的实际形状,更重要是他们之 间的连接关系。 要实现网络分析,那么路网首先必须连通,路网中的任意两个点 之间必定会存在一条可以连接两点的路径;其次路网的层次性必须符 合实际情况,立体相交的道路在采集的数据中必须正确的反映。 结合创建网络数据集的一些策略,建议采集道路形状的时候遵循 如下的原则: 平面相交的道路,在路口打断 立体相交的道路,不在路口打断
9 / 36
网络搜集资源----ArcGis 网络分析原理与实践
survey boy @
4. 创建网络数据集 我花了相当一部分的时间在介绍原始数据,原因在于原始数据的
重要性。很遗憾的是,中国法律的限制,ESRI 没有办法向用户直接 提供数据,更要命的,国内数据来源广泛,没有统一的标准,很多公 司都有数据的测绘资质,比较大的数据厂商四维、高德等还比较规范,