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城市交通ArcGIS城市交通网络路径和运用查抄袭率

收藏本文 2024-03-14 点赞:32119 浏览:145810 作者:网友投稿原创标记本站原创

【摘要】本文探究了利用ArcGIS的网络分析功能模块,进行城市交通网络最优路径分析的可行性及其优点探讨了利用ArcGIS进行城市交通网络最优路径分析的前景。
【关键词】ArcGIS;最优路径。
Hebei Province in the Second Survey of Rural Land use Database Construction Design and Analysis
Liujiguangsujianpingzhanghaiming
The first Institute of Surveying and Mapping of Hebei Province
Abstract: The article introduced Hebei to se the second survey of rural land use database system constructionlogical structure、hancharacteristics, at the same time to standard time data update in operation process are discussed
Key word: ArcGISlogical structure.
0引言
在早期的GIS领域,人们主要关注于数据编辑和地理数据库的建立,随着地理数据大量频繁的应用,专门用于地理数据编辑的GIS软件业应运而生,为地图和分析模型的出现打下了基础。ESRI开发ARCINFO就是世界上第一个现代意义上的GIS软件,如今的ArcGIS已经发展成为一个功能强大且全面的产品线,作为GIS应用最主要功能之一的网络分析也是ArcGIS桌面系统的一大特色功能。
ArcGIS的网络分析扩展模块能够创建网络数据集并基于网络数据集进行各种网络分析。网络分析是对地理网格(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网线、电缆线、电力线、电话线、供水线、排水管道等)进行地理分析和模型化过程,通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况,实现对网络结构及其资源等的优化问题① 。网络分析的理论基础是图论和运筹学,它从运筹学的角度来研究、统筹、策划一类具有网络拓扑性质的工程,安排各个要素的运行使其能充分发挥作用或达到所预想的目标,如资源的最佳分配,最短路径的寻找,地址的查询匹配等②。
在ArcGIS9.X系列中软件中,网络分析提供了5个基本功能。其中route是最简单也最常用的,Route不仅可以计算起始点和终止点之间的最优路径,还可以计算多个点的最优路径。现实中的例子,比如邮递员送信、送报纸,送餐员骑着小车送餐等。在我们这个将就时间和效率的社会,总希望最大限度的节约时间和资源,因此在做最优路径分析时就要同时考虑到距离和时间综合最优。
1ArcGIS网络分析
(1)ArcGIS网络分析扩展模块概述
ArcGIS的网络分析扩展模块可以创建网络数据集,然后基于这些网络数据集进行各种网络分析。网络分析拓展模块的组成部分有以下几个:ArcCatalog中

摘自:毕业论文翻译www.udooo.com

创建网络数据集的向导,在ArcMap中的网络分析窗口和网络分析工具条,以及ArcToolbox中的大量空间处理工具。
通过网络数据集向导可以用shapefile数据设置网络数据集,也可以在GeoDataBase的要素集中设置。在使用网络分析向导的过程中可以设定每个要素类在网络中所起的作用,比如说哪个要素作为起点,哪个要素作为终点,还可以规定网络中的连通性分辨网络的属性等。
用于网络分析的输入数据和分析结果都是在网络分析窗口中管理显示的,它可以显示停靠点、障碍点以及路径等网络分析对象。
网络分析工具条集合了一系列的菜单和功能按钮,可以添加或修改网络的地址,设定路径的方向,识别网路中的要素,还可以创建网络并执行基于数据集的各种分析。
网络分析扩展模块能够创建并使用ArcMap的网络数据集图层和网络分析图层,其中网络数据集图层能够进行基于网络数据集的的显示和查询,而网络分析图层是由网络分析操作创建的,主要应用于后续分析中,也可以保存为一个独立的永久图层。
(2)常用的网络模型
网络普遍存在于我们的生活中,并给我们的生活带来了很多的便利,那什么是网络呢?网络就是由一系列相互连接的点和线组成的系统,像连接全国各地的公路网、铁路网,连接千家万户的电网,输油气网等都是靠一系列的点和线来连通的。网络元素之间的连通性是我们做网络的分析的基础,而相互连通的网络要素的自身属性也能控制网络的流通性。
在我们的GIS中主要使用交通网络和公共设施网络两种模型:
交通网络模型:交通网络是没有方向的网络,因此即使可以给网络边线指定方向,行人和车辆即网络中的流通介质也可以自由的选择行驶的方向,速度,停靠点等。行驶的车辆根据目的地的不同在交叉路口可以选择左转或者右转,但也会受到交通规则的限制,遇到红灯必须停车,单行道上不可逆行,不允许掉头等等,这都是区别于公共设施网络的。交通网络在ArcGIS中用网络数据集来建模。
公共设施网络模型:公共设施网络是有方向的网络,它的流通介质必须在网络本身的规则允许范围内流动。例如自来水网中的水流路径就是预先设定好的,一定是从自来水厂流到各家各户的,我们都知道水往低处流,而自来水却可以为居住在几十米高的楼房住户提供用水,因此在自来水网中水流的路径不是由水流本身决定的,而是工程人员通过一些设备控制阀门的开关来改变网络的流通规则。公共设施网络在ArcGIS中用几何网络来实现。
(3)网络数据集的相关概念
网络数据集:ArcGIS在做网络分析时使用的网络是存储在网络数据集中的。网络数据集有四个重要的组成部分即网络元素、连通性、属性和方向,可以通过各种限制、网络等级等来对复杂的网络属性进行处理,或者模拟复杂的场景,因此它是一种高级的连通性模型。
网络元素:网络元素是网络数据集的组成部分,既可以通过几何形体来构建网络的连通性,也有很多属性能够控制网络的流通。网络元素包括边线(edge)、交汇点(junction)和转弯(turn),通过边线和交汇点的互相连接来构成流通介质在网络中的流通路径,这是网络的基本结构,转弯则记录了介质在边线运动时的方向信息。
网络数据源:有三种数据源参与了网络数据集的创建,它们分别是承载线要素类的边线数据源,承载点要素类的交汇点数据源和承载转弯要素类的转弯数据源。使用数据源可以对网络中可能的流通方向进行建模,需要注意的是虽然参与网络数据集的要素类可以参与拓扑,但几何网络的要素类确不能参与网络数据集。
连通性:网络数据集的连通性是基于线的端点,节点与交汇点的几何重叠以及作为网络数据集属性的连通规则。在创建网络数据源的时候需要确定要选那些边线和交汇点作为数据源,只有选择正确的边线和交汇点作为数据源才能得出正确的分析结果。
连通组:在ArcGIS网络分析中用到连通性是需要先定义连通组,同一个边线数据源只能指定到一个连通组中,交汇点数据源则可以指定到一个或多个的连通组中,因此不同连通组中的边线就要靠被指定到多个连通组中的交汇点来连接了。例如,在交通网络中,地铁的出口和地铁线在同一个连通组中,而地铁出口也在街道所在的连通组内,这样地铁出口这个交汇点就把两个连通组内的边线元素连接到一起了,构成了多模网络,由此可见连通组可以很好的用于多模交通系统的建模。

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