ArcGIS 设施网络分析

2010 Esri 中国区域用户大会 ArcGIS 设施网络 石羽 网络是对现实世界中各类网络的抽象 两种网络类型对比 Network Dataset 网络数据集 Geometric Network 几何网络 应用领域 交通运输 公共事业、自然资源 分析 路径搜索与定位等 流向和追踪分析 网络特性 非定向网络 定向网络 存储 Shapefile , 要素集 要素集 权重 更丰富的网络属性(权重)类型 基于要素属性的权重类型 维护连通性 用户决定何时重建连通关系 系统自动维护连通性 流向不完全由系统控制 网络中流动的资源可以决定流向 流向由源（source）至汇（sink） 网络中流动的资源自身不能决定流向 • 首次在ArcGIS 8.0中引入 (1999) • 几何网络由一组边和交汇点构成 • 边与边之间通过交汇点相连 几何网络 边 交汇点 网络系统的两种视角 地理视角 网络视角 物理网络是对组成网络的 地理要素的描述 逻辑网络是对网络元素的 图表表达 逻辑网络 • 网络连通性的物理存储 - 元素表、连通关系表 - 系统自动维护 • 用于实现快速的追踪分析功能 - 包含连通关系、权重 - 存储紧凑高效 连通关系表 边元素表 交汇点元素表 e5 e6 e7 j1 j2 j3 j4 参与几何网络的要素类 • 简单边（Simple edge） • 简单边要素与逻辑网络中的一条边元素相对应 • 如：传输线路、管道、河段等 参与几何网络的要素类 • 复杂边（Complex edge） • 复杂边要素与逻辑网络中的多条边元素相对应，必须为链状结构 • 如：市政输水管道的水管干线 简单边和复杂边比较 • 简单边 - 在边的中部不存在连通关系 - 资源从一个端点流向另一个端点 • 复杂边 - 在边的中部存在连通关系 - 资源沿着边传递，也可以在边的中间分流 • 如何决定采用简单边还是复杂边？ - 原则：资源是否在边的中部进行分流 - 如：干线与支线 参与几何网络的要素类 • 简单交汇点（Simple junction） • 简单交汇点要素与逻辑网络中的单个点元素相对应 • 如：开关、阀门、仪表等 参与几何网络的要素类 • 独立交汇点（Orphan junctions） - 用于维护网络的完整性 - 网络边的端点必须和网络交汇点连接 - 由系统自动维护 • 参与网络的要素类(FeatureClass)必须位于同一个要素集 (FeatureDataset)中 • 要素类只能同时参与到一个网络或拓扑之中 DEMO 创建简单边、复杂边 追踪分析之一 连接要素分析 追踪分析之二 丌连接要素分析 网络流向 • 几何网络的流向与数字化方向无关 • 由网络节点的“源”或“汇”属性决定 source sink 设置“源”时的流向 设置“汇”时的流向 网络流向–不确定流向 -考虑下面3号网络边的流向？ none sink source 3 1 2 ? DEMO 追踪分析之五 公共祖先追踪 追踪分析之三 上溯追踪 追踪分析之四 下溯追踪 几何网络编辑 • 与普通要素相同的流程 - 使用几何网络编辑工具条上的工具 • 连通关系由系统自动维护 - 基于节点的空间位置一致性 • 使用捕捉和地图缓存 • 编辑时支持使用Merge工具合并网络数据 DEMO 编辑——添加、移动、删除 单节点失效风险 同缆成环 单链接入 单源供电 多源、多环 多源多环网络的流向问 source 3 1 2source source Enabled / Disabled 状态 • 所有的网路元素都具有Enabled/Disabled状态项 • 决定要素是否处于连通状态 - Enabled = False时 - 代表要素的状态是断开的 • 默认设置为True DEMO 创建环路、多源网络 追踪分析之六 环路分析 权重 • 权重用于表示在网络中穿过某要素所造成的影响 • 存储在逻辑网络中 • 支持的权重类型: - 布尔型，整形，浮点型 • -1表示无法连通 DEMO 追踪分析之八 上溯路径 追踪分析之七 查找路径 追踪分析之九 上溯累计追踪 追踪分析总结 追踪任务 是否需要流向 是否使用权重 上溯、下溯追踪 √ 上溯累积追踪 √ √ 查找共同祖先 √ 查找连接、不连接要素 查找路径 √ 查找上溯路径 √ √ 查找环路 开发及性能的问题 API • 分析运算应该尽量采用逻辑网络API进行 - 速度可以提升几个数量级 - INetwork, INetTopology, IForwardStar „ • Net Element（EID）与 Feature（OID） • INetElements.GetEID • INetElements.QueryIDs • IEIDHelper，IEIDInfo 几何网络的许可 • ArcGIS Desktop - 使用ArcEditor、ArcInfo许可，可以创建和编辑网络 - 使用ArcView许可，几何网络是只读的（可使用网络追 踪功能) • ArcGIS Engine - 创建、编辑本地数据库（Personal/File GDB）中的几 何网络需要Geodatabase Update许可 性能 • 在系统空闲时检查网络连通性 • 网络编辑时会遍历查询所有的要素类 - 开启地图缓存（map cache） - 尽量减少网络要素类的个数（使用子类） • 数据结构是关键 • 合理拆分网络，控制子网规模 增量数据如何导入网络 •依据是否创建版本，采用不同的方法 - 未创建版本： - 删除几何网络 - 导入数据 - 重新定义、创建网络 - 已创建版本,几个选择: - 考虑将几何网络反注册版本 - 使用离线编辑操作，同步复制数据库 - 增量网络导入（Incremental Network Loader）工具 ArcGIS 10高效创建几何网络 0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 十万数据 百万数据1 百万数据2 百万数据3 ArcGIS 10 ArcGIS 9.3 25秒 3分31 4分05 4分50 3分 15分 22分 25分 包含全部 节点数据 不包含节 点数据 存在一定 错误数据 谢 谢 ！