ArcGIS网络数据集的创建与网络分析

更新时间:2024-01-19 21:40:01 阅读量: 教育文库 文档下载

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ArcGIS网络数据集的创建与网络分析

1. 学会采集、存储和管理GIS-T的数据,结合课堂理论知识,更加深入 地理解GIS-T的数据特征、数据获取、数据模型和数据组织等相关概念。

2. 在完成GIS-T数据采集的基础上,对数据进行处理,添加相关属性信 息,学会建立交通网络数据集,结合实际来理解GIS-T模型的构建和分析。

3. 创建完交通网络数据集之后,学会使用ArcGIS中的Network Analyst 工具来测试自己创建的路网模型,进行最短路径分析、服务区分析、新建OD成本矩阵、设施定位等,理解GIS-T的分析模型。

4.在完成整个实习任务之后,对GIS-T有个完整的了解和认识,并会使用它来解决生活中的实际问题,如车辆配送(VRP)、最短路径、道路导航、改善交通路网等。

实验工具:ArcGIS For Desktop 10.0

1. 交通数据的采集。

要采集的数据包括:道路网数据、道路附属设施数据、交通流量调查、信号灯时间间隔采集。其中:道路网数据根据影像地图矢量化得来,其他三类数据则要到实地进行测量和记录得出。数据形式:分层存储的点线要素,或道路网要素属性。

交通数据采集范围如下图:

根据影像数据使用ArcGIS矢量化道路线及其附属设施,相关属性存储在要素属性表中。在ArcCatalog中,交通地理信息系统实习中新建个人地理数据库,在地理数据库中新建Feature Dataset,命名为:道路网,在道路网要素集中新建线要素(道路),点要素(公交站、加油站等),之后在ArcMap中进行数据采集,并添加相关属性。

采集完成的数据存储在ArcCatalog个人地理数据库中。

其相关属性信息如下表: 交通信号灯:

人行道:

公交站:

道路:

车流量:

最终数据汇总如下:

注意:在矢量化道路的时候,一条道路上的点的数量要适中或者尽可能少,在转向处和道路交叉口处一定要有点,在有交通设施的地方最好也要有点,这样,在

最后建立网络数据集的时候回带来很大方便。由于ArcGIS 10 编辑工具中,在矢量化时具有捕捉点线功能,这对于矢量化道路网这样的影像数据提供了很大的便利,可以保证在矢量化过程中,线与线之间具有连通性。

道路矢量化完成后,结果如下:

然后使用Split Line At Vertices工具处理,输出要素为道路_SplitLine。

注意:网络数据集的要素源为边、连接点和转向。因此,使用建网的线要素必须为许多相互连接的线段。因此,处理后的数据要进行检查,方法有两种:一种是进行拓扑检查;另一种是在ArcMap使用编辑器,检查是否都是线段,是否连接好,使用要素编辑时自动捕捉功能。只有数据无错,才能正确建立网络数据集,进行后面的模型分析。

建立道路网络数据集:

此网络数据集中包括道路,转向,公交站点,加油站。

上述步骤为添加网络数据集的属性,包括时间成本,距离成本,转向成本,单行道设置等。由于光谷大转盘只能单向行车,所以其为单行道。对网络数据集的属性赋值如下,

设置完成之后,点击下一步,进行方向设置,要进行方向设置,道路属性字段必须具有Length和Text,也就是有所有道路要有名称和长度属性。

设定完成后,点击确定,点击下一步,点击Finish,点击Yes完成创建。 将建好的网络数据集加载到ArcMap中,进行相关设置。结果如下:

注意:公交站点和加油站点要在连接点上。

2.路径分析

分析模型:最短路径,最近设施,游离方案,VRP。

说明:网络数据集的距离属性单位是:米;时间属性单位是:秒。

通过百度地图测量工具,求得图上距离与实际距离的比大约为1:6.8281。 查阅相关资料,得出武汉武昌主城区平均车速约为20km/h,约合5.56m/s.

因此,通过图上距离转化为与实际相近的距离,使得分析的结果更贴合实际情况,这样对解决实际问题更有帮助。

利用上面建立的网络数据集,即可以进行路径分析。

打开ArcMap中的Network Analyst扩展工具,加载交通网络数据集到ArcMap中,点击

,打开Network Analyst Window。如下图所示:

(1)最短路径

选择Network Analyst下拉框中的New Route,点击解,点击

添加起始点,点击

显示方向窗口。路径长度在Directions窗口中展示。

A.两结点间最短路径

由于光谷大转盘为逆时针方向单行道,因此,最短路径如图所示。

B.考虑转向代价的最短路径 途中红色部分为转向要素,由于汽车转弯要进行减速行驶或者等红绿灯,都会多花费时间,因此多花费的时间可以转化为多走一段距离的时间,所以把转弯长度

作为其转弯代价。

如下图所示,考虑转向代价最短路径为右边道路。

如下图所示:

上图选中部分道路总长度为1869.6米。

上图选中部分道路长度为1822.8米。

由此对比,可看出上述结果为考虑转弯代价后的最短路径。

C,起点和中点在道路中间的最短路径 使用

工具,在道路中间添加起始点,点击Solve,求得结果。

(2)最近设施

A.驾驶者和加油站都在结点上

选择Network Analyst下拉框中的New Closest Facility,在网络分析属性窗口中选中Facilities,右键,选择Load Locations,设施选择加油站。点击位置,点击

进行设置,点击

求解,点击

添加起

显示方向窗口。路径长度在

Directions窗口中展示。

选择加油站,点击确定。

然后进行设置。

得出如下结果:

B.驾驶者和加油站不受路网约束,可以在任意地点 操作过程同上:

(3)游历方案

具体操作如下图所示:

Orders和Depots都是公交站,制定起始点都为关山大道关山街,结果如下图:

分析时,假定游历所有公交站点,得出如下结果。

(4)VRP问题

Orders和Depots分别是公交站和加油站,制定起始点都为名为“加油站“的加油站,对公交站点进行配送,结果如下:

3.设施定位 (1)服务区分析

选择Network Analyst下拉框中的New Service Area,选择Facilities,右键Load Locations,选择加油站,点击确定,选择Polygons,选择网络分析属性窗口进行设置,保存设置,最后,点击

求解.

服务范围设为5分钟,得出如下结果。

重新设置服务范围

选择服务范围为1000米,得出如下结果。

(2)设施定位分析

选择Network Analyst下拉框中的New Location-Allocation,打开网络分析窗口。 在网络分析窗口中:

选择Facilities,右键Load Locations,选择加油站,点击确定;

选择Demand Points,右键Load Locations,选择公交站,点击确定; 选择网络分析窗口中的属性窗口进行设置,保存设置,最后,点击此分析中,加油站为待选点,公交站为需求点,

设置如下:

求解.

以最小成本(时间或距离)为依据,只选择一个加油站,选址结果如下

如果选择2个加油站,设置如下:

选址结果如下:

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/c4wo.html

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