-
实验
8
、道路网络分析
一、实验目的
(1)
了解网络分析基本原理、方法。
(2)
熟练掌握
ARCGIS
下进行道路网络分析的技术方法。
(3)
掌握利用网络空间分析方法解决实际问题的能力。
二、实验准备
软件准备：
ArcGIS
desktop
数据准备：
Shape
文件创建网络数据集（高速公路：
Highways,
主要街道：
Major
Streets,
公园：
Park
s
，湖泊：
Lakes
，街道：
Streets
）
Geodatabase
网络数据集：
：包含：街道图层：
Streets
仓库图层：
Warehouses
商店图层：
Stores
在
ArcMap
中加载启用
NetWork
Anylyst
网络分析模块：
执行
菜单命令［
Tools
］
>>
[
Extensions],
在［
Extensions
］对话框中点击
[
NetworkAnalyst]
启
用网络分
析模块，即装入
Network Analyst
空间分析扩展模块。
道路网络分析步骤
1.
创建分析图层
2.
添加网络位置
3.
设置分析选项
4.
执行分析过程显示分析结果
三、实验内容及步骤
最佳路径分析
根据给定的停靠点，查找最佳路径（最省时的线路）
1
数据准备
（
1
）
.
双
击
ArcMap
工程，或从
ArcMa
p
中打开工程
EX10_.
（
2
）
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
，
以打开
网络分析窗口：
2
创建路径分析图层
在网络分析工具栏
[ Network
Analyst]
上点击下拉菜单
[Network
Analyst],
然后点击［
New
Route
］菜单项
.
此时在网络分
析窗口
[
Network
Analyst
Window]
中包
含一个空的列表，显示
停靠点
(Stops),
路径（
Routes
），路障（
Barriers
）的相关信息。同时，在
TOC(
图层列表
)
面
板上添加
了新建的一个路径分析图层［
Route
］组合。
3
添加停靠点
通过以下步骤添加停靠点，最佳路径分析将找到最佳的经停顺序以计算并得到最佳路径
(1)
在网络分析窗口
[NetworkAn
alystWindow]
中点选
Stops(0).
(2).
在网络分析工具栏
[Network
Analyst]
上点击“新建网络位置”
[Create
Network Location]
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个新
的停靠点。
程序将在街道网络上自动的计算并得到一个距离给
定位置最近的停靠点，
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（
Uns
elected
）
或者又新增了一个另外的停靠点。停靠点的所
在的位置会同时显示一个数字“
1
”，数字表
< br>示经停的顺序。
（
4
）
再添加
4
个停靠点。新增加的停靠点
的编号为
2,3,4,5
。经停的顺序可以在网络分析窗
口
[Network Analyst W
indow]
中更改。第一个停靠点被认定为出发点，最后一个停靠点被认
定为是目的地。如果一个停靠点无法定位于道路网络上，则会显示一个“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［
Network
Analyst
］工具栏上点选
[Select/Move Network Location]
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。
4
设置分析选项
以下操作基于规则（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
[Network Analyst
Window]
中点击分析图层属性按钮
[Analysis
Layer Properties]
打开图层
Route
的属性设置对话框：
(2)
在分析图层－
Route
属性对话框中，点击分析设置
[Analysis Setting
s]
选项页，并确认－阻
抗
[impe
dance]
设置为分钟
Minutes
(Minutes).
(3).
不使用时间限制
(
保持
Use Time
Windows
前的检查框为非选中状态
)
< br>。当必须在规定时
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置停靠点属性来设置某
个停靠点到达的时间，
离开的时间
（在
ArcMap
联机帮助中查询关键词
network analysis, routing
with time windows
可以了解详细内容）
(4).
不使用“经停点重排序功能”
（保持
[Reo
rder stops to Find Optimal Route]
检查框为未选
中
状态）。这保证了经停顺序为你事先指定的顺序。
(5)
在“允许路口调头”
［
Allow U
-turns
］下拉列表中选择任何路口
[EveryWher
e]
(6).
在“输出图形类型”
[
Output Shape
Type]
下拉列表中选择实际形状
[True Shape]
(7).
选中“忽略无效位置”［
Ig
nore Invalid Locations
］检查框。这样分析时将会忽略那些不
在道路网络上的停靠点。
(8).<
/p>
在“约束规划”
[Restrictions]
< br>列表框中选择单行线
[Oneway]
。
(9)
点击方向
[Dir
ections]
选项页，确定距离单位
[Distance
Units]
设置为米
[Meters],
显示时间
[Display Tim
e]
检查框被选中，
时间属性
[Tim
e Attribute]
被设置为分钟
[Minutes]<
/p>
。
点击
［确定］
按钮退出“图层属性”对话框。
5
．运行最佳路径分析得到分析结果
(1)
在网络分析工具栏［
Netw
orkAnalyst
］上点击“求解”
[Solve]
按钮。分析结果－最佳路
径线状要素图层将
在地图中显示，在“网络分析窗口”
[Network
AnalystWindow]
中“路径”
[Route]
目录下也会同时显示：
(2).
在网络分析窗口
[Netwo
rkAnalyst Window]
中点击
Route
树状结点左边的加号
(+)
显示最佳
路径。
(3).
右键
击最佳路径“
Graphic Pick
?
”或在网络分析工具栏中点击方向
[Direction]
按钮打开
“行驶方向”窗口。
(4)
.
在行驶方向
[Directions]
窗口中点击“超链接”
[Map]
可以显示转向提示地图。<
/p>
(5).
关闭“行驶方向”
[Directions]
窗口。
6
设置路障
(barrier) <
/p>
通过在行驶路径步增加障碍，
表示真实情况下，
< br>道路上无法通行的路障。
在进行最佳路径分
析将会绕开这些路径查找替代路线
(
1).
在
ArcMap
的中执行菜单命
令
[Window]>>[Magni
fi
er]
显示放大镜窗口
[Magni
fi
er]
(2).
通过按住放大
镜窗口
[Magni
fi
er]
的标题栏在地图上移动，在地图中找到已经计算得到的
最佳路径，松开
鼠标。这时最佳路径的一部分应该显示在放大镜窗口
[Magni
fi
er]
的中心位
置，我们将这这
个区域的某个路段上放置一个路障。
.
(3).
在网络分析窗口
[NetworkAnalyst
Window]
中单击“路障”
[Barrier (0)].
(4).
在网络分析工具栏
[Netw
ork
Analyst]
上点击“新建网络位置”
[Create
Network Location]
工具按钮。
(5).
在放大镜窗口
[Magni
fi
er]
中最佳路径上的某个位置放置一个路障。
(6).
在网络分析工具栏
[Network
Analyst]
上点击“求解”
[Solve]
按钮，得到新的最佳路径，从
而避开路障
(8).
关闭“放大镜”
[Magni
fi
er]
窗口
7
保存分析结果――最佳路径
(1).
在网络分析窗口
[Network Analyst
Window]
中右键点击“路径”
[Routes (1)
],
在出现的右
键菜单中点击“导出数据”
［
Export
Data
］菜单命令。
(2).
在
“导出数据”
[Export Data
]
对话框中指定导出的文件命，
比如
D
:Ex10_1Ex10_
”
(3)
.
点击
[OK]
按钮，最佳路径就会保
存为指定的
Shape
文件。
.
(4).
当
ArcMap
< br>询问“是否要将导出数据作为一个图层添加到地图中”时，点击否
[NO]
(5)
关闭
ArcMap
最近服务设施分析（查找最近的消防队）
在这个实验中，
当某个位置发生火灾时将找到距事故最近的四个消防队，
并且可以进一
步找到能够最快到达事故地点的路线。
1
数据准备
< br>（
1
）
.
双击
ArcMap
工程
EX10_<
/p>
，或从
ArcMap
中打开工程
EX10_
.
2
创建“最近服务设施分析图层”
在网络分析工具栏
[ NetworkAnalyst]
上点击下拉菜单
[Network Analyst],
然后点击“新建最近
服务设施”
[New
Closest
Facility]
菜单命令，此时在网络分析窗口
[ Net
workAnalystWindow]
中包含一个空的列表，显示“设施”
[Facilities],
事故
[Incide
nts],
路径
[Routes],
路障
[Barriers]
树状目录。同时，在
TOC(
图层列表
)
面板上
添加了新建的一个“最近服务设施图层［
Route
］
组合”。
3
添加“服务设施”图层
通过添加已存
在的一个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：
Facilities (0)
，在出现的右键菜单中点击命令
“加载位置”
[
Load
Locations].
(2)
在“加载位置”
[Load Locations]
对话框中从“由图层加载”
[Lo
ad
From]
下拉列表中选择
［
File_Staion
］
。点击确定。
在网络分析窗口
[Network Analysis
window]
中显示有
40
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
。
4
设定火灾事故发生地点
通过以下步骤
在道路网络上定位一个火灾事故发生地址。以进一步做救援调度分析。
(1)
在网络分析窗口
[Netwo
rkAnalystWindow]
中点选树状结点
[Inci
dents(0)]
，将在此图层上
添加一个一个网络位置（
事故地点）。
(2)
将地图适当放
大并平移到如下的区域，在如下图所示的位置添加一个火灾事故点：
5
设置分析选项
(1)
在网络分析窗口
[Network Analyst Wind
ow]
中点击
［
Closest Fa
cility
］
下拉列表右边的
“分<
/p>
析图层属性”
按钮
[Analysis
Layer Properties]
打开图层
［
Closest Faci
lity
］
的属性设置对话框：
(2)
在图层属性对话框中点击
“分
析设置”
[Analysis Settings]
选项页，<
/p>
在
“阻抗”
［
I
mpedance
］
下拉列表中选择“分钟”［
Minutes
(Minutes)
］。
(3)
将“默认响应条件”
[
Default
Cutoff value]
设置为
3
（单位：分钟）。
ArcGIS
将查找能够
< br>在
3
分钟到达火灾事故地点的最近的消防队。
(4)
将
“查找服务设施数目”
[Facilities to Find]
设置为
5
。
ArcGIS
将试图查
找
5
个能够在
3
分
钟到达火灾事故地点的消防队，如
果不能够在规定时间内到达的设施将被忽略。
(5)
将“救援方向”
[Travel
From]
设定为“从服务设施到事故点”
[Facility
to Incident] (
由消
防队到火灾事故点
)
。
(6)
在“允许路口调头”
［
Allow U
-turns
］下拉列表中选择任何路口
[EveryWher
e]
(7)
在“输出图形类型”
[Output Shape
Type]
下拉列表中选择实际形状
[True Shape]
(8)
选中“忽略无效位置”［
Ignore Invalid Lo
cations
］检查框。这样分析时将会忽略那些不
在道路网
络上的停靠点
(
事故点
)
。
(9)
在“约束规则”
[Restrictions]
列
表框中选择单行线
[Oneway]
。
(10)
点击“确定”［
OK
］按钮。
6
运行分析过程查找最近的服务设施
（
1
）
在网络分析工具栏［
Network Analyst
］上点击“求解”
[Solve]
按钮。分析结
果－救援
路径线状要素图层将在地图中显示，在“网络分析窗口”
[Network Analyst Window]
中“路
径”
[Route]
目录下也会同时显示：
(2)
在网络分析工具栏
[Network Analyst]
上点击“行驶方向”
［
Directions
］工具按钮可以显
示每条救援线路的导航信息。
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