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实验八、网络分析（道路网络分析）
一、实验目的
网络分析是
GIS
空间分析的重要功能分。有两类网络，一为道路（交通）网络，一为
实体网络
（比如，河流、排水管道、电力网络）
。此实验主要涉
及道路网络分析，主要内容包括：
?
最佳路径分析，如：找出两地通达的最佳路径。
?
最近服务设施分析，如：引导最近的救护车到事故地点。
?
服务区域分析，如：确定公共设施（医院）的服务区域。
通过对本实习的学习，应达到以下几个目的：
(1)
加深对网络分析基本原理、方法的认识；
(2)
熟练掌握
ARCGIS
下进行道路网络分析的技术方法。
(3)
结合实际、掌握利用网络分析
方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备
软件准备：
ArcMap,
要求有网络分析扩展模块的许可授权
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,
< br>公园：
Parks
，
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［工具
Tools
］
>>
[
Extensions],
在［
Extensions
］对话框中点击
[
Network Analyst]
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
（一）最佳路径分析
（二）最近服务设施分析
（三）服务区分析
.
(
一
)
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）
1.1
数据准备
（
1
）
.
双击
ArcMap
工程，或从
ArcMap
中打开工程
EX8_.
（
2
）
.
如果网络分析扩展
模块（
Network Analyst
Extension
）已经启用（参考实验准备中的步骤）
（
3
）
如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令
< br>[View-
视
图
]>>[To
olbars-
工具栏
],
并点击［<
/p>
Network
Analyst
］以显示网络分析工具栏。
（
4
）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（上图红色区域）
，
以打开网络分析窗口：
注意：这是一个悬停窗口，它可以嵌入并固定在
ArcMap
的窗体中，或是作为一个单独的窗口悬浮在操作区上。
在练习中，为了方便
可以将其固定在
TOC
面板之下。
1.2
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
< br>.
.
此时在网络分析窗口
[
Network
Analyst
W
indow]
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。
1.3
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
< br>
(1)
在网络分析窗口
[Network Analyst
Window]
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（
Unselected
）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
Window
]
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 Analys
t
］工具
栏上点选［选择
/
移动网络位置］
[Select/Move
Network Location]
按钮
的停靠点拖放到附近
的道路网络上。
1.4
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
R
oute
的属性设置对话框：
，使用此工具将“未定位”
.
(2)
在分析图层－
Route
属性对话框中，点击分析设置
[Analysis
Settings]
选项
页，并确认－阻抗
[impedance]
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
[Reorder
stops to Find Optimal Route]
检查框为未选中状态）<
/p>
。
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
[EveryWhere]
(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
[Directions]
选项页，确定距离单位
[Distance
Units]
设置为
米
[Meters],
显示时间
[Display
Time
]
检查框被选中，时间属性
[Time Attribute]
被设置为分钟
[Minutes]
。点
击［确定］按钮退出“图层
属性”对话框。
1.5
运行最佳路径分析得到分析结果
(1)
在网络分析工具栏［
Network
Analyst
］上点击“求解”
[Solve]
按钮
目录下也会同时显示：
。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
Analyst
Window]
中“
路径”
[Route]
.
(2)
.
在网络分析窗口
[Network Analyst Win
dow]
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
< br>[Direction]
按钮打开“行驶方
向”窗口。<
/p>
(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
.
(5).
1.6
设置路障
(barrier)
通过在
行驶路径步增加障碍，表示真实情况下，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?er
]
显示放大镜窗口
[
Magni?er
]
(2).
通过按住放大镜窗口
[
Magni?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?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。<
/p>
.
(3).
在网络分析窗口
[Network Analyst 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
Locati
on]
工具按钮
。
< br>(5).
在放大镜窗口
[
Mag
ni?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
< br>[Network
Analyst]
上点击“求解”<
/p>
[Solve]
开路障
按钮，得到新的最佳路径，从而避
关闭“行驶方向”
[Directions]
窗口
.
(8).
关闭“放大镜”
[
Magni?er
]
窗口
1.7
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:EX8_1EX8_
”
(3).
点击
[OK]
按钮，最佳路径就会保存为指定的
Shape
文件。
.
(4
).
当
ArcMap
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
(
二
)
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
< p>最快到达事故地点的路线
.
2.1
数据准备
.
（
1
）
.
双击
ArcMap
工程
EX8_
，或从
ArcMap<
/p>
中打开工程
EX8_
.
（
2
）
.
如果网络分析扩展模块（
Network Analyst
Extension
）已经启用（参考实验准备中的步骤）
（
3
）
如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令
< br>[View-
视
图
]>>[To
olbars-
工具栏
],
并点击［<
/p>
Network
Analyst
］以显示网络分析工具栏。
（
4
）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（上图红色区域
）
，
以打开网络分析窗口。
2.2
创建“最近服务设施分析图层”
在网络分析工具栏
[ Network
Analyst]
上点击下拉菜单
[Network Anal
yst],
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
[
Network Analyst Window]
中包含一个空的列表，显示“设施”
[Facilities],
事故
[Incidents],
路径
[Routes],
路障
[Barriers]
树状目录。同时，在
T
OC(
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”
.
2.3
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”
[
< br>Load Locations].
(2)
在
“加载位置”
[Load Loca
tions]
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［
绿色实心圆］
。
2.4
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
[Network Analyst
Window]
中点选树状结点
[Incidents(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：
.
2.5
设置分析选项
(1)
如图所示，在网络分析窗口
[Network Analyst
Window]
中点击［
Closest
Facility
］下拉列表右边的
“分析图层属性”按钮
[Analysis Layer Properties]
打开图层［
Closest
Facility
］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 S
ettings]
选项页，在“阻抗”
［
Impedance
］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
[EveryWhere]
(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
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
(
事故点
)
。
(9)
在“约束规则”
[Restr
ictions]
列表框中选择单行线
[Oneway]
。
.
(10)
点击“确定”
［
OK
］按钮。
2.6
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
录下也会同时显示：
。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
.
注意：
只找到距事故地点最近四个消防队（因为要第
5
个已经到达事故
点的时间已超了
3
分钟）
，当
然如果在“分析属性设置对话框”中将“默认响应条件”
[
Default Cutoff value]
设置为
4
，则有可能找
到
5
个最近的消防队。
(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。
(3)
退出
ArcMap
。
(
三
)
服务区分析
（计算服务区并生成起始
－目的地
OD
成本矩阵）
通过以下操作，创建一系列的多边形，表示在指定时间内可以从某个设施到达的距离。这些多边形< /p>
被称为服务区多边形。在正面的练习中，基于
6
< br>个仓库创建其
3
分钟、
5
分钟、
10
分钟服务区。同
< br>时也可以发现某个服务区中有多少个商店。然后确定应该如何重新布局一个仓库以更好地为商店提
供服务。此外，将生成一个起始－目的地
(OD)
成本矩阵，表示在
10
分钟内从仓库到其它商店的商品
配送的成本。这个成本矩阵可用于后勤、物流配送、路线选择分析。
3.1
数据准备
（
1
）
.
双击
ArcMap
工程
EX8_
，或从
ArcMap
中打开工程
< br>EX8_.
（
2
）
.
如果网络分析扩展模块（
Network
Analyst
Extension
）已经启用（参考实验准备中的步骤）
（
3
）
如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令
< br>[View-
视
.
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上一篇：20176月英语四级听力真题原文
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