2010 Esri 中国区域用户大会
ArcGIS 设施网络分析
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题
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
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