ArcGIS网络概述

 

转载自原文 ArcGIS网络概述 

一、地理网络

（一）基本概念

由一系列相互连通的点和线组成，用来描述地理要素（资源）的流动情况。

（二）网络类型

1、定向网络

（1）流向由源（source）至汇（sink）。

（2）网络中流动的资源自身不能决定流向。

例如：水流、电流等。

 

2、非定向网络

（1）流向不完全由系统控制

（2）网络中流动的资源可以决定流向。

例如：交通系统等。

 

二、ArcGIS网络

ArcGIS中网络类型包涵几何网络（GeometricNetworks）和网络数据集（NetworkDatasets）两种，其区别见下表：

比较项目	几何网络/设施网络 GeometricNetwork UtilityNetwork	网络数据集/运输网络 NetworkDatasets TransportationNetwork
对应地理网络	定向网络	非定向网络
对应图标
组成元素	边线和交汇点 Edgesandjunctions	边线、交汇点和转弯 Edges,junctionsandturns
存储位置	GeoDatabase要素集（Only）	GeoDatabase要素集 或文件夹
应用要素	GeoDatabase	GeoDatabase Shapefile
可否编辑	一种特殊的特征要素类(Features)， 由一系列不同类别的点要素和线要 素（可以度量并能图形表达）组成 的，可进行图形与属性的编辑。	点要素和线要素的集合，是 “记录”其拓扑关系而创建的， 不能编辑网络中的图形要素。
连通性管理	网络系统管理	创建数据集时用户控制
网络属性	基于要素类属性	更灵活的属性模型
网络模式	单一模式	单一或多模式
分析类型	流向分析 追踪分析	最佳路径分析 服务区分析 最近服务设施分析 起止成本矩阵分析
对应模块	设施网络分析模块 UtilityNetworkAnalyst	网络分析模块 NetworkAnalyst
应用范围	常用于基础设施网络（如综合管网、 电缆线等），研究网络的状态及模拟和 分析资源在网络上的流动与分配情况。	常用于地理网络（如交通网络）的路 径、服务范围与资源分配等分析。

注释：1、在建立这2种网络的时候，Dataset下会自动产生2项，NetworkDataset会产生test_ND、test_ND_Junctions，GeometricNetwork会产生test_Net、test_Net_Junctions。test_ND和test_Net用于管理网络的规则、属性等，test_ND_Junctions和test_Net_Junctions都是点层，他们的作用是线层中的线互相连通时的连接点，所有的连接点都是自动生成的；2、要素类不能同时参与构成GeometricNetwork和NetworkDataset。

三、网络数据集（Networkdatasets）

（一）网络组成

1、物理网络

用于构建网络并生成网络元素：边线（edges）、交汇点（junctions）和转弯（turns）。

2、逻辑网络

由一系列属性表组成，用来模拟网络的连通性，定义网络元素的关系。

（二）物理要素

1、边线数据（Edge）：线数据，参与网络数据集的边线被定义为双向的。

2、交汇点数据（Point）：点数据，交汇点可以连接任意多条边线。

3、转弯数据（Turn）：转弯数据，该类型数据专门用于网络数据集，可由线数据或描述边界转向关系的turn表生成。

（三）连通性（Connectivity）

在网络中有两种方法来表示天桥和地下通道：1、边线与交汇点的连通策略：天桥和其下的道路在它们的交叉处都表示无节点的连续路径；2、高程方法：是把天桥和地下通道视为平面要素，如果代表天桥的两条弧段相交于一个节点（高程为0），那么代表天桥下面的街道的两条弧段就相交于另一节点（高程为1）。

1、连通组（ConnectivityGroups）

对点或线要素的逻辑分组，用来定义哪些网络元素是连通的。默认情况下参与网络要素处于同一个连通组，也可以在一个网络数据集中定义多个组，用来进行高级网络建模，多连通组构建多模式网络的基础。

 

2、连通策略（ConnectivityPolicies）

用来定义一个连通组内的网络元素相互之间的连通方式。

（1）边线连通性

每个子类要素只能只能参与到一个连通组中；连通策略在同一个连通组中定义；默认情况下，不同连通组中的线要素不连通；可以使用点要素定义不同连通组中的线要素的连通性。

1端点连通（Endpoints）

2任意节点（Anyvertexes）

 

（2）交汇点连通性

可以参与到多个连通组中；可以将同一或不同连通组中的线要素连。

 

1依据边线规则（Honor）：由边线决定是否连通。

 

2交点处连通（Override）

 

小结：

边线连通性
端点连通（Endpoints）	边线只能在端点处与其它边线或交汇点连通。
任意节点（Anyvertexes）	一条边线可以与其它边线或交汇点的任意节点处连通。
交汇点连通性
依据边线规则（Honor）	根据边线元素的连通性策略决定交汇点与边线的连通性。
交点处连通（Override）	交汇点与边线的连通策略为任意节点处连通。忽略边线的连通策略。

3、高程字段（ElevationField）

通过应用高程字段，使得网络数据集能够表达线要素的高度起伏关系，通过高程字段判定边线的连通性，通常命名为z-elevation或z-levels。

 

1连通（高程值相等）：平交路口

 

2不连通（高程值不等）：天桥和地下通道

 

（四）转弯(Turns)

转弯是网络中基于线要素创建的特殊要素类，一个弧段到另一个弧段的过渡，描述了两到多个边线元素的转向特征，用于模拟网络中流动资源的通行成本或者限制；转弯成本是完成转弯所需的时间，通过转弯表记录转弯成本；一个转弯表有三个项目：交叉的节点数、转弯涉及的弧段数和转弯成本。

 

（五）网络数据集属性（Attributes）

可以通过数据集的属性控制网络的走向，比如网络中的要素流动时的阻值、单行路等设置。每个属性都有相应的名称（Name）、用途（Usage）、单位（Units）、数据类型（Datatype），用户可以根据需要添加/删除这些属性。

1、成本（Cost）

穿过网络元素时累积的某种属性值。如行车时间，步行时间，距离等，通过属性字段确定成本。

 

2、限制（Restriction）

用布尔表达式Restricted(true)或者Traversable(false)表示，单行道或封禁的街道可以用字段标示在网络属性表中。字段值可显示单行道的交通方向，如FT表示允许从弧段的始节点到终节点，TF表示允许从弧段的终节点到始节点，而N表示在任何方向都不能通行。

3、等级（Hierarchy）

通过整型值对边线元素进行等级划分，用于在网络数据集中查找路径。默认支持三个等级，如：RoadType：1=highway，2=majorroad，3=localstreet。

4、描述符（Descriptor）

用于描述网络元素的整体特征。如：车道数、材质等属性信息。

 

5、网络属性的使用

在网络分析中使用属性，可以影响分析结果。

（六）创建网络数据

 

（七）网络分析流程

 

四、几何网络（GeometricNetworks）

1、Networks are made up of:

（1）Edges (derived from Line feature classes)：

1These have distance and direction

（2）Junctions (derived from Point feature classes)：

1All edges end at a junction

2Junctions may be end point of a line or intersections between lines

3If a point from a point feature class is not available to serve as a junction, a point, called an orphan junction, is created in the junction feature class

2、Edges and Junctions may be simple or complex

1Simple edges/junctions consist of a single feature

2Complex edges allows edges to connect without separate segments

3Complex junctions represent multiple features

A pump station complex junction may itself consist of multiple water lines (edges) and valves (junctions)

3、Weights may be associated with both edges and junctions

1They represent the cost of traveling over that feature

2They are calculated based upon an attribute of the feature (e.g. length of a pipe segment)