GIS空间分析-使用ArcGIS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。一、实验目的通过对本实习的学习,应达到以下几个目的:加深对网络分析基本原理、方法的认识;熟练掌握ARCGIS下进行道路网络分析的技术方法。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:MajorStreets,公园:Parks,湖泊:Lakes,街道:Streets)Geodatabase网络数据集:NetworkAnalysis.mdb:包含:街道图层:Streets仓库图层:Warehouses商店图层:Stores在ArcMap中启用NetWorkAnylyst网络分析模块:执行菜单命令[工具Tools][Extensions],在[Extensions]对话框中点击[NetworkAnalyst]启用网络分析模块,即装入NetworkAnalyst空间分析扩展模块。ARCGIS网络分析道路网络分析的一般步骤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一最佳路径分析•基于道路网络•有多个经停位置,•在道路网络上找到要达到多个目的地的最佳路径。•合理安排经过停靠点的顺序•根据给定的停靠点,查找最佳路径(最省时的线路)三、实验内容及步骤数据准备(1)双击ArcMap工程,或从ArcMap中打开工程EX10_1.mxd(2)添加网络分析扩展模块(NetworkAnalyst)(3)打开网络分析窗口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(下图红色区域),以打开网络分析窗口:•点击[NewRoute]菜单项.•增加停靠点图层创建路径分析图层1.添加停靠点在网络分析窗口[NetworkAnalystWindow]中点选Stops(0).在网络分析工具栏[NetworkAnalyst]上点击“新建网络位置”[CreateNetworkLocation]工具。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。1)2)将已知图层要素添加为停靠点右键单击stop——loadlocations2.设置分析选项[impedance]阻强,一般设置为分钟Minutes(Minutes).UseTimeWindows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。[ReorderstopstoFindOptimalRoute]“经停点重排序功能。修改停靠序或进行优化[AllowU-turns]——“允许路口调头”。一般选择[EveryWhere][OutputShapeType]——“输出图形类型”通常选择实际形状[TrueShape][OutputShapeType]——“输出图形类型”通常选择实际形状[TrueShape][IgnoreInvalidLocations]——“忽略无效位置”检查框。选中分析时将会忽略那些不在道路网络上的停靠点。[Restrictions]——“约束规划”。列表框中选择单行线[Oneway][Directions]选项页,[DistanceUnits]距离单位[DisplayTime]显示时间。选中时间属性[TimeAttribute],设置为分钟[Minutes]。最佳路径分析:“求解”[Solve]生成新的图层表示找到的最佳路径3.求解最佳路径4.导航图行进方向[Directions]设置路障(barrier)(1)在ArcMap的中执行菜单命令[Window][Magnifier]显示放大镜窗口[Magnifier](2)通过按住放大镜窗口[Magnifier]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[Magnifier]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[NetworkAnalystWindow]中单击“路障”[Barrier(0)](4)在网络分析工具栏[NetworkAnalyst]上点击“新建网络位置”[CreateNetworkLocation]工具按钮。(5)在放大镜窗口[Magnifier]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[NetworkAnalyst]上点击“求解”[Solve]按钮,得到新的最佳路径,从而避开路障路障barrier5.保存分析结果――最佳路径(1)在网络分析窗口[NetworkAnalystWindow]中右键点击“路径”[Routes(1)],在出现的右键菜单中点击“导出数据”[ExportData]菜单命令。(2)在“导出数据”[ExportData]对话框中指定导出的文件命,比如“D:\Ex10_1\Ex10_Route.shp”二最近服务设施分析•基于道路网络•沿道路网络服务设施与事故点的路径•“最近”服务设施实际表示“开销最少”的设施•开销可以是:时间、金钱、距离实例分析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.道路网络服务设施事故点数据准备打开EX10_2.mxd在网络分析工具栏[NetworkAnalyst]上点击下拉菜单[NetworkAnalyst],然后点击“新建最近服务设施”[NewClosestFacility]菜单命令[NetworkAnalystWindow]中包含一个树状目录[Facilities]“设施”;[Incidents]“事故”;[Routes]“路径”;[Barriers]”路障”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”1添加“服务设施”图层(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”[LoadLocations].(2)在“加载位置”[LoadLocations]对话框中从“由图层加载”[LoadFrom]下拉列表中选择[Fire_Staion]。点击确定。2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[NetworkAnalystWindow]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:3最近服务设施分析:分析选项3最近服务设施分析:分析选项[Impedance]——“阻强”。选择“分钟”[Minutes(Minutes)]3最近服务设施分析:分析选项[DefaultCutoffvalue]——“默认响应条件”。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。3最近服务设施分析:分析选项[FacilitiestoFind]——“查找服务设施数目”。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。3最近服务设施分析:分析选项[TravelFrom]——“救援方向”。设定为“从服务设施到事故点”[FacilitytoIncident](由消防队到火灾事故点)。3最近服务设施分析:分析选项•[AllowU-turns]——“允许路口调头”。选择[EveryWhere]•[OutputShapeType]——“输出图形类型”。下选择[TrueShape]•[IgnoreInvalidLocations]——“忽略无效位置”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)。最近服务设施分析:结果最近服务设施分析:行进方向三服务区分析•基于道路网络•服务设施分布•在道路网络条件下,基于时间或距离计算每个服务设施的服务范围服务区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。这些多边形被称为服务区多边形。实例分析基于6个仓库创建其3分钟、5分钟、10分钟服务区。同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。[NetworkAnalystWindow]包含一个空列表,其中有四个类别:设施[Facilities],路障[Barriers],线段[Lines],多边形[Polygons]加载服务设施图层将图层“仓库”[warehouses]设置服务设施,用于分析它们的服务区在网络分析窗口[NetworkAnalystWindow]中右键点选Facilities(0)树状结点,然后在右键菜单中点击“加载位置”[LoadLocations]命令。在出现的LoadLocation对话框中,.将下拉菜单“LoadFrom”设置为“Warehouse”,然后点击确定[OK]设置分析选项点击阻抗[Impedance]下拉列表,并选择“驾车需时”[Drivetime(Minutes)]在“默认分隔”[Defaultbreaks]输入框中输入“3510”(输入3510,三个数字以空格分隔,引号不需要输入)在“方向”选项中选择“从设施出发”[Awayfromfacility]在“允许调头”[AllowU-turns]下拉列表中选择“任意路口都不允许”[Nowhere]在“约束规则”[Restrictions]列表框中选择单行线[Oneway]。选中“忽略无效位置”[IgnoreInvalidLocations]检查框。点击“多边形生成”[PolygonGeneration]选项页确认“生成多边形”[GeneratePolygons]选项被选中.多边形类型[PolygonType]选择为:“普通的”[Generalized].(“普通”多边形生成的比较快,“详细的”多边形[Detailed]更精确但需要多一些时间)将“服务区冲突选项”[MultipleFacilitiesOptions]单选项设置为“每个设施用单多边形表示”[Separatepolygonsperfacilityunder].,这个选项生成的服务区可能会有相互重叠的部分。将“叠置类型”[OverlapType]单选项设置为“环”[Rings],这样5分钟服务区中将会去除3分钟服务区的部分,10分钟服务区将只表示5-10分钟的服务区点击阻抗[Impedance]下拉列表,并选择“驾车需时”[Drivetime(Minutes)]在“默认分隔”[Defaultbreaks]输入框中输入“3510”(输入3510,三个数字以空格分隔,引号不需要输入)在“方向”选项中选择“从设施出发”[Awayfromfacility]在“允许调头”[AllowU-turns]下拉列表中选择“任意路口都不允许”[Nowhere]在“约束规则”[Restrictions]列表框中选择单行线[Oneway]。选中“忽略无效位置”[IgnoreInvalidLocations]检查框。点击“多边形生成”[PolygonGeneration]选项页确认“生成多边形”[GeneratePolygons]选项被选中.多边形类型[PolygonType]选择为: