创建网络数据集(5).docx

什么是 Network Analyst 指南？
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本指南部分用于帮助 ArcGIS Network Analyst 用户充分利用扩展模块的功能。其中包括两本书：
· ArcGIS Network Analyst 教程 - 有助于您了解 ArcGIS Network Analyst 的优秀入门教程
· 迁移到 ArcGIS Network Analyst - 提供各种有关将网络数据从旧版 ArcGIS 迁移到当前版本的帮助主题。
关于 ArcGIS Network Analyst 教程
Resource Center » 专业库 » 扩展模块 » Network Analyst » 指南 » ArcGIS Network Analyst Tutorial
ArcGIS Network Analyst 扩展模块用于构建网络数据集并对网络数据集执行分析。学习使用 Network Analyst 的最佳方法就是实践。在本教程的练习中，您将完成以下内容：
· 使用 ArcCatalog 根据存储在地理数据库中的要素类来创建和构建一个网络数据集。
· 为该网络数据集定义连通性规则和网络属性。
· 在 ArcMap 中，使用 Network Analyst 工具条执行各种网络分析。
· 学习如何使用 Network Analyst 地理处理工具创建用于自动分析的模型。
要使用本教程，您需要安装包含 Network Analyst 扩展模块的 ArcGIS，还需要将教程数据安装在系统的本地或共享网络驱动器中。
教程数据
如果未能在默认安装路径 (C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial) 中找到教程数据，请向系统管理员询问教程数据的正确路径。
在本教程中
· 练习 1：创建网络数据集
· 练习 2：创建多方式网络数据集
· 练习 3：使用网络数据集查找最佳路径
· 练习 4：查找最近的消防站
· 练习 5：计算服务区和创建 OD 成本矩阵
· 练习 6：创建用于路径分析的模型
· 练习 7：使用一支车队交付一系列定货
· 练习 8：查找处理一系列配对停靠点的最佳路径
· 练习 9：使用位置分配选择最佳商店位置

练习 1：创建网络数据集
Resource Center » 专业库 » 扩展模块 » Network Analyst » 指南 » ArcGIS Network Analyst Tutorial
复杂性:入门级 数据要求:ArcGIS 教程数据安装程序 数据路径: C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial\Exercise01 目标: 从地理数据库中的街道要素类创建网络数据集
在本练习中，您将使用旧金山的街道要素和转弯要素在地理数据库中创建网络数据集。您还可以加入历史流量数据，以便求解取决于时间的路径。
创建网络数据集
步骤:
1. 单击开始 > 所有程序 > ArcGIS > ArcCatalog 10 启动 ArcCatalog。
2. 启用“网络分析”扩展模块。
a. 单击自定义 > 扩展模块。
将打开扩展模块 对话框。
b. 选中网络分析。
c. 单击关闭。
3. On the Standard toolbar, click the Connect To Folder button .
The Connect to Folder dialog box opens.
4. Navigate to the folder with the ArcGIS Network Analyst tutorial data.
The default location for the tutorial data is C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial
5. 单击确定。
A shortcut to the folder is added to the Catalog Tree under Folder Connections.

6. 在目录树 中，展开 ...\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial > Exercise01 > SanFrancisco.gdb。
7. 单击交通要素数据集。
要素数据集包含的要素类将列于 ArcCatalog 的内容选项卡上。
8. 右键单击交通要素数据集并单击新建 > 网络数据集。

9. The New Network Dataset wizard opens.
注意:
要在地理数据库中打开新建网络数据集 向导，右键单击包含源要素类（如街道）的要素数据集并选择新建 > 网络数据集。对于基于 shapefile 的网络数据集，右键单击 Streets shapefile 本身，而不是包含 shapefile 的工作空间，并选择新建 > 网络数据集。
产生这种差别的原因是地理数据库网络允许您使用要素数据集中存储的多个源来创建多方式网络，而基于 shapefile 的网络数据集只能够处理单个源要素类。
10. 输入网络数据集的名称 Streets_ND。

11. 单击下一步。
12. 选中街道要素类并将其作为网络数据集的源。
13. 单击下一步。
14. Click Yes to model turns in the network.
15. 选中 <通用转弯> 可添加默认转弯罚金，而选中 RestrictedTurns 可将它选为转弯要素源。

16. 单击下一步。
17. 单击连通性。
将打开“连通性”对话框。可在此处为该网络设置连通性模型。
对于此街道要素类，所有街道在端点处相互连接。
18. 确保街道的连通性策略已设置为端点。
19. Click OK to return to the New Network Dataset wizard.
20. 单击下一步。
21. 此数据集带高程字段，因此请确保选择使用高程字段选项。
Elevation settings in a network dataset further defines connectivity. To understand why, assume two edges have coincident endpoints in X and Y space but have different elevations (one endpoint is higher than the other). Furthermore, assume their connectivity policy is set to Endpoint. If elevation is ignored, the edges connect. However, if elevation is considered, they won't connect.
There are two ways to model elevations: using true elevation values from geometry or using logical elevation values from elevation fields.
街道要素类具有整数形式的逻辑高程值，存储在 F_ELEV 和 T_ELEV 字段中。例如，如果两个重合端点的字段高程值为 1，则边将连接。但是，如果一个端点的值为 1，另一个重合端点的值为 0（零），边将不会连接。ArcGIS Network Analyst 会识别此数据集中的字段名称并自动映射它们，如下图所示。（只有整型字段可以用作高程字段。）

22. 单击下一步。
可以使用此向导页面配置历史流量数据。流量数据能够使您根据一周中的某天某时找到最快的路径。例如，周三上午 8:30（高峰时段）从 A 到 B 的最快路径可能与周日下午 1:00 这两点间的最快路径不同。尽管路径相同，但达到目的地花费的时间却可能有所不同。
了解有关历史流量数据的详细信息
旧金山地理数据库包含两个存储历史流量数据的表：DailyProfiles 和 Streets_DailyProfiles。在设计表的方案时，应该使 Network Analyst 能识别每个表的角色并能自动配置历史流量。

23. 单击下一步。
将显示设置网络属性的页面。

Network attributes are properties of the network that control navigation. Common examples are cost attributes that function as impedances over the network and restriction attributes that prohibit traversal in both directions or one direction, like one-way roads.
ArcGIS Network Analyst analyzes the source feature class (or classes) and looks for common fields like Meters, Minutes (FT_Minutes and TF_Minutes, one for each direction), and Oneway. If it finds these fields, it automatically creates the corresponding network attributes and assigns the respective fields to them. (This can be viewed by clicking Evaluators.)
Network Analyst 将自动为该旧金山数据设置八个属性：HierarchyMultiNet、Meters、Minutes、Oneway、RoadClass、TravelTime、WeekdayFallbackTravelTime 和 WeekendFallbackTravelTime。它还会为这些属性指定赋值器。
24. 单击 Meters 行将其选中，然后单击赋值器检查网络属性的值是如何确定的。
将打开赋值器 对话框。

源值选项卡上的表会列出源要素类。线性源要素类（将成为网络数据集中的边元素）会列出两次；一次针对“自-至”方向，一次针对“至-自”方向。（这些方向是指相对于源线要素的数字化方向。）类型列将显示用于计算网络属性值的赋值器的类型。值 列包含赋值器计算属性值所需的信息。
25. 在属性下拉列表中，每次单击一种属性类型，检查赋值器的类型和源要素类的值。
26. Click OK to return to the New Network Dataset wizard.
在以下步骤中，您将添加一个新属性来限制在创建自 RestrictedTurns 要素类的转弯元素上方移动。
27. 单击添加。
将打开添加新属性 对话框。
28. 在名称字段中键入 RestrictedTurns。
29. 对于使用类型，请选择限制。
注意：已选中默认情况下使用。此限制将在创建新的网络分析图层时默认使用。如果想在执行分析时忽略限制，可以在设置分析时禁用它。

30. 单击确定。
新的属性 RestrictedTurns 将添加到属性列表。中间带 D 的蓝色圆圈表示该属性在新分析中被默认启用。
31. 单击赋值器按源将值指定给新属性。
32. 按照这些子步骤，将 RestrictedTurns 的赋值器类型设置为常量，值设置为“受限制”。
a. 单击属性下拉列表，并选择 RestrictedTurns。
b. 对于 RestrictedTurns 行，在类型列下方单击并从下拉列表中选择常量。
c. 单击值列并选择受限制。
结果应该类似于下图：

街道源的赋值器为空，因此当使用此限制时这些街道源仍然是可穿过的。
33. Click OK to return to the New Network Dataset wizard.
34. 右键单击 HierarchyMultiNet 行，然后选择默认情况下使用。
蓝色符号将从属性中移除。这意味着使用此网络数据集创建分析图层时不会默认使用等级。
35. 单击下一步。
36. Click Yes to set up directions.

37. Click Directions.
The Network Directions Properties dialog box opens.
Now you will specify the fields used to report directions for network analysis results.
38. 在常规选项卡上，确保主要行的名称字段将自动映射到 NAME。
NAME 字段包含旧金山街道的名称，它们将用于生成驾驶方向。
结果应该类似于下图：

39. Click OK to return to the New Network Dataset wizard.
40. Click Next.
A summary of all the settings is displayed for your review.
41. 单击完成。

A progress bar opens showing you that Network Analyst is creating the network dataset.

Once the network is created, the system asks if you want to build it. The build process determines which network elements are connected and populates the attributes of the network dataset. You must build the network before you can perform any network analysis on it.
42. 单击是。
The Build Network Dataset progress bar opens; it will disappear when the build process is finished.

新的网络数据集 Streets_ND 及系统交汇点要素类 Streets_ND_Junctions 已添加到 ArcCatalog。
43. Preview the network dataset by clicking its name and clicking the Preview tab.
44. 关闭 ArcCatalog。
现在您可以将网络数据集添加到 ArcMap 并用它创建网络分析图层。
练习 2：创建多方式网络数据集
Resource Center » 专业库 » 扩展模块 » Network Analyst » 指南 » ArcGIS Network Analyst Tutorial
复杂性:入门级 数据要求:ArcGIS 教程数据安装程序 数据路径: C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial\Exercise02 目标: 创建多方式网络数据集
练习 1 演示如何为单一交通模式创建网络；但是，旅行者和通勤者通常使用几种交通方式，如在人行道上步行、在道路网上行驶以及搭乘火车。货物也会以多种交通方式运送，如火车、轮船、卡车和飞机。在本练习中，您将从要素数据集中的多个要素类创建多方式网络数据集。
启动“新建网络数据集”向导。
步骤:
1. 单击开始 > 所有程序 > ArcGIS > ArcCatalog 10 启动 ArcCatalog。
2. 启用“网络分析”扩展模块。
a. 单击自定义 > 扩展模块。
将打开扩展模块 对话框。
b. 选中网络分析。
c. 单击关闭。
3. 如果尚未连接到 Network Analyst 教程的文件夹，则需要按照以下子步骤创建一个。
a. On the Standard toolbar, click the Connect To Folder button .
The Connect to Folder dialog box opens.
b. Navigate to the folder with the ArcGIS Network Analyst tutorial data.
The default location for the tutorial data is C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial
c. 单击确定。
A shortcut to the folder is added to the Catalog Tree under Folder Connections.

4. 在目录树 中，展开 ...\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial > Exercise02 > Paris.gdb。
5. 单击交通要素数据集。
它包含的要素类将列于 ArcCatalog 的内容选项卡上。
6. 右键单击交通要素数据集并单击新建 > 网络数据集。

7. The New Network Dataset wizard opens.
命名网络并选择源要素类
步骤:
1. 输入 ParisMultimodal_ND 作为您的网络数据集的名称。

2. 单击下一步。
将显示用于选择加入到网络数据集中的要素类的向导页。
3. 单击全选选择要作为源加入到网络中的所有要素类。

4. 单击下一步。
5. Click Yes to model turns in the network.
尽管此网络不存在任何转弯要素类，选择是将允许网络数据集支持通用转弯并为您提供在创建网络后随时添加转弯要素的选项。

6. 单击下一步。
将显示设置连通性页面。
设置连通性和高程策略
建立 ArcGIS Network Analyst 中的连通性要从定义连通性组开始。每个边源只能被分配到一个连通性组中，每个交汇点源可被分配到一个或多个连通性组中。一个联通性组中可以包含任意数量的源。网络元素的连接方式取决于元素所在的连通性组。例如，对于创建自两个不同源元要素类的两个边，如果它们处在相同连通性组中，则可以进行连接。如果处在不同连通性组中，除非用同时参与了这两个连通性组的交汇点连接这两个边，否则不可以连接这两个边。
您将通过以下步骤创建连通性组。
步骤:
1. 单击连通性以设置网络的连通性模型。
将打开连通性 对话框。
2. 单击组列数向上箭头一次可将连通性组的数量增加到 2。
将在连通性组表中创建第二个连通性组的列。
连通性组 1 代表地铁系统，组 2 代表街道网络。
3. 单击 Streets 行并选中标注为 2 的列下的复选框将 Streets 源移动到连通性组 2。
4. 单击 Metro_Entrances 行并选中标注为 2 的列下的复选框以在组 1 和组 2 中包含源要素类。
地铁入口是街道与通向地铁站的人行道之间的转移点。
Metro_Entrances 的每个要素与街道要素类的折点重合。但是，街道要素类具有端点连通性策略。由于地铁入口需要在重合折点处连接到街道，因此必须将 Metro_Entrances 设置为覆盖街道的默认端点连通性。
5. 将 Metro_Entrances 行的连通性策略从遵循改为覆盖。

6. Click OK to return to the New Network Dataset wizard.
7. 单击下一步。
Elevation settings in a network dataset further defines connectivity. To understand why, assume two edges have coincident endpoints in X and Y space but have different elevations (one endpoint is higher than the other). Furthermore, assume their connectivity policy is set to Endpoint. If elevation is ignored, the edges connect. However, if elevation is considered, they won't connect.
There are two ways to model elevations: using true elevation values from geometry or using logical elevation values from elevation fields.
8. No elevation data exists for this dataset; therefore, click None.

9. 单击下一步。
向导将显示网络数据集的属性。

移除属性
Network attributes are properties of the network that control navigation. Common examples are cost attributes that function as impedances over the network and restriction attributes that prohibit traversal in both directions or one direction, like one-way roads.
ArcGIS Network Analyst analyzes the source feature class (or classes) and looks for common fields like Meters, Minutes (FT_Minutes and TF_Minutes, one for each direction), and Oneway. If it finds these fields, it automatically creates the corresponding network attributes and assigns the respective fields to them. (This can be viewed by clicking Evaluators.)
Network Analyst 将自动为巴黎的街道数据配置五个属性：HierarchyNavStreets、Meters、Minutes、Oneway 和 Road Class。
尽管您可能会保留网络数据集的等级属性，但以下步骤还是要简要地说明如何通过移除 HierarchyNavStreets 来移除网络属性。
步骤:
1. 单击 HierarchyNavStreets。
2. 单击移除。
现在，网络只剩下四个属性。
验证和创建网络属性
此网络数据集的一个目标是构建行人时间和驾驶时间的模型。在执行网络分析时，这允许您在两个时间成本中进行选择。例如，您可以选择回答“在街道上步行并搭乘地铁的行人从 A 点到 B 点的最快路径是那条？”或者“驾车行驶的人的最快路径是哪条？”要做到这一点，必须设置两个时间成本属性：PedestrianTime 和 DriveTime。
步骤:
Network Analyst 在源数据中自动检测到的 Minutes 属性代表行驶时间，因此您可以将它改为更适合的名称。
1. 选择 Minutes 行，单击重命名，输入 DriveTime，然后按 ENTER。

接下来，您将创建 PedestrianTime 属性。
2. 单击添加。
将打开添加新属性 对话框。
3. 在名称文本框中输入 PedestrianTime。
4. 将使用类型设置为成本。
5. 将单位改为分钟。
6. 将数据类型设置为双精度。

7. 单击确定。
将关闭添加新属性 对话框，并在属性列表中添加 PedestrianTime。
三种成本属性（Meters、DriveTime 和 PedestrianTime）具有黄色的警告符号，提示您赋值器存在的潜在问题，赋值器可指定网络属性值的计算方式。
在以下三部分中，您将要配置赋值器。
配置 Meters 赋值器
您将在本部分和以下几部分中设置各种赋值器。Meters 赋值器会计算网络中边的距离成本。
步骤:
1. 选择 Meters，然后单击赋值器。

2. 将打开赋值器 对话框。您可以在此处查看和编辑赋值器类型以及它在网络中的每个源的值。您可以看到交汇点和转弯源始终具有一个关联的赋值器，而边源具有两个：每个行驶方向（“自-至”和“自-至”方向）一个。
ArcGIS Network Analyst 会检查所有源要素类并尝试自动为 Meters 属性指定赋值器。在本例中，它发现 Metro_Lines 和 Streets 源具有名为 Meters 的字段，因此它将赋值器设置为从这些字段中提取值。相同的长度值将会指定给边源的“自-至”和“至-自”方向。
Network Analyst 无法在 Transfer_Stations 和 Transfer_Street_Station 源中找到 meters 的字段。因此，将显示警告符号来表示存在潜在问题。
3. 在按住 SHIFT 键的同时，单击 Transfer_Stations 自-至行并单击 Transfer_Street_Station 至-自行。
将选中四个带有警告符号的行。
4. 右键单击任何所选行并单击类型 > 字段。

5. 警告符号会变为红色错误符号，表示未完成向字段赋值器分配值。
6. 在仍然选中四行的情况下，右键单击任意一行并单击值 > SHAPE_LENGTH。

7. 这样会将所选源要素类的 SHAPE_LENGTH 字段中的值指定给 Meters 属性关联的网络边要素。
8. 单击应用。
Meters 网络属性将会配置为获取长度值。对于从 Metro_Lines、Streets、Transfer_Stations 和 Transfer_Street_Station 源创建的网络要素，属性值将分别提取自其 Meters、METERS、Shape_Length 和 SHAPE_LENGTH 字段。
配置 DriveTime 和 Oneway 赋值器
因为汽车只在街道上行驶，各种源的赋值器也应作相应设置。
步骤:
1. 从属性下拉列表中，选择 DriveTime。
Streets 源的 DriveTime 值已由 Network Analyst 自动填充；但是，其他边源会显示警告符号，因为它们没有被指定值。这些源需要标记为受限。地铁站也需要限制，以防止新网络分析对象放在那里。
2. 确保选中了所有带警告符号的行（Metro_Lines、Transfer_Stations 和 Transfer_Street_Station）。
如果尚未选中，可通过单击一行并在按住 CTRL 键的同时单击其他行来选中它们。
3. 按住 CTRL 键并单击 Metro_Stations 将它添加到所选内容中。
4. 右键单击任一所选行并单击类型 > 常量。

5. 其余行仍然为选中状态，它们的赋值器类型同样会更改为常量。
6. 再次右键单击任一所选行，但是这次单击值 > 属性。
将出现常量值输入框。
7. 输入 -1 并按 ENTER。

8. 全部所选行的值将更改为 -1。Network Analyst 将所有成本值为 -1 的元素视为受限。因此，将 DriveTime 属性用作网络分析中的阻抗时，这些源是不可遍历的。

9. 单击应用。
Oneway 属性与 DriveTime 属性关联性较弱，因为它对驾驶员必须遵守的单向交通约束建模。此后，当使用 DriveTime 作为成本执行分析时，您应该启用单向约束，以便生成的路径考虑单向街道。此外，在对行人的移动建模时，您不应使用单向约束，因为行人可自由朝其选择的方向行走。
10. 从赋值器 对话框顶部的属性下拉列表中，选择 Oneway。
属性值框目前显示 Oneway 网络属性的赋值器，它已被自动指定 Streets 源的值。
与地铁系统相关的源不需要单向约束。
11. 单击任一 Streets 行并单击赋值器属性按钮 。
您将看到用于确定街道是否为单向的表达式。
12. 单击取消返回到赋值器 对话框。
配置 PedestrianTime 赋值器
PedestrianTime 网络属性表示行人在网络中行走花费的时间。在本组步骤中，您将为搭乘地铁或沿街行走的行人指定相应的行程时间。
步骤:
1. 从赋值器 对话框顶部的属性下拉列表中，选择 PedestrianTime。
应该已选中以下源所在的行：Metro_Lines、Transfer_Stations 和 Transfer_Street_Station。
2. 右键单击任一所选行并单击类型 > 字段。
3. 再次右键单击任一所选行，但是这次单击值 > TRANSITTIM。
TRANSITTIM 字段将存储使用交通系统的行人的时间成本。街道也需要行人时间值，但是计算方式不同。

4. 单击 Streets 自-至行选中它。按住 CTRL 键并单击 Streets 至-从行选中这两行。
5. 右键单击任一所选行并单击值 > 属性。
将打开字段赋值器 对话框。
对于 Streets 源，PedestrianTime 的值是行走时间。假设行人的行走速度是 3 km/小时，则行走时间（分钟）应为 [Meters] * 60/3000，其中 [Meters] 是包含以米为单位的边长的属性。
6. 双击字段 METERS 将它移动到值 = 文本框并在字段赋值器 中完成表达式 [METERS] * 60 / 3000 的输入，如下所示。
7. 单击验证确保表达式正确；如有错误，应予以修复。

8. 单击确定返回到赋值器 对话框。

9. Click OK to return to the New Network Dataset wizard.
10. 单击下一步。
配置方向
当在网络数据集中计算路径时，您能够在算出结果的同时得出行驶方向。网络数据集必须至少具有一个带文本属性（用于记录街道名称信息）和距离属性（用于显示需要下一个相关行进策略之前边源所经过的距离）的边源。
步骤:
1. Click Yes to set up directions.
2. Click Directions.
The Network Directions Properties dialog box opens.
Now you will specify the fields used to report directions for network analysis results.
3. 在常规选项卡上，单击源下拉列表并选择 Streets。

4. 在街道名字段列表中，单击主要选中它。
5. 单击名称列并选择 FULL NAME。

6. Click OK to return to the New Network Dataset wizard.
7. Click Next.
A summary of all the settings is displayed for your review.
创建和构建网络数据集
设置完网络数据集的运作方式后，您需要创建并构建它。创建过程很快，主要是创建逻辑网络的容器。
步骤:
1. 单击完成。
A progress bar opens showing you that Network Analyst is creating the network dataset.

Once the network is created, the system asks if you want to build it. The build process determines which network elements are connected and populates the attributes of the network dataset. You must build the network before you can perform any network analysis on it.
2. 单击是。
The Build Network Dataset progress bar opens; it will disappear when the build process is finished.

新的网络数据集 ParisMultimodal_ND 及系统交汇点要素类 ParisMultimodal_ND_Junctions 已添加到 ArcCatalog。
3. Preview the network dataset by clicking its name and clicking the Preview tab.
4. 关闭 ArcCatalog。
练习 3：使用网络数据集查找最佳路径
Resource Center » 专业库 » 扩展模块 » Network Analyst » 指南 » ArcGIS Network Analyst Tutorial
复杂性:入门级 数据要求:ArcGIS 教程数据安装程序 数据路径:C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial 目标: 找到停靠点间的最快路径（最短路径）。
在本练习中，您将找到以预定顺序访问一组停靠点的最快路径。
准备显示
步骤:
1. 如果在 ArcMap 中打开了 Exercise03.mxd，请跳到步骤 6。
2. 单击开始 > 所有程序 > ArcGIS > ArcMap 10 启动 ArcMap。
3. 在 ArcMap - 启动 对话框中，单击现有地图 > 浏览更多。
将出现打开 ArcMap 文档 对话框。
4. 浏览至 C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutori