GIS在市政基础设施管理中的应用 - 2015.ppt

GIS在市政基础设施管理中的应用,杨之江yangzhijiang,1,内容,数字城市与数字市政市政基础设施信息化管理现状与对策GIS在市政基础设施管理中的作用市政基础设施数据模型地理信息系统中的常规网络分析功能网络编辑与分析网络分析示例Q结点是网线的端点,又是网线汇合点,可以表示交叉路口、中转站、河流汇合点等网络还可能有若干附属元素,如在路径分析中用来表示途经地点的可以进行资源装卸的站点(stop);在资源分配中用来表示资源发散地点或资源汇聚地点的中心(center),对资源传输或通讯联络起阻断作用的障碍(barrier)等,159,针对网络分析的需要,网线或结点除自身的常规属性外,还要具有一些特殊的属性数据.比如,为了实施路径分析和资源分配,网线数据应包含正反两个方向上的阻碍强度(如流动时间、耗费等)以及资源需求量(如学生人数、水流量、顾客量等),而结点数据也应包括资源需求量.结点还可以具有转角数据,从而可以更加细致地模拟资源流动时的转向特性.具体地说,每个结点可以拥有一个转向表(turntable),其中的每一项说明了资源从某一网线经该结点到另一网线时所受的阻碍强度.,160,常规的网络分析-路径分析,路径分析是GIS中最基本的功能,其核心是对最佳路径和最短路径的求解从网络模型的角度看,最佳路径求解就是在指定网络中两结点间找一条阻碍强度最小的路径.最佳路径的产生基于网线和结点转角(如果模型中结点具有转角数据)的阻碍强度.另一种路径分析功能是最佳游历方案的求解.网线最佳游历方案求解,是给定一个网线集合和一个结点,求解最佳路径,使之由指定结点出发至少经过每条网线一次而回到起始结点.,161,常规的网络分析-资源分配,资源分配就是为网络中的网线和结点寻找最近(这里的远近是按阻碍强度的大小来确定的)的中心(资源发散或汇集地).例如,资源分配能为城市中的每一条街道上的学生确定最近的学校,为水库提供其供水区资源分配是模拟资源如何在中心(学校、消防站、水库等)和它周围的网线(街道、水路等)、结点(交叉路口、汽车中转站等)间流动的,162,常规的网络分析-连通分析,人们常常需要知道从某一结点或网线出发能够到达的全部结点或网线.这一类问题称为连通分量求解.另一连通分析问题是最少费用连通方案的求解,即在耗费最小的情况下使得全部结点相互连通,163,常规的网络分析-流分析,所谓流,就是将资源由一个地点运送到另一个地点.流分析的问题主要是按照某种最优化标准(时间最少、费用最低、路程最短或运送量最大等)设计运送方案.,164,常规的网络分析-选址,选址功能涉及在某一指定区域内选择服务性设施的位置,例如市郊商店区、消防站、工厂、飞机场、仓库等的最佳位置的确定.在网络分析中的选址问题一般限定设施必须位于某个结点或位于某条网线上,或者限定在若干候选地点中选择位置.,165,网络编辑与分析,166,几何网络创建,网络类的创建需要简单要素类的参与，而且几何网络与它所参与的各简单要素类处于同一地理要素数据集之中,167,几何网络编辑,几何网络中要素（网络点要素和网络线要素）的修改，主要是结点和边线的移动；几何边要素类、几何点要素类中的要素添加或编辑；捕捉设置；修改要素属性；网络拓扑编辑（拓扑连接和拓扑打断）。,168,网络分析,空间分析的一个重要方面，它依据网络拓扑关系（线性实体之间，线性实体与结点之间，结点与结点之间的连结、连通关系）通过考察网络元素的空间和属性数据，对网络的性能特征进行多方面的分析计算连通分析流向分析路径分析追踪分析,169,连通分析,从某一结点或网线出发能够到达的全部结点和网线,查找连通元素,170,流向分析,流就是将资源由一个地点运送到另一个地点。流向分析的问题主要是按照某种最优化标准（时间最少、费用最低、路程最短或运送量最大等）设计运送方案,171,172,路径分析,查找路径查找路径即为绕过障碍，在指定一系列网标之间找一条权值最小的路径。它的产生基于边线元素的顺权和逆权，结点元素的权值以及转角权值。可以根据除起始结点和终止结点外的所有中间结点的次序是否要求与输入次序一致来设置是否游历，可以设定延伸角度限制和最大权值限制。求最短路径用户指定结点序列，求一条经过此结点序列的长度最小的路径。寻找最佳线路最佳路径是基础网络分析中查找路径的功能扩展，除了查找路径的功能之外，还可以调整网标顺序，可以设置是否返回起点网标,173,174,追踪分析,追踪是从一个结点开始按照一定的条件搜索此结点能够达到的网线集。追踪意味着在网络中跟着一个流追溯，直到满足某些条件为止。例如，如果水域某处发现污染，通过上溯追踪可以寻找污染物可能来自哪些水域，通过下溯追踪可以寻找污染源污染的范围。追踪分析包括上溯追踪、下溯追踪、查找共同上溯，查找共同下溯，查找顺流路径，查找逆流路径。其中，查找共同上溯，查找共同下溯，查找顺流路径，查找逆流路径必须按照数字化方向追踪，而上溯追踪，下溯追踪则可按照数字化方向追踪，按照指示字段追踪和按照流向追踪这三种方法中的任意一种。,175,网络分析示例