（长期更新）《零基础入门 ArcGIS(ArcMap) 》实验二----网络分析（超超超详细！！！）

相信实验一大家已经完成了，对Arcgis已进一步熟悉了，现在开启第二个实验

ArcMap实验--网络分析

目录

ArcMap实验--网络分析

1.1 网络分析介绍

1.2 实验内容及目的

1.2.1 实验内容

1.2.2 实验目的

2.2 实验方案

2.3 实验流程

2.3.1 实验准备

2.3.2 空间校正

2.3.3 数据更新

(1)建筑物数据更新

（2）土地利用数据更新

(3)道路数据更新

2.3.4 构建拓扑

(1)统一坐标系:

(2)建立文件地理数据库:

(3)导入：

(4)创建拓扑关系:

(5)修正拓扑错误:

(6)修正悬挂点的拓扑错误:

(7)修改伪结点的拓扑错误:

2.3.5 构建网络数据集

(1)数据准备:

(2)创建时间字段:

(3)计算时间字段值:

(4)创建道路网络数据集:

2.3.6最短路径分析

2.3.7 专题图输出

---

1.1 网络分析介绍

        网络的例子在现实生活中应用比较广泛,例如道路网、电力网、地下管网、物流网等。网络分析是网络的连通性加成本(消耗)分析问题。例如,道路网连通性是指两个定位点(如城市)之间是否有道路直接或间接连通;而成本的概念比较广泛,是指网络上某路径上的开销,它可以是路径长度、车辆运行时间、过路过桥费等。

1.2 实验内容及目的

1.2.1 实验内容

        本实验结合GIS相关技术,在实验一的基础上,利用拓扑修正、建立网络数据集、构建最短路径等方法,叠加时间成本等因素,对所给数据进行处理,并根据需求进行最佳路径分析。

(1)将osm_buildings_new.shp、osm_landuse_new.shp、osm_roads_new.shp 的数据进行空间纠正,使其处于图中正确的位置。

(2)将osm_buildings_new,shp、osm_landuse_new.shp、osm_roads_new.shp 更新到 osm
buildings.shp、osm_landuse.shp、osm_roads. shp 数据中。

(3)对更新后的数据进行检查,并对检查出的错误进行统计,最后处理错误,创建以osm命名的数据库,并进行数据入库。

(4)假设行驶的速度为3m/s,以osm_roads.shp为基础数据,建立包含距离成本和时间成本的网络数据集。
(5)计算从“objectid=9150”的建筑物到“objectid=16015”的建筑物的最短路径。

1.2.2 实验目的

(1)掌握空间校正方法和数据更新方法。
(2)掌握数据库和要素类的建立方式。

(3)掌握创建网络数据集的方法。
(4)掌握在网络数据集中构建最短路径的方法。

2.2 实验方案

        首先修正错误地块位置,将修正后的数据更新到原数据中,对更新后的数据进行拓扑检查.修正拓扑错误,然后对数据进行人库并构建网络数据集,求出距离成本及时间成本,从而求出指定坐标的最短路径，操作流程如下图所示：

(1)对土地利用、建筑物、道路数据进行空间校正：利用现有图层对新建的住宅小区等数据进行空间校正。

(2)更新到原数据：通过联合工具将新建的住宅小区等数据更新到原有数据中。

(3)数据拓扑检查与修复：根据实验要求选择拓扑规则,对道路数据进行拓扑构建并进行验证,对存在的错误进行修正。

(4)数据人库：建立osm数据库,将修改后的数据导人数据库中
(5)最短路径分析：建立新建住宅小区的道路网络数据集,设置距离与时间成本,求从“objectid=9150”的建筑物到“obiectid=16015”的建筑物的最短路径。

2.3 实验流程

2.3.1 实验准备

(1)链接文件夹,在ArcMap中打开目录,右键点击【文件夹连接】，点击【连接到文件夹】,将Data-2的数据加载到ArcMap目录中：

        将Data-2文件夹中的6个文件显示在页面中：

        新建实验2/Result文件夹，并在ArcMap中连接

(2)环境设置,在ArcMap主菜单中点击【地理处理】--【环境设置】

        将当前工作空间和临时工作空间分别设置为Data文件夹和Result文件夹

2.3.2 空间校正

        对“osm_landuse_new”数据进行空间校正

点击【开始编辑】,出现编辑工具条，设置数据为【osm_landuse_new】--【继续】

        选择【自定义】--【工具条】--【空间校正】

        出现空间校正工具条，点击【设置校正数据】--【以下图层中的所有要素】，勾选【osm_buidings_new】、【osm_roads_new】、【osm_landuse_new】，点击【确定】

        点击新建位移链接工具

        这个链接因为没有给具体坐标，只能凭感觉连，误差还是蛮大的。我这儿勾画出了几个道路连接线，还是比较明显的，大家也连这几个特征点，或者多边形的尖角也行（实验指导书上是这样的，但我感觉这样难度会很大，误差也很大）

        按上面所述，构建链接如下：

        点击校正，成功校正：

        点击【编辑条】--【停止编辑】,并保存校正后的数据

2.3.3 数据更新

(1)建筑物数据更新

        在ArcToolbox中点击【分析工具】-【叠加分析】-【联合】

        框中选中“osm_buildings”和“osm_buildings_new”两个图层,对建筑物数据进行更并命名为“osm_buildings_Union.shp”，点击确定。

（2）土地利用数据更新

        将“osm_landuse_new”更新到“osm_landuse”中,在ArcToolbox中点击【分析工具】-【叠加分析】-【联合】,在输入框中选中“osm_landuse”和“osm_landuse_new”两个图层，对土地利用数据进行更新并命名为“osm_landuse_Union.shp”。

(3)道路数据更新

        将“osm_roads_new”更新到“osm_roads”中,在ArcToolbox中点击【分析工具】--【叠加分析】--【交集取反】

        在“输人要素”中输人“osm_roads”,在“更新要素”中输入“osm_roads_new”,对道路数据进行更新,得到“osm_roads_SymDiff”。

        数据更新后结果如下图所示：

2.3.4 构建拓扑

(1)统一坐标系:

        在ArcToolbox中点击【数据管理工具】--【投影与变换】--【要素】-【投影】

        输人土地利用联合数据,输人坐标系为“Xinn_1980_3_Degree_GK_Zone_39”,确定输出路径及名称,点击【确定】完成坐标系的统一。

(2)建立文件地理数据库:

        在ArcMap目录中右键点击Result文件夹,点击【新建】--【文件地理数据库】,命名为“osm”。

        在osm数据库下新建要素数据集,命名为“dataset”

        选择地理坐标系与 osm_buildings 图层一致的坐标系“Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_39”,容差设为默认,点击【下一步】直到【确定】。

(3)导入：

        右键点击【dataset】要素集,点击【导入】-【批量导人】

        在输入框中选择“osm_roadsSymDif{”“osm_landuse_Union_Project”和“osm_buildings_Union”,点击【确定】。

(4)创建拓扑关系:

        右键点击【dataset】数据集,点击【新建拓扑】

        选择参与到拓扑中的数据“osm_roads_SymDiff”,根据实验要求设置拓扑规则,即不能有悬挂点不能有伪结点。

(5)修正拓扑错误:

        验证拓扑,打开编辑器,在拓扑工具条下的错误检查器園下查看错误所有错误如下图所示。

        这里你可能会出现一个错误（能直接得到上幅图当我下面是废话，直接跳到第6步），选择拓扑应该选择【地理数据库拓扑】，但点击不了，如果您点击的地图拓扑中的图层，就会发现【拓扑工具条】中的【错误检查器】是灰色的，无法点击。

        这是为什么呢？其实原因很简单，因为您构建的拓扑关系是在空间数据库中，而不是外部的图层，所以拓扑没选上，也就没有错误检查器这一说法（毕竟你都没连接到拓扑文件上）

        我的解决方法是，新开一个ArcMap文件，你就会发现，没有问题了，地理数据库拓扑是能选择的，错误选择器也就能点击了。

修改错误：

不能有伪节点: 伪节点是指两条线段相连，但是连接处2个端点之间存在一定距离，没有连接上。这个功能检查出一条线由若干线段组成，各线段间存在不连通的情况。比如一条电线由若干段组成，在路径分析时，各个电线之间不能不连通。

不能有悬挂点（dangles）：线的端点不和其他相连。该端点叫悬挂点。比如在道路网中，除了死胡同，不允许某条道路的端点为悬挂点。

(6)修正悬挂点的拓扑错误:

        点击【osm_roads_SymDiff-不能有悬挂点】→【立即搜索】,右键点击错误处,点击【缩放至图层】,观察该处错误是否异常。若异常则标记为异常,右健点击错误处·点击【延伸】或【捕提】,该处拓扑错误被纠正,修改完所有错误后点击【编辑】-【保存编辑内容】

        像这种，我认为是道路到了死胡同，无路可走，所以选择右键添加为异常（延伸和裁剪都不合理）

        像这种边缘的点，我的理解是直接当作异常处理，右键点击添加至异常即可

(7)修改伪结点的拓扑错误:

        点击【osm_roads_SymDiff-不能有伪结点】-【搜索全部】,右键点击错误处,点击【缩放至图层】,观察该处错误是否异常。若异常则标记为异常右键点击错误处,点击【合并】或者【合并到最长要素】,该处拓扑错误被纠正,修改完所有错误后点击【编辑】【停止编辑】-【保存编辑内容】。至此,所有拓扑错误修改完毕。

2.3.5 构建网络数据集

(1)数据准备:

        在ArcMap空白处点击鼠标右键,选择【高级编辑】工具条,启动编辑器,中所有道路数据,用高级编辑工具下的打断相交线出拆分线要素。

        可能有的选手会出现打断相交线为灰色，不可选。这是为啥呢？首先，确认您选择的是线要素，毕竟点要素和面要素没有打断相交线这一说法，即确认左侧内容列表线要素数据为选中状态（一般单击显示蓝色）；然后显示层中鼠标左键选中整个图形，打开高级编辑器，点击打断相交线（最好别关闭拓扑）

        默认误差为0.001m，点击确认，开始打断相交线。

        得到拆分后的图形：

(2)创建时间字段:

        打开osm_roads_SymDiff图层的属性表

        点击左上角的【表选项】【添加字段】,将“类型”设置为“双精度”，点击确定。

(3)计算时间字段值:

        选中时间字段,右键点击【字段计算器】

        根据提供的速度3m/s.在输人框中输人“[Shape_Length]/3”(图2.23),点击【确定】,完成时间字段的计算,结果如图2.24所示。

(4)创建道路网络数据集:

        找到原data数据库，右键点击新建网络数据集。

        点击"Enter"，选择“默认选项: 是”来使用默认的转弯模型，点击"Enter"。

        点击【添加】，添加时间属性，单位为秒，数据类型为双精度，点击确定。

        当询问是否为此网络数据集建立行驶方向设置时，选择“否”。点击“Enter”。

        勾选【构建服务区索引】

        确认构建的网络数据集要素是否齐全，不齐全则退出重新构建，齐全直接“Enter"

        点击Enter，并显示到图层中：

2.3.6最短路径分析

        (1)点击【自定义】--【工具条】--【网络分析】打开网络分析工具条，点击【新建】。（注意是Network Analist,而不是几何网络分析工具）

        点击属性表左上角，点击【查找与替换】

        分别输入“objectid=9150”和“objectid=16015”，点击左侧小三角，ctrl+点击另一个点，选中两个建筑物，关闭属性表，两点在图层中高亮表示。

(2)点击网络分析工具条上的【创建网络工具】,在两个建筑物旁的道路上分别点击,然后点击工具条上的【求解】从而对两个建筑物之间的路径进行最短路径求解,其结果如下图所示。

        点击【创建网络位置】

        可能有些人这个按钮是灰色的，无法点击，这是因为没有添加拓展，点击【自定义】--【添加拓展】

       勾选网络分析，这时，你就会发现【创建网络位置】变成可点击了。然后将标记的两个点旁边道路点击一下，以创建路径起点和终点，点击【计算】

        完成最短路径规划，但我这里还要点问题，我这图很明显不是最短路径，绕了一圈，我分析原因是修改拓扑错误时偷了懒，很多地方没看就直接设置为异常，导致中间那儿还存在伪节点或悬挂点，导致道路不通。因为懒得再弄一遍，就这样了，大家将就着看。

2.3.7 专题图输出

        点击【视图（V）】--【布局视图（L）】。这将切换到布局视图，以便你可以设置页面大小和添加地图元素。

        点击菜单栏中的【文件】-【页面和打印设置】,设置合适的宽度和高度，点击确定。

        点击菜单栏【插入】--【文本】

        输入合适的标题并移动到合适的位置

        输入时间文本

        还可以加图例、指北针等其他东西

        点击菜单栏，【新建】--【导出地图】，导出为自己想要的格式。

由于我也是刚接触Arcgis，写博客的本意是记录自己学习过程，并在日后忘记了某些步骤能回来找，而不是上网搜别人的。所以博客质量可能不咋地，大家有啥问题可以评论区讨论，勿喷！！！

到这里，您已经完成实验二，博主将继续更新，期待您的三连！！！！！！！！！！！！！！！!