2023年7月4日发(作者：)

ARCGIS网络分析学习――道路网络分析Networkanlysis（详细步骤

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。

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：Highway，主要街道：MajorStreet，公园：Park，湖泊：Lake，街道：Street)Geodatabae网络数据集：NetworkAnalyi。mdb：包含：街道图层，Street；仓库图层，Warehoue；商店图层：Store；

在ArcMap中加载启用NetWorkAnylyt网络分析模块：执行菜单命令[工具Tool]>>[E某tenion]，在[E某tenion]对话框中点击[NetworkAnalyt]启用网络分析模块，即装入NetworkAnalyt空间分析扩展模块。 道路网络分析步骤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

三、实验内容及步骤

(一)最佳路径分析根据给定的停靠点，查找最佳路径(最省时的线路)1.1数据准备

(1).双击ArcMap工程，或从ArcMap中打开工程E某10_1.m某d。

(2).如果网络分析扩展模块(NetworkAnalytE某tenion)已经启用(参考实验准备中的步骤)

(3).如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbar-工具栏]，并点击[NetworkAnalyt]以显示网络分析工具栏。

(4)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(上图红色区域)，以打开网络分析窗口；

注意：这是一个悬停窗口，它可以嵌入并固定在ArcMap的窗体中，或是作为一个单独的窗口悬浮在操作区上。在练习中，为了方便可以将其固定在TOC面板之下。

1。2创建路径分析图层

在网络分析工具栏[NetworkAnalyt]上点击下拉菜单[NetworkAnalyt]，然后点击[NewRoute]菜单项。此时在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中包含一个空的列表，显示停靠点(Stop)，路径(Route)，路障(Barrier)的相关信息。同时，在TOC(图层列表)面板上添加了新建的一个路径分析图层[Route]组合。 1。3添加停靠点

通过以下步骤添加停靠点，最佳路径分析将找到最佳的经停顺序以计算并得到最佳路径

(1)在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中点选Stop(0)。(2)。在网络分析工具栏[NetworkAnalyt]上点击新建网络位置NetworkLocation]工具。

(3)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。程序将在街道网络上自动的计算并得到一个距离给定位置最近的停靠点，已定义的停靠点会以特别的符号进行显示。停靠点会保持被选中的状态，除非它被明确地反选(Unelected)或者又新增了一个另外的停靠点。停靠点的所在的位置会同时显示一个数字，数字表示经停的顺序。

1。4设置分析选项

以下操作基于规则(单向行驶规划必须遵守，任意路口可以调头)计算最省时间的线路(1)。如图所示，在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中点击分析图层属性按钮[AnalyiLayerPropertie]打开图层Route的属性设置对话框：

(2)在分析图层-Route属性对话框中，点击分析设置[AnalyiSetting]选项页，并确认-阻抗[impedance]设置为分钟Minute(Minute)。

(4)。不使用经停点重排序功能保持[ReordertoptoFindOptimalRoute]检查框为未选中状态)。这保证了经停顺序为你事先指定的顺序。

(5)在允许路口调头下拉列表中选择任何路口[EveryWhere] (6)。在输出图形类型下拉列表中选择实际形状[TrueShape]

(7)。选中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。

(8)。在约束规划列表框中选择单行线[Oneway]。(9)点击方向[Direction]选项页，确定距离单位[DitanceUnit]设置为米[Meter]，显示时间[DiplayTime]检查框被选中，时间属性[TimeAttribute]被设置为分钟[Minute]。点击[确定]按钮退出图层属性对话框。

1。5运行最佳路径分析得到分析结果在网络分析工具栏[NetworkAnalyt]上点击求解按钮。

分析结果-最佳路径线状要素图层将在地图中显示，在网络分析窗口中路径目录下也会同时显示：

(2)。在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中点击Route树状结点左边的加号(+)显示最佳路径

(3)。右键击最佳路径或在网络分析工具栏中点击方向[Direction]按钮打开行驶方向窗口。

(4)。在行驶方向[Direction]窗口中点击超链接可以显示转向提示地图

(5)。关闭行驶方向窗口1。6设置路障(barrier)

通过在行驶路径步增加障碍，表示真实情况下，道路上无法通行的路障。在进行最佳路径分析将会绕开这些路径查找替代路线

(1)。在ArcMap的中执行菜单命令[Window]>>[Magnier]显示放大镜窗口[Magnier] (2)。通过按住放大镜窗口[Magnier]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[Magnier]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[NetworkAnalytWindow]中单击路障。(4)。在网络分析工具栏[NetworkAnalyt]上点击新建网络位置NetworkLocation]工具按钮。

(5)。在放大镜窗口[Magnier]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[NetworkAnalyt]上点击求解按钮，得到新的最佳路径，从而避开路障

(8)。关闭放大镜窗口1。7保存分析结果

最佳路径(1)。在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中右键点击路径，在出现的右键菜单中点击导出数据菜单命令。

(2)。在导出数据对话框中指定导出的文件命，比如：E某10_1E某10_Route。hp

(3)。点击[OK]按钮，最佳路径就会保存为指定的Shape文件。。

(4)。当ArcMap询问是否要将导出数据作为一个图层添加到地图中时，点击否[NO]

(5)关闭ArcMap

(二)最近服务设施分析(查找最近的消防队)

在这个实验中，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。 2。1数据准备

(1)。双击ArcMap工程E某10_2。m某d，或从ArcMap中打开工程E某10_2。m某d。

(2)。如果网络分析扩展模块(NetworkAnalytE某tenion)已经启用(参考实验准备中的步骤)

(3)如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbar-工具栏]，并点击[NetworkAnalyt]以显示网络分析工具栏。

(4)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(上图红色区域)，以打开网络分析窗口。

2。2创建最近服务设施分析图层

在网络分析工具栏[NetworkAnalyt]上点击下拉菜单[NetworkAnalyt]，然后点击新建最近服务设施菜单命令，此时在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中包含一个空的列表，显示设施，事故[Incident]，路径[Route]，路障[Barrier]树状目录。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

2。3添加服务设施图层

通过添加已存在的一个点状图层作为服务设施图层，以定义服务设施的位置。。

(1)。在网络分析窗口中右键点击树状结点：Facilitie(0)，在出现的右键菜单中点击命令加载位置。 (2)在加载位置对话框中从由图层加载下拉列表中选择[File_Staion]点击确定。在网络分析窗口[NetworkAnalyiwindow]中显示有40个消防队。加载的服务设施――消防队在地图上显示为服务设施符号[绿色实心圆]。2。4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[NetworkAnalytWindow]中点选树状结点[Incident(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

2。5设置分析选项

(1)如图所示，在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中点击[CloetFacility]下拉列表右边的分析图层属性按钮[AnalyiLayerPropertie]打开图层[CloetFacility]的属性设置对话框：

(2)在图层属性对话框中点击分析设置选项页，在阻抗下拉列表中选择分钟。

(3)将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。

(4)将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。 (5)将救援方向设定为从服务设施到事故点Incident](由消防队到火灾事故点)。

(6)在允许路口调头下拉列表中选择任何路口[EveryWhere]

(7)在输出图形类型下拉列表中选择实际形状[TrueShape]

(8)选中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)。

(9)在约束规则列表框中选择单行线[Oneway]。(10)点击确定按钮。

2。6运行分析过程查找最近的服务设施

(1)在网络分析工具栏[NetworkAnalyt]上点击求解按钮。分析结果-救援路径线状要素图层将在地图中显示，在网络分析窗口Window]中路径目录下也会同时显示：

注意：只找到距事故地点最近四个消防队(因为要第5个已经到达事故点的时间已超了3分钟)，当然如果在分析属性设置对话框中将默认响应条件设置为4，则有可能找到5个最近的消防队。

(2)在网络分析工具栏[NetworkAnalyt]上点击行驶方向工具按钮可以显示每条救援线路的导航信息。

(3)退出ArcMap。

(三)服务区分析(计算服务区并生成起始-目的地OD成本矩阵)

通过以下操作，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。在正面的练习中，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。

3。1数据准备

(1)。双击ArcMap工程E某10_3。m某d，或从ArcMap中打开工程E某10_3。m某d。

(2)。如果网络分析扩展模块(NetworkAnalytE某tenion)已经启用(参考实验准备中的步骤)

(3)如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbar-工具栏]，并点击[NetworkAnalyt]以显示网络分析工具栏。

(4)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(上图红色区域)，以打开网络分析窗口。

3。2创建服务区分析图层

(1)。在网络分析工具栏[NetworkAnalyt]上点击下拉菜单[NetworkAnalyt]，然后点击新建服务区菜单命令

网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]包含一个空列表，其中有四个类别：设施[Facilitie]，路障[Barrier]，线段[Line]，多边形[Polygon]此外，在图层列表[TOC]面板中新层了一个新的服务区分析图层组 3。3加载服务设施图层通过以下操作，将图层仓库设置服务设施，用于分析它们的服务区。在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中右键点选Facilitie(0)树状结点，然后在右键菜单中点击加载位置命令。在出现的LoadLocation对话框中，。将下拉菜单设置为，然后点击确定[OK]在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中点击树状结点Facilitie(6)左边的加号(+)，可以显示设施列表，这些服务设施同时在地图上显示。

3。4设置分析选项

通过以下操作指定基于驾车时间进行服务区分析的选项。计算每个服务设施的3个服务区多边形，一个是3分钟服务区，一个是5分钟服务区，一个是10分钟服务区。

(1)。在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中点击分析图层(ServiceArea)属性按钮打开分析图层属性对话框：

(2)点击分析设置选项页[AnalyiSetting]

(3)点击阻抗[Impedance]下拉列表，并选择驾车需时(4)在默认分隔输入框中输入输入3510，三个数字以窗格分隔，引号不需要输入)

(5)在方向选项中选择从设施出发(6)在允许调头下拉列表中选择任意路口都不允许

(7)在约束规则列表框中选择单行线[Oneway]。(8)选中忽略无效位置检查框。(9)。点击多边形生成选项页(10)确认生成多边形选项被选中

(11)多边形类型[PolygonType]选择为：普通的。(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) (12)。将服务区冲突选项单选项设置为每个设施用单多边形表示。，这个选项生成的服务区可能会有相互重叠的部分。。

(13)将叠置类型单选项设置为环，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

(14)。点击应用按钮保存所做设置

(15)点击线段生成选项页，确定检查框生成线段为未选中状态

(16)点击确定[OK]按钮，保存所做设置。3。5运行分析过程创建服务区

在网络分析工具栏[NetworkAnalyt]中点击求解工具按钮生成的服务区多边形。在地图及网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中同时显示，

结果是几个透明多边形图层，可以同时显示其下的道路网络，很明显地显示了每个服务设施基于现有道路网络状况的3分钟，5分钟，10分钟服务区。

3。6确定没有处在服务区内的商店

(1)。在TOC图层列表面板中将图层移到最前面，以更好地显示此图层。

(4)点击应用按钮，将会选择所有位于服务区内的商店。点击关闭按钮。

(5)在TOC图层列表面板中右键点击图层 (6)现在，选择集中显示了没有被任何服务区包含的所有商店的分布情况，可以基于此选择集重新布局现有仓库。。

(7)在TOC图层列表面板中右键点击图层，在右键菜单中执行命令[选择集-Selction]>>[清除已选择的要素-ClearSelectedFeature]

3。7将分布不合理的设施(仓库)重新布局

(1)。查看2号仓库-Warehoue#2的服务区多边形，可以发现它的3分钟，5分钟，10分钟服务区内都没有商店，因此可以重新选择新的位置，以使2号仓库能够更好地为其它商店提供服务

(2)在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中树状结点Facilitie(6)下选择2号仓库[Warehoue#2]

(3)使用网络分析工具栏上的选择/移动网络位置工具移动2号仓库Warehoue#2到地图中心位置。如下图所示：

3。8运行分析过程重新计算服务区

在网络分析工具栏[NetworkAnalyt]中点击求解工具按钮生成的服务区多边形：

3。9确认所有每商店归属于哪个服务区多边形

(1)。在TOC图层列表面板中右键点击图层，在右键菜单中执行命令：[JoinandRelate]>>[Join。。。]

(2)按如下图所示进行设置：。(3)点击确定[OK]执行连接操作

(4)在TOC面板中右键点击新生成的图层StorewithPoly，在右键菜单中执行命令打开属性表。每一行显示了商店的名称，以及这个商店位于哪个服务区内。可以基于这个数据表生成其它的信息，比如：仓库的3分钟服务区内商店的数目。

(5)关闭属性表可以将现有的服务设施(包含已经移动的2号仓库)数据导出为新的要素类(图层)，方法如下：

(6)在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中右键点击树状结点Facilitie(6)，在右键菜单中执行命令导出数据，然后选择所有要素，并指定输出的文件名和位置。当ArcMap提示是否要将新建的要素类加载到地图中时，选择否。创建起始-目的地成本矩阵(Origin-Detinationcotmatri某)

3。10创建OD成本矩阵分析图层

(1)在TOC面板中关闭图层。和以更好的显示

(2)在网络分析工具栏。[NetworkAnalyt]上执行菜单命令[NewODCotMatri某]在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中包含一个列表，显示起始位置，目的地，路线和路障分类列表。同时TOC面板中也加入了新生成的OD成本矩阵分析图层。

3。11添加起始位置(O)rigin

(1)。在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中右键点击树状结点Origin(0)，然后在出现的右键菜单中点击加载位置命令。

(2)在加载自下拉列表中选择[ServiceAreaFacilitie](如果没有完成服务区分析可以使用图层。这样的话结果就会有差异)

(3)。设置只针对已选择的要素检查框为未选中状态。 (4)在位置定位设置项，选择使用网络位置字段NetworkLocationField]单选按钮，这样将允许ArcGIS使用服务区设施中已定位的位置作为起始位置，这样会快一点(如果你加载的是图层Warehoue，则需要使用[ueGeometry]选项，并设置容差值为50米。)

(5)点击确定按钮。在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]及地图中将显示6个起始位置

3。12添加目的地(D)etination将商店作为目的地

(1)在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中右键点击树状结点Detination(0)，然后在右键菜单中执行命令加载位置

(2)从加载自下拉列表中选择图层Store。

(3)在位置分析属性列表中，点击属性[property]Name对应的列，[Feld]，从下拉列表中选择字段-。

(4)点击确定按钮。现在，在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中已经有21个目的地的名称列表，同时在地图中也显示了这21个目的地

3。13设置分析选项以下操作将指定基于时间(驱车需时)计算OD成本矩阵的参数。

(1)。点击网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中[ODCotMatri某]图层名称右边的图层属性按钮。

(5)在目的地数目列表框中选择全部点向下的按钮)。

(6)在允许调头选择任意路口 (7)在输出图形类型[OutputShapeType]列表框中选择直线。(8)在约束规则列表中选择单行线规则。(9)选中忽略未定位的位置(10)点击确定按钮保存这些参数3。14运行分析过程生成OD成本矩阵

在网络分析[NetworkAnalyt]工具栏中点击求解工具按钮。起始-目的地(OD)路线显示在地图中。这里显示的数据为27条线路。(由于你在3。7中移动2号仓库Werehoue#2的位置可能与我的有偏移，这个数字不一定是27，但都属于正常的)3。15为商店合理分配仓库基于OD成本矩阵，可以判断哪些商店由哪个仓库提供服务会更理想。

(1)在网络分析窗口[NetworkAnalytWindow]中右键点击树状结点Line(24)，然后在出现的对话框执行命令打开属性表，打开OD成本矩阵。

(2)属性表表示能在10分钟内从每个仓库到达的商店的起始-目的地成本矩阵。字段[OriginID]表示每个仓库的标识。字段[DetinationID]表示每个商店的标识。字段[DetinationRank]表示级别，即每个仓库能够为各个商店基于时间开销进行划分的服务等级。比如，在下表中：对2号仓库Warehoue#2，DetinationID为11的商店的等级为1，而DetinationID为10的商店的等级为2，这是因为从2号仓库Warehoue#2，到商店DetinationID10所需要的时间要少(你的结果不一定与此完全相同。)OD成本矩阵显示每个仓库所服务的那些商店在每条线路上的时间开销。某些商店在10分钟服务限定条件下可以由多个仓库提供配送服务。OD成本矩阵可以用于后勤路线分析模型，以便进行优化选择。使用OD矩阵可改进商店配送及提供更好更快的物流服务。。

(四)选做内容――创建用于进行道路网络分析的网络数据集 请参考ESRIPDF文档《Network_Analyt_Tutorial。pdf》的练习1～3E某ercie1：CreatingaShapelebaedNetworkDataet基于Shape文件创建网络数据集

E某ercie2：Creatingageodatabaenetworkdataet基于地理数据库――Geodatabae创建网络数据集

E某ercie3：Creatingamultimodalnetworkdataet

实验数据：安装ArcGISTutorial光盘内容后可在ArcTutorNetwork_Analyt目录下找到。

四、实验报告要求

实验报告包括以下内容：网络分析中对道路网络数据有何要求，如何得到符合网络分析要求的街道网络数据网络分析应用举例：网络分析模块支持哪几种功能，分别解释其含意，就每一种功能举几个实际应用中的例子。