1、ArcGIS的幾何網絡1概述網絡是對現實世界的描述。在使用普通的GIS建立模型時，大多是在幾何層次上的描述。但是在流域、電力等建模過程中還涉及到了網絡。網絡其實可看作是源、流、匯組成的。源表示網絡中的一個起點；匯表示網絡中的一個終點；而流則是網絡中流與匯的連接路徑。在幾何上源和匯可以抽象為點，比如泵站、開關等。而流則可以抽象為線。在源流匯中，是存在拓撲關系的。并且在對流的描述中還存在方向問題。網絡其實一種基于拓撲關系的模型。在一個網絡中主要有兩種要素邊和連接點。現實網絡中大多都是有方向的，我們在網絡中要對其進行建模。在ArcGIS網絡模型中存在兩種網絡，一種是幾何上的網絡，一種是邏輯上的網絡。

2、地理網絡實際上是由feature class的集合組成。邏輯網絡是網絡連接無力層次上的。每一個邏輯網絡里的element與地理網絡中的一個feature關聯。在ArcMap和ArcCatalog中用一種特殊的方法來處理地理網絡。在地理網絡中編輯和繪圖，管理網絡中的feature都由ArcGIS自動控制了。地理網絡由邊界特征（edge network features）和連接特征（junction network feature）組成。地理網絡中的邊界特征和邏輯網絡中的一個邊界元素關聯；地理網絡中的連接特征和邏輯網絡中的一個連接元素關聯。地理網絡中的一個Simple edge feature和邏

3、輯網絡中的一個edge element關聯。Simple edge feature由兩個Junction feature連接而成。如果一個Simple edge feature中添加一個Junction feature，則這個Simple edge feature在地理網絡中被封為了兩個新的Simple edge feature。地理網絡中的一個Complex edge feature與邏輯網絡中的一個或者多個edge element關聯。Complex edge feature至少由兩個Junction feature組成，但是在邊界上可添加Junction feature。如果在一個Com

4、plex edge feature上添加一個Junction feature ，Complex edge feature不會被分為兩個，而在邏輯上被封為了兩個edge element。一個Complex junction feature在邏輯層次上可以與多個邏輯的Junction feature關聯。2基本概念2.1源流匯網絡通常用來模擬現實世界。而在現實世界中網絡總是具有運動方向的。例如電力網的電流方向，從發電站到用戶。在水網中，水流方向不是像電流一樣，但是水流可能是從一個泵站流到用戶再進入水處理廠的。從這個意義上來說網絡可以分為有方向網絡和無方向網絡。網絡中的流向是根據一系列的源（Sour

5、ces）和匯（Sinks）計算出來的。在上面的例子中電流和水流是由一系列的源與匯來驅動的。流總是從源（Sources）開始向匯（Sinks）流動。Junction feature在地理網絡中可以作為源（Sources）或者流（Sinks）。在ArcGIS中建立一個Junction feature class時可以指定是源還是匯，或者什么都不是。如果指定為源或者流，一個新的字段Ancillary Role被建立用來記錄該特征是源還是匯。在當在ArcMap中計算流向時，流向根據網絡中的源與匯計算出來的。在編輯過程中可能對一個Junction feature的AncillaryRole進行修改，比如

6、閘的開關，這是流向要重新進行計算。2.2可用和不可用在地理網絡中的edge feature和junction feature在邏輯網絡中都可以設置為可用（Enable）或者不可用（Disable）。一個feature如果在邏輯網絡中設置為Disable那么在網絡中則是扮演柵欄（barriers）的角色。流在碰到任何網絡中的Barrier就會停止。每個feature的Enable和Disable都被保存在Enabled的屬性字段中。此字段為邏輯型，其值為True或False。當由一個Simple feature class建立網絡時，Enable字段被自動加入到feature class中。當使

7、用ArcCatalog建立網絡時，Enable是一個必須字段。網絡中存儲了Weight 、Ancillary Roll 和Enable字段，這些都是用戶可以在邏輯網絡中看到的狀態。當分析與網絡特則相反時，這些字段的值不直接決定enabled 、ancillary role 和權重。這些狀態描述屬性存儲在邏輯網絡中。2.3權重網絡可以有一系列權重關聯。權重可邏輯上以視為流動的消耗。權重是基于特征屬性（attribute）計算得出的。一個網絡可以具有任意數量的權重。網絡中的每個feature class可以有幾個權重或者全部權重或者沒有與屬性關聯的權重。每個特征的權重由這個特征的屬性決定。每個權重

8、可以和一個或者多個屬性關聯，就是說可以同時和幾個屬性關聯。在地理網絡中的edge feature和junction feature在邏輯網絡中都可以設置為可用（Enable）或者不可用（Disable）。一個feature如果在邏輯網絡中設置為Disable那么在網絡中則是扮演柵欄（barriers）的角色。流在碰到任何網絡中的Barrier就會停止。每個feature的Enable和Disable都被保存在Enabled的屬性字段中。此字段為邏輯型，其值為True或False。當由一個Simple feature class建立網絡時，Enable字段被自動加入到feature class中

9、。當使用ArcCatalog建立網絡時，Enable是一個必須字段。網絡中存儲了Weight 、Ancillary Roll 和Enable字段，這些都是用戶可以在邏輯網絡中看到的狀態。當分析與網絡特則相反時，這些字段的值不直接決定enabled 、ancillary role 和權重。這些狀態描述屬性存儲在邏輯網絡中。3網絡建立3.1介紹一個地理網絡必須建立在一個feature dataset中。地理網絡是由Dataset中的feature class組成的一個拓撲關系。最基本的做法是要先確定哪些feature class要參與到網絡中。在ArcGIS中面feature是不能建立網絡的。確定

10、了哪些圖層來組建網絡后，就可以來確定網絡中的權重。最后可以設置一些別的參數，如Disable和AncillaryRole等。有兩種方法來建立地理網絡。一種是建立一個空的地理網絡，第二種是在已有的feature classes的基礎上的網絡。一、建立一個空的地理網絡可以用ArcCatalog建立一個地理網絡。也可以使用ArcMap中的編輯工具來建立網絡。當然可以采用VB、VBA或C+代碼將feature加入到網絡中。建立一個空的網絡有以下幾個步驟：1、使用ArcCatalog來建立一個feature dataset用來裝載地理網絡和網絡的feature class。2、使用ArcCatalog在

11、feature dataset中建立一個空的地理網絡。3、使用ArcCatalog在feature dataset中建立新的feature classes做為地理網絡中的元素。4、使用ArcCatalog建立邏輯網絡中元素的connectivity rules。5、使用用戶定義的腳本語言或者ArcMap編輯工具加入feature。二、使用存在的數據建立地理網絡在ArcCatalog和ArcTools中有工具可以實現用現存數據建立地理網絡。當然前提是你要這些數據并且這些數據要作為網絡中的的一個角色。3.2網絡如何建立通過現存的數據建立網絡是一個大的操作，要考慮花費時間和消耗的系統資源。這些主要由

12、輸入的特征的多少來決定。如果這些特征請求了吸附（snapping）操作，則建立網絡所花的時間主要是在特征吸附上。網絡建立過程有以下幾個步驟：1、如果選擇吸附，吸附簡單特征（simple feature）；2、如果選擇吸附，吸附復雜特征（complex feature）；3、建立一個空的邏輯網絡；4、在Geodatabase中建立網絡模式（network schema）；5、從輸入的特征類中選擇屬性用來計算權重；6、建立拓撲關系；7、根據需要建立孤立連接（orphan junctions），在邏輯網絡中加入連接特征（junction features），并初始化連接特征的Enable值；8、給連

13、接元素（junction features）設置權重；9、在邏輯網絡中加入邊（edge）；10、設置邊元素（edge elements）的權重；11、在Geodatabase中建立必要的索引；3.3關于吸附明智的選擇是在建立網絡之前要保證數據的純凈（clean）。純凈數據在這里是指所有在網絡中連接的特征在幾何必須保證其一致性。就是說，沒有懸掛弧段和偽節點等。然而在現實中很難做到這樣，那么數據就要在網絡建立過程中可能進行吸附操作。了解基于吸附的連接在建立網絡時如何實現和特征的幾何特征是如何調整來建立連接是非常重要的。按照前面說的吸附可以分為以下幾種來處理：簡單邊界吸附、復雜邊界吸附、節點簇、自連

14、接、重合連接點。3.3.1簡單邊界吸附依靠簡單邊特征構成的連接只能在邊特征的端點上，在中間的部分即使有節點存在也不能建立連接。3.3.2復雜邊界吸附對于依賴復雜邊的連接建立可以在邊的兩端或者在其中間，如果中間沒有節點，那么會在連接處新建一個節點。當吸附到復雜邊時，連接特征必須是一個端點。當一個中間部分和中間部分在一起時是不會建立連接的。3.3.3節點簇兩個對象吸附時，如果一個中有多個節點在容差范圍內，那么我們稱這些節點為節點簇。與一個節點簇吸附時，會與其中的一個節點吸附，但不一定是最近節點。3.3.4自連接一個對象自身的兩個節點在容差范圍內這種連接不會建立。如果建立則是自連接。這種連接就是環流，在實際中不存在，或者可以用多條流來代替。3.3.5特征調整在建立網絡過程中吸附過程中，要了解在吸附過程中幾何特征是如何調整的。在用向導建立地理網絡時部分或者全部的特征類被指定為可以調整的，這些是可以進行調整的。那些在不能調整的特征類中的特征在網絡建立過程中固定不變。在吸附調整中，所有特征類中的所有特征都具有相同的權重。這就是說，要同時調整一個吸