Упражнение 1. Создание набора сетевых данных

Уровень сложности: Начальный Требования к данным: ArcGIS Tutorial Data for Desktop Путь к данным: C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial\Exercise01 Задача: Создание набора сетевых данных из класса объектов улиц в базе геоданных.

В этом упражнении необходимо создать набор сетевых данных в базе геоданных с использованием объектов «Повороты» и «Улицы» Сан-Франциско. Вы также должны включить данные истории трафика, чтобы рассчитать маршруты, зависящие от времени.

Примечание:

Данные для этого и других учебных упражнений Network Analyst доступны на сайте ArcGIS.com. После загрузки данных их можно извлечь в любое место. Однако удобнее извлечь их в папку C:\arcgis\ArcTutor, поскольку эта папка указана в упражнениях как местоположение учебных данных по умолчанию.

Создание набора сетевых данных

Шаги:

1. Чтобы запустить ArcCatalog, выберите Пуск (Start) > Все программы (All Programs) > ArcGIS > ArcCatalog 10.1..
2. Активируйте дополнительный модуль ArcGIS Network Analyst.
   1. Щелкните Настройка (Customize) > Дополнительные модули (Extensions).

      Откроется диалоговое окно Дополнительные модули (Extensions).

   2. Отметьте ArcGIS Network Analyst.
   3. Щелкните Закрыть (Close).
3. На панели инструментов Стандартные (Standard) нажмите кнопку Подключиться к папке (Connect To Folder) .

   Откроется диалоговое окно Подключиться к папке (Connect to Folder).

4. Перейдите к папке с учебными материалами модуля Network Analyst.

   Местоположение по умолчанию для учебных материалов — C:\ArcGIS\ArcTutor\ArcGIS Network Analyst\Tutorial.

5. Нажмите ОК.

   Ярлык для этой папки будет добавлен в Дерево каталога (Catalog Tree) под заголовком Подключения к папкам (Folders Connection).

6. В дереве каталога (Catalog Tree) разверните узел ...\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial > Упражнение01 (Exercise01) > SanFrancisco.gdb.
7. Щелкните набор классов объектов Транспорт (Transportation).

   Классы пространственных объектов, содержащиеся в наборе классов объектов, перечислены на закладке Содержание (Contents) в ArcCatalog.

8. Щелкните правой кнопкой на наборе классов объектов Транспорт (Transportation) и щелкните на Новый (New) > Набор сетевых данных (Network Dataset).

   Откроется мастер создания Нового набора сетевых данных (New Network Dataset).

Примечание:

Для открытия мастера создания Нового набора сетевых данных (New Network Dataset) в базе геоданных щёлкните правой кнопкой набор классов объектов, который содержит исходные классы объектов (например, улицы) и выберите Создать (New) > Набор сетевых данных (Network Dataset). Для создания набора сетевых данных на основе шейп-файла щёлкните правой кнопкой по самому шейп-файлу Улицы (не по рабочей области, которая содержит шейп-файл) и выберите Новый (New) > Набор сетевых данных. (Network Dataset.)

Причина различия состоит в том, что сети базы геоданных позволяют использовать различные источники, которые сохранены в наборе классов объектов для создания мультимодальной сети, в то время как наборы сетевых данных на базе шейп-файла способны к обработке единственного исходного класса пространственных объектов.

9. Введите Streets_ND в качестве имени набора сетевых данных.

10. Опция Выберите версию набора сетевых данных (Choose a version for your network dataset) должна быть установлена на последнюю версию.

    Эта опция удобна при размещении набора сетевых данных для доступа пользователей, имеющих более ранние версии системы ArcGIS. Они смогут открыть набор сетевых данных, созданный и размещенный для общего доступа, если будет выбран номер версии, меньший либо равный номеру их версии ArcGIS. Недостатком такого выбора будет то, что в новый набор сетевых данных невозможно будет включить функциональные возможности, появившиеся в новых версиях ArcGIS — элементы управления для добавления этих функций в мастере Новый набор сетевых данных (New Network Dataset) будут неактивны. Если нет необходимости размещать набор сетевых данных для общего доступа, либо если пользователи, которые будут иметь доступ к нему, имеют такие же версии ArcGIS, то оптимальным будет выбор последней версии.

11. Щелкните Далее (Next).
12. Установите параметр класса объектов Улицы (Streets), чтобы использовать его в качестве источника для набора сетевых данных.
13. Щелкните Далее (Next).
14. Щелкните Да (Yes) для моделирования поворотов в сети.
15. Поставьте отметку Ограниченные повороты (RestrictedTurns) для использования этого источника объектов поворотов. Опция <Global Turns> (Глобальные повороты) уже должна быть отмечена. Она позволяет вам добавлять штрафы по умолчанию за повороты.

16. Щелкните Далее (Next).
17. Щёлкните Связность (Connectivity).

    Откроется диалоговое окно Связность (Connectivity). Здесь вы можете установить модель связности для сети.

Для данного класса объектов «Улицы» улицы соединяются друг с другом в конечных точках.
18. Убедитесь, что правила связности Улиц (Streets) установлены на Конечную точку (End Point).
19. Щелкните OK для возврата в мастер Новый набор сетевых данных (New Network Dataset).
20. Щелкните Далее (Next).
21. Данный набор данных имеет поля высот, поэтому убедитесь, что выбрана опция Использование полей высот (Using Elevation Fields).

    Настройки рельефа в наборе сетевых данных способствуют дальнейшему определению связности сети. Покажем это на примере. Допустим, два ребра имеют конечные точки, совпадающие по координатам X, Y, но с различными высотами (одна конечная точка расположена выше другой). Более того, предположим, что политика связности установлена для Конечных точек (Endpoint). Если высоты точек роли не играют, то ребра имеют соединение. С другой стороны, если высоты принимаются в расчет, то они не будут иметь соединения.

    Есть два способа моделирования рельефа: с применением истинных значений высот геометрии или с применением логических значений высот в полях высот.

    Класс объектов «Улицы» имеет логические значения высот, сохраненные в виде целых чисел в полях F_ELEV и T_ELEV. Если, например, две совпадающие конечные точки имеют значения высоты полей 1, то ребра соединяются. Однако если одна из конечных точек имеет значение 1, а другая совпадающая точка имеет значение 0 (ноль), ребра не соединяются. Network Analyst распознает названия полей в этом наборе данных и автоматически наносит их на карту, как показано на следующей иллюстрации. (В качестве полей высот могут выступать только целочисленные поля.)

22. Щелкните Далее (Next).

Вы можете настроить данные трафика через эту страницу мастера. Данные трафика позволяют найти оптимальные маршруты с учетом времени и дня недели. Например, оптимальный маршрут из точки A в точку B в 8:30 в среду (в часы пик) может отличаться от оптимального маршрута между теми же точками в 13:00 в воскресенье. Даже если путь один и тот же, время достижения места назначения может различаться.

Более подробно о данных о дорожном движении

База геоданных Сан-Франциско содержит две таблицы, в которых хранятся данные трафика: DailyProfiles и Streets_DailyProfiles. Эти таблицы были созданы таким образом, чтобы Network Analyst мог распознать роль каждой таблицы и автоматически использовать исторические данные об уличном движении.

Примечание:

Этот набор данных не включает информацию, необходимую для настройки текущих данных трафика; тем не менее, в упражнении 10 она есть.

23. Щелкните Далее (Next).

    Отображена страница настройки атрибутов сети.

Сетевые атрибуты — это свойства сети, описывающие навигацию в ней. Типичными примерами являются атрибуты стоимости, играющие роль импедансов в сети, и атрибуты ограничения, запрещающие проход в обоих направлениях или в одном направлении (например, в случае дорог с односторонним движением).

Программа Network Analyst анализирует исходные классы пространственных объектов на предмет наличия в них стандартных полей, таких как Meters (Метры), Minutes (Минуты) (FT_Minutes и TF_Minutes в зависимости от направления) или Oneway (Односторонняя дорога). Если такие поля будут обнаружены, будут автоматически созданы соответствующие сетевые атрибуты, связанные с этими полями. (Результаты этого процесса можно увидеть, щелкнув Оценки (Evaluators).)

Network Analyst автоматически устанавливает восемь атрибутов для данных Сан-Франциско: Hierarchy, Meters, Minutes, Oneway, RoadClass, TravelTime, WeekdayFallbackTravelTime и WeekendFallbackTravelTime. Он также создает блоки оценки для этих атрибутов.

24. Щёлкните на строке Метры (Meters) для выбора, затем щёлкните Оценки (Evaluators), чтобы изучить, как определены значения атрибутов сети.

    Откроется диалоговое окно Оценки(Evaluators).

В таблице на закладке Значения источника (Source Values) приводится список исходных классов объектов. Линейные исходные классы объектов, которые становятся элементами ребер в наборе сетевых данных, перечисляются дважды: один раз для направления «из–в» и еще раз для направления «в–из». (Направления в отношении оцифрованного направления исходного линейного объекта.) Столбец Тип (Type) отображает тип оценки, используемой для вычисления значений атрибутов сети. Столбец Значение (Value) содержит информацию, необходимую для оценки, чтобы вычислить значения атрибутов.

25. Из раскрывающегося списка Атрибут (Attribute) выберите по отдельности типы атрибутов, и изучите типы оценочных функций для исходных классов объектов.
26. Щелкните OK для возврата в мастер Новый набор сетевых данных (New Network Dataset).
Далее можно добавить новый атрибут для ограничения перемещения по элементам поворотов, созданных из класса пространственных объектов Ограниченные повороты (RestrictedTurns).
27. Щелкните Добавить (Add).

    Откроется диалоговое окно Добавление нового атрибута (Add New Attribute).

28. Введите Ограниченные повороты (RestrictedTurns) в поле Имя (Name).
29. Для Используемый тип (Usage Type) выберите значение Ограничение (Restriction).
30. Оставьте для Использование ограничения (Restriction Usage) значение Запрещено (Prohibited).

    Данная настройка запрещает пересечение объектов поворотов во время анализа.

Обратите внимание, что должна быть включена опция Использовать по умолчанию (Use by Default). Это ограничение используется по умолчанию при создании нового слоя сетевого анализа. Если вы хотите проигнорировать ограничение при выполнении анализа, отключите его в настройках анализа.
31. Нажмите ОК.

    Новый атрибут, Ограниченные повороты, добавлен в список атрибутов. Синий круг с буквой D в середине указывает, что атрибут включен по умолчанию в новых анализах.

32. Щёлкните Оценки (Evaluators), чтобы назначить значение источника для нового атрибута.
33. Чтобы установить тип оценки для атрибута Ограниченные повороты (RestrictedTurns) на Постоянный (Constant), выполните следующие шаги:
    1. В раскрывающемся списке Атрибут (Attribute) выберите Ограниченные повороты (RestrictedTurns).
    2. В строке Ограниченные повороты (RestrictedTurns) щёлкните под столбцом Тип (Type) и выберите Постоянно (Constant) из раскрывающегося списка.
    3. Щёлкните на столбце Значение (Value) и выберите Использовать ограничение (Use Restriction).

       Результат должен выглядеть так, как изображено на следующем рисунке:

Теперь по умолчанию Network Analyst не будет обходить ни один из объектов в классе объектов RestrictedTurns. Эта методика представляет собой хороший способ моделирования неверных или опасных поворотов, которых вы хотели бы избежать. Оценки для источников улиц не установлены, поэтому они останутся проходимыми при использовании ограничения RestrictedTurns.
34. Щелкните OK для возврата в мастер Новый набор сетевых данных (New Network Dataset).
35. Нажмите правой кнопкой мыши на ряд Hierarchy и выберите Использовать по умолчанию (Use By Default).

    Синий символ удален с атрибута. Это означает, что при создании слоя анализа с данным набором сетевых данных не будет использована по умолчанию иерархия.

36. Щелкните Далее (Next).
37. Для настройки путевого листа щелкните Да (Yes).

38. Щёлкните на Направления (Directions).

    Откроется диалоговое окно Свойства путевого листа сети (Network Direction Properties).

Теперь следует задать поля для составления путевого листа, входящего в число результатов сетевого анализа.

39. Убедитесь, что на закладке Общие (General) поле Имя (Name) строки Первичный (Primary) автоматически связано с элементом ИМЯ (NAME).

    Поле ИМЯ (NAME) содержит названия улиц Сан-Франциско, необходимых для генерации направлений движения.

    Результат должен выглядеть так, как изображено на следующем рисунке:

40. Щелкните OK для возврата в мастер Новый набор сетевых данных (New Network Dataset).
41. Нажмите Далее (Next).

    Будет отображена для просмотра итоговая информация обо всех настройках.

42. Щелкните Готово (Finish).

    

    Появится индикатор процесса, позволяющий следить за процессом создания набора сетевых данных в модуле Network Analyst.

    

После создания сети система выдаст запрос на её построение. В процессе построения определяются связанные элементы сети и заполняются атрибуты набора сетевых данных. Построение сети необходимо перед выполнением любых операций сетевого анализа.

43. Щелкните Да (Yes).

    Появится индикатор процесса построения набора сетевых данных (Build Network Dataset); по окончании процесса построения он исчезнет.

    

    Новый набор сетевых данных, Streets_ND, добавлен в каталог ArcCatalog вместе с классом объектов системных узлов, Streets_ND_Junctions.

44. Предварительный просмотр набора сетевых данных можно провести, щелкнув имя набора, затем щелкнув закладку Просмотр (Preview).

    Отобразятся ребра, а затем уличное движение.

45. Закройте ArcCatalog.

Теперь вы можете добавить набор сетевых данных в ArcMap и использовать его для создания слоев сетевого анализа.