ArcGIS空间分析|网络分析之最佳路径的选择

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本次推送将介绍如何把真实路网构建成网络数据集、以及如何获得网络数据集中的最佳路径（ArcGIS 10.5）。
真实路网的获取和处理使用的是上海市的部分路网，数据来自openstreetmap (osm)

由OSM获得的路网数据是地理坐标系：WGS84，为构建网络数据集，需要对其进行处理：①转化成投影坐标系②计算道路长度。
①转换成投影坐标系：ArcToolbox——数据管理工具——投影和变换——投影

②获得投影后的路网数据后，才可以计算道路长度。右击内容列表中的路网图层——打开属性表——添加字段“Length”——计算几何——长度

过程
以下说明介绍了如何在 ArcGIS Pro 中计算几何。（https://support.esri.com/zh-cn/technical-article/000016157）
1.打开属性表，右键单击字段打开快捷菜单，以访问“计算几何属性” 工具。其中有一个“计算几何”选项。也可以在数据管理工具箱内的地理处理窗格中直接访问此工具。

2. 单击计算几何打开“计算几何属性”地理处理工具。输入要素和所选字段已经加载到参数中。要从字段计算的所需属性可以从属性下拉菜单中进行选择。也可以通过此对话框计算多个目标字段。

3.单击运行。这样可以计算每条道路的长度，并将它们添加到所选字段。
构建网络数据集

1.经过上述处理得到“上海部分路网投影.shp”,在目录下找到该图层，右击，选择“新建网络数据集”，如图所示。

2.因为线shp的名称是上海部分路网投影，所以会自动命名为上海部分路网投影_ND（ND就是Network Dataset）

3.转弯这一步关键，但是现在是最简单的创建模式（就是尽量减少复杂的步骤），直接默认用通用转弯，下一步即可。

4.连通性这一步也很关键，在这里，连通策略使用按任意节点连通（就是按折点连通的意思）

5. 高程
道路不可能一直平坦，但是这里作为示范，就不考虑这么多了，直接假设高程为0，选无即可。（好像shp也不能用高程）

6. ★★ 网络数据集的阻抗(属性)
道路网，要求解最短的路径，是什么最短？有的同学可能说时间，也有的同学说长度。这些就是阻抗，阻碍最小的那条路线，就叫最短路径。ArcGIS的网络数据集可以拥有多个阻抗属性，就如同要素类可以拥有多个字段一样。我们这里阻抗就用道路的长度，假定道路畅通无阻，唯一影响我解算最短路径的就是道路的长度了。
见下图：父窗口上的“长度”，即为网络数据集的一个阻抗属性，它的值就是计算几何获得的道路长度“Length”。不仅仅是长度这个阻抗，还有很多类型的阻抗能影响网络数据集。
由右边的参数给其赋值为Route线要素的Length字段。也可以双击属性给其赋值。

7. 出行模式
直接下一步。

8. ★ 导航设置
这一步会影响导航窗口的单位和道路名称的显示，如下图设置：

长度单位设置为千米。
名称使用这个shp线文件的Name字段（就是道路名）
确定下一步。
9. 创建并构建网络数据集
刚才设置的所有信息都会列举出来。此时只需下一步，即可创建网络数据集。

软件会提示是否构建，选是。
在这里多说两句：创建是无中生有的过程，构建是利用给定的各种参数（连通性阻抗什么的）进行逻辑组合的过程。
创建只需这里一次，构建可以以后更新规则后再次进行。

这里选否。我们只需把上海部分路网投影_ND网络数据集添加到数据框即可
创建完成后是这样的：

多了一个.nd文件和一个网络数据集连通结点的shp文件

获取最佳路径
1.将构建的网络数据集添加到数据框内，打开“网络分析”工具条

2.如果 Network Analyst 工具条当前未显示，则单击自定义 > 工具条 > Network Analyst。
Network Analyst 工具条即被添加到 ArcMap 中。

3.要进行最佳路径的分析，要先构建一个对应的分析图层。

4.使用添加位置工具点两个点，按求解按钮：

这样就可以得到图中点1和点2之间的最短路径（紫色的线）
网络分析呢，ArcGIS提供了几个基本分析类型：最短路径求解、服务区(服务覆盖范围)、事故突发地的最近设施、OD成本矩阵、车辆分配。这些都可以在创建好的网络数据集上进一步分析~
参考文献：[1] https://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/10.4/extensions/network-analyst/route-finding-in-arcmap.htm[2] https://support.esri.com/zh-cn/technical-article/000016157