Zadanie: Wyznaczyć najkrótszą trasę między wskazanymi punktami. Uwzględnić
rejon zamknięty dla ruchu kołowego oraz blokadę jednego ze skrzyżowań. Ćwiczenie
przeprowadzić dla trzech różnych konfiguracji.
Cel: Analiza ma za zadanie przestawić najkrótszą trasę miedzy wskazanymi obiektami,
należy także wyłączyć z analizy wskazane ulice.
Dane:
Dane dostarczone zostaną w folderze „DANE ANALIZY”
- mapa rastrowa w skali 1: 50 000 – 50_r.img: mapa będzie użyta w projekcie jako tło
dla warstwy wektorowej
1. UTWORZENIE WARSTWY TEMATYCZNEJ „DROGI”
- Przejście do aplikacji ArcCatalog
- Kliknięcie prawym klawiszem myszy na docelowy folder > New > Shapefile
- Nazwę warstwy ustalamy na „drogi”
- Typ obiektów warstwy > Polyline – ponieważ digitalizowana będzie sieć dróg
2. DIGITALIZACJA SIECI DRÓG NA MAPIE RASTROWEJ
- Uruchomienie aplikacji ArcMap
- Dodanie warstwy drogi.shp oraz 50_r.img
- Zmiana sposobu wyświetlania warstwy dróg innym, bardziej widocznym kolorem
- Przejście do trybu edycji warstwy drogi Editor > Start Editing
- Ustawienie parametrów dociągania Editor > Snapping – włączamy dociąganie do
wierzchołków i elementów linii– Vertex i Edge
Drogi tworzymy poprzez rysowanie odcinków między skrzyżowaniami. Dłuższe trasy
uniemożliwią późniejszą pracę.
- Digitalizujemy drogi za pomocą narzędzia szkicu
- Po zakończeniu rysowania kończymy edycję Editor > Save Edits i Stop Editing
3. UTWORZENIE BAZY DANYCH PROJEKTU
Należy wykonać:
Aby wykonać analizę sieciową należy dostarczoną warstwę tematyczną drogi.shp
przetransformować w sieć geometryczną, aby stworzyć sieć geometryczną należy zmienić
format zapisu dostarczonej warstwy wektorowej, w tym celu należy utworzyć:
- Utworzenie geobazy osobistej, warstwy informacyjnej oraz sieci geometrycznej
Utworzenie geobazy umożliwia aplikacja
ArcCatalog, należy odszukać w drzewie
katalogu dostarczony folder z danymi
„DANE
ANALIZY”.
ArcCatalog
umożliwia
przeglądanie
i
zarządzanie
danymi. Używając zakładek: zawartość,
podgląd, metadane możemy uzyskćwiele
informacji o dostarczonych danych.
Zaznaczona część drzewa katalogu
zostanie wyświetlona w z prawej strony
okna katalogu. Z lewej strony widoczny podgląd warstwy drogi.
Po kliknięciu prawym klawiszem myszy na folder „DANE ANALIZY”,
należy wybrać zakładkę Nowe/Geobaza osobista. Po pojawieniu się ikony
geobazy w oknie zawartości ArcCatalog należy nadać jej nazwę : „trasa1”
Model danych geobazy jest obiektowym modelem danych GIS. Każdy obiekt
przechowywany jest jako wiersz w tabeli. W tabeli mieści się pole geometrii przechowujące
wektorowy kształt obiektu oraz inne pola przechowujące jego atrybuty. Każda klasa obiektów
ma swoją tabelę. Najważniejsze zalety modelu danych geobazy to wbudowanie reguł
rządzących zachowaniem obiektów, jednolity sposób przechowywania obiektów w bazie
danych
- W geobazie osobistej należy utworzyć nowy zestaw danych (kliknięcie prawym klawiszem
myszy na reobazie trasa1.mdb)
- W kreatorze jako nazwę wpisać trasa2 oraz zaimportować układ współrzędnych z
dostarczonej warstwy tematycznej drogi.shp, import układu współrzędnych z dostarczonego
pliku daje pewność że będą one takie same.
W geobazie Zestaw danych odpowiada Warstwie Informacyjnej
Obiekty liniowe (Arcs)- są zbudowane z segmentów linii wraz z węzłami na
końcach. Węzły są punktami końcowymi i miejscami połączeń obiektów
liniowych. Węzły mogą mieć atrybuty, a więc reprezentować obiekty
punktowe w sieciach jak np. skrzyżowania ulic. Węzły umożliwiają
nadzorowanie połączeń między obiektami. Obiekty liniowe występują jako pojedyncze linie,
tworzą struktury sieciowe (sieć ulic).
Do zestawu danych należy teraz zaimportować dostarczoną warstwę tematyczną zawierającą
drogi. Aby proces wykonać prawidłowo w otwartym kreatorze wskazano w polu Input
Future Class (obiekty wejściowe) utworzony plik drogi.shp, jako nazwę obiektu wynikowego
wpisano „trasa3”
- Zaimportowaną warstwę tematyczną trasa3 należy teraz zmienić na sieć geometryczną, w
tym celu klikając prawym klawiszem myszy na zestaw danych „trasa2” i wybierając
zakładkę Geometric Network otwarto kreator tworzenia nowej sieci geometrycznej, prowadzi
on przez kolejne etapy powstawania sieci. Przycisk Next zatwierdza kolejne etapy tworzenia
sieci.
W kolejnych czterech etapach nie dokonano żadnych zmian ponieważ wartości domyślne
wskazywane przez aplikacje są odpowiednie, były to kolejno:
- budowanie sieci z istniejących warstw tematycznych- w zestawie danych istnieje tylko
jedna warstwa „trasa3”,
- wpisanie nazwy powstającej sieci, program automatycznie nadał nazwę „tras2_net”,
- czy wszystkie elementy należeć maja do sieci i czy wprowadzenie w tabeli atrybutów
wartość false w polu enable ma wykluczać obiekt z wykonywanych analiz,
właściwość ta będzie wykorzystana w dalszej części analizy
- czy stosować dociąganie (snap) elementów sieci jeśli nie są prawidłowo
zwektoryzowane, domyślnie ustawiona jest wartość No, ponieważ Vmap Level 2
wykonana jest prawidłowo
W następnym oknie należy wpisać nazwę dla wag które będą używane podczas
dalszych etapów analizy (wagi wskazanych wartości wykorzystywane są przez aplikację
podczas bardziej zawansowanych analiz sieciowych), ponieważ należy znaleźć najkrótsza
trasę, wpisano długosc, jako dokładność pola wskazano typ: Double (do piętnastu cyfr
znaczących).
W ostatnim oknie powiązano wagę dlugsc z polem w tabeli atrybutów Shape_Lenght
(w polu tym zapisane są długości każdego z elementów sieci- drogi1. )
W ten sposób zakończono ustawianie parametrów nowej sieci. Po zatwierdzeniu,
program tworzy nową sieć geometryczną. Można przejść do następnego etapu analizy
sieciowej.
4. PRZEPROWADZENIE ANALIZY
Wykonanie diagramu opisującego proces analizy:
- Wczytanie danych.
Po uruchomieniu ArcMap pojawia się okno
dialogowe z domyślnie zaznaczonym „A new empty
map”- wciśnięcie OK, spowoduje automatyczne
otwarcie nowej pustej mapy.
Wykluczenie
z
analizy wskazanego
skrzyżowania
Znalezienie
najkrótszej trasy
Wykluczenie z
analizy wskazanego
rejonu sieci
Sieć
geometryczna
trasa2_net
W celu dodania sieci geometrycznej należy skorzystać z narzędzia Dodaj dane
znajdującego się w głównym menu narzędziowym i wczytać plik „trasa2” (wczytano zestaw
danych, aplikacja otwiera znajdującą się w zestawie sieć geometryczną)
W głównym oknie mapy wyświetlone zostają wczytane elementy. W oknie zawartości
widoczne są dwie warstwy: trasa2_Net_junctions: zapisane w niej są wszystkie węzły trasy,
warstwę tą wyłącza się ponieważ widok punktów jest niepotrzebny oraz trasa3: warstwa
zawiera wszystkie trasy które wykorzystamy w analizie
Używając narzędzi nawigacji należy odnaleźć obszar na którym wykonana zostanie
analiza.
Narzędzia kolejno umożliwiają: powiększyć, pomniejszyć, przesunąć, wyświetlić pełny zasięg
danych.
Następnie należy sprawdzić czy wszystkie skrzyżowania oznaczone są węzłami. Jeżeli nie –
to używamy narzędzia Split to podzielenia poligonu na mniejsze części.
- Włączamy tryb edycji
- Zaznaczamy linię do podziału
- Za pomocą narzędzia Split Tool klikamy w miejscu przecięcia linii
• Wykluczenie z analizy wskazanego rejonu dróg
Analizy sieciowe obejmują trasowanie (budowanie zestawów elementów według
określonych procedur). Trasowanie można przedstawić jako umieszczenie przeźroczystej
folii na mapie sieci i wyznaczenie na niej ścieżek z uwzględnieniem wszystkich elementów
sieciowych które chce się włączyć do wyników. W analizie sieciowej określamy początek i
koniec ścieżki, bariery przez które nie może biec trasa oraz wskazujemy które obiekty nie
wezmą udziału w analizie
W celu wykluczenia części dróg z analizy należy
przejść w tryb edycji. Ponieważ dokonana zostanie zmiana
wartości atrybutów w tabeli, procedura ta dokonana może
być jedynie podczas edycji danych.
Używając narzędzia Wybierz Obiekty wskazano obiekty, zaznaczono rejon dróg które
zostaną wykluczone z analizy. Wybrane drogi zostają podświetlone.
Następnie należy otworzyć tabelę atrybutów warstwy „trasa3”, oraz wykorzystując
opcje Pokaż wybrane wyświetlono w tabeli tylko wskazane wcześniej obiekty.
W tabeli pojawiły się tylko podświetlone rekordy (wszystkie wskazane), należy
odnaleźć kolumnę o nazwie Enable. Wszystkie wartości atrybutów w kolumnie ustawione są
jako True – aplikacja rozróżnia rekordy jako biorące udział w analizie.
Aby nie zmieniać osobno wartości każdego rekordu, co przy większej ich liczbie
zajęło by bardzo dużo czasu, otworzono narzędzie Kalkulator pól (prawym klawiszem myszy
na nagłówek kolumny Enabled > Field Calculator).
We wskazane pole Enable= należy wpisać wartość False i zatwierdzić Ok.,
spowoduje to zmianę pól dla całej kolumny. Będzie to informacja dla aplikacji że rekordy te
wykluczone są z analizy.
Aby wykluczone drogi były wyróżnione w dalszej części analizy należy stworzyć
nową warstwę z wybranych elementów. Nazwę warstwy zmieniamy na drogi_wylaczone.
Następnie zmienioamy atrybuty warstwy kolor- niebieski oraz grubość linii na –2.
Etap ten zostanie zakończony poprzez zapisanie zmian w trybie edycji.
• Wykluczenie z analizy wskazanego skrzyżowania.
Aby wykluczyć z analizy wskazane skrzyżowanie należy włączyć pasek narzędziowy View
> Toolbars > Utility Network Analyst.. Pasek narzędziowy jest podzielony na dwie sekcje, lewa
strona paska pozwala na wybór sieci, z którą się pracuje oraz ustawienie i wyświetlanie kierunku
przepływy. Prawa strona paska umożliwia ustawienie parametrów i przeprowadzenie operacji
trasowania (wyznaczenia ścieżki) na bieżącej sieci.
Samo wykluczenie skrzyżowania dokonane zostanie poprzez wstawienie Bariery
Węzła- będzie to informacja dla aplikacji że dany węzeł zostaję
pominięty w analizie ponieważ zablokowany zostaje przepływ
strumienia medium (w wypadku tej analizy sumowanie
długości).
Po wyborze narzędzia kursor myszy zamienia się na czerwony krzyżyk, kliknięciem
należy wstawić barierę we wskazanym miejscu.
• Wyznaczenie najkrótszej trasy.
Bariera węzła
Trasa wyznaczoną będzie między dwoma skrzyżowaniami (węzłami), w rozszerzeniu
znajdują się także narzędzia dzięki którym można wyznaczyć trasę między sekcjami. Punkt
początkowy i końcowy wskazany zostanie poprzez wstawienie Flagi Węzła- zaznaczone
kolorem zielonym, w oknie Zadanie wyznaczenia ścieżki ustawiono polecenie Wyznacz
ścieżkę > Find Path.
Po wskazaniu punktu końcowego i początkowego trasy należy uruchomić proces poprzez
kliknięcie przycisku Rozwiąż > Solve, wyniki obliczeń- najkrótsza trasa, z uwzględnieniem
rejonów nieprzejezdnych została wyświetlona kolorem czerwonym.
VI. Prezentacja wyników
Tak wyznaczona trasa powinna zostać zapisana. Dlatego też usuwamy wszystkie znaczniki:
Przechodzimy do opcji analiz i format wyniku ustalamy na zaznaczenie (Selection) >OK
Następnie ponownie zaznaczamy zablokowane skrzyżowanie oraz punkt początkowy i
końcowy. Po czym wyznaczamy trasę.
Zapisujemy zaznaczone elementy jako nową warstwę nowa trasa.
Wykonujemy kompozycję mapową.
• Zapisanie projektu:
W menu głównym należy wybrać zakładkę Plik zaznaczyć zapisz jako, następnie po
otwarciu się okna Zapisywanie Jako, zapisać projekt nadając mu nazwę Analiza sieciowa.
Plik zostanie zapisany w formacie ArcMap Document