Übung 1: Erstellen eines Netzwerk-Datasets

Komplexität: Einsteiger Erforderliche Daten: ArcGIS Tutorial Data Setup Datenpfad: C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial\Exercise01 Ziel: So erstellen Sie ein Netzwerk-Dataset unter Verwendung einer Streets-Feature-Class in einer Geodatabase

In dieser Übung erstellen Sie ein Netzwerk-Dataset in einer Geodatabase unter Verwendung der Straßen-Features und Kantenübergang-Features für San Francisco. Darüber hinaus schließen Sie historische Verkehrsdaten ein, damit Sie zeitabhängige Routen berechnen können.

Erstellen eines Netzwerk-Datasets

Schritte:

1. Klicken Sie zum Starten von ArcCatalog auf Start > Alle Programme > ArcGIS > ArcCatalog 10.
2. Aktivieren Sie die Erweiterung "Network Analyst".
   1. Klicken Sie auf Anpassen > Erweiterungen.

      Das Dialogfeld Erweiterungen wird geöffnet.

   2. Aktivieren Sie Network Analyst.
   3. Klicken Sie auf Schließen.
3. Klicken Sie auf der Werkzeugleiste Standard auf die Schaltfläche Mit Ordner verbinden .

   Daraufhin wird das Dialogfeld Mit Ordner verbinden geöffnet.

4. Navigieren Sie zum Ordner mit den Lernprogrammdaten für ArcGIS Network Analyst.

   Die Lernprogrammdaten befinden sich standardmäßig unter "C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial".

5. Klicken Sie auf OK.

   Eine Verknüpfung zu dem Ordner wird dem Kataloginhaltsverzeichnis unter Ordnerverbindungen hinzugefügt.

6. Blenden Sie im Kataloginhaltsverzeichnis das Verzeichnis ...\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial > Exercise01 > SanFrancisco.gdb ein.
7. Klicken Sie auf das Feature-Dataset Transportation.

   Die in dem Feature-Dataset enthaltenen Feature-Classes werden auf der Registerkarte Inhalt von ArcCatalog aufgeführt.

8. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Feature-Dataset Transportation, und wählen Sie dann Neu > Netzwerk-Dataset aus.

   Der Assistent Neues Netzwerk-Dataset wird geöffnet.

Hinweis:

Um den Assistenten Neues Netzwerk-Dataset in einer Geodatabase zu öffnen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Feature-Dataset mit den Quell-Feature-Classes (z. B. Streets), und wählen Sie Neu > Netzwerk-Dataset aus. Für ein Shapefile-basiertes Netzwerk-Dataset klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Streets-Shapefile selbst (nicht auf den Workspace, der das Shapefile enthält), und wählen Sie dann Neu > Netzwerk-Dataset aus.

Diese Unterscheidung ist notwendig, da bei Geodatabase-Netzwerken mehrere Quellen, die im Feature-Dataset gespeichert sind, zum Erstellen eines multimodalen Netzwerk verwendet werden können, während auf einer Shapefile basierende Netzwerk-Datasets nur eine einzelne Quell-Feature-Class verarbeiten können.

9. Geben Sie als Namen des Netzwerk-Datasets Streets_ND ein.

10. Klicken Sie auf Weiter.
11. Aktivieren Sie die Streets-Feature-Class, um sie als Quelle für das Netzwerk-Dataset zu verwenden.
12. Klicken Sie auf Weiter.
13. Klicken Sie auf Ja, um Kantenübergänge im Netzwerk zu modellieren.
14. Aktivieren Sie <Globale Kantenübergänge>, sodass Sie Standardabzüge für Kantenübergänge hinzuzufügen können, und aktivieren Sie RestrictedTurns, um diese als Kantenübergang-Feature-Quelle auszuwählen.

15. Klicken Sie auf Weiter.
16. Klicken Sie auf Konnektivität.

    Das Dialogfeld "Konnektivität" wird geöffnet. Hier können Sie das Konnektivitätsmodell für das Netzwerk einrichten.

Bei dieser Streets-Feature-Class sind alle Straßen an den Endpunkten miteinander verbunden.
17. Stellen Sie sicher, dass die Konnektivitätsregel für Streets auf Endpunktfestgelegt ist.
18. Klicken Sie auf OK, um zum Assistenten Neues Netzwerk-Dataset zurückzukehren.
19. Klicken Sie auf Weiter.
20. Dieses Dataset enthält Höhenfelder. Stellen Sie daher sicher, dass die Option Höhenfelder verwenden ausgewählt ist.

    Die Höheneinstellungen in einem Netzwerk-Dataset definieren die Konnektivität näher. Dies wird durch folgendes Beispiel veranschaulicht: Angenommen, zwei Kanten haben lagegleiche Endpunkte im X- und Y-Raum, aber verschiedene Höhen (ein Endpunkt liegt höher als der andere). Nehmen Sie zudem an, dass deren Konnektivitäts-Regel auf Endpunkt festgelegt ist. Wenn die Höhe ignoriert wird, werden die Kanten verbunden. Wenn die Höhe berücksichtigt wird, werden die Kanten nicht verbunden.

    Es gibt zwei Möglichkeiten zum Modellieren von Höhen: mit echten Höhenwerten aus der Geometrie oder mit logischen Höhenwerten aus Höhenfeldern.

    In der Streets-Feature-Class sind die logischen Höhenwerte als Ganzzahlwerte in den Feldern F_ELEV und T_ELEV gespeichert. Wenn zwei lagegleiche Endpunkte beispielsweise beide einen Höhenwert von 1 aufweisen, werden die Kanten verbunden. Hat jedoch ein Endpunkt den Wert 1 und der andere, lagegleiche Endpunkt den Wert 0 (Null), werden die Kanten nicht verbunden. ArcGIS Network Analyst erkennt die Feldnamen in diesem Dataset und ordnet sie automatisch zu, wie in der Abbildung unten dargestellt. (Nur Ganzzahlfelder können als Höhenfelder dienen.)

21. Klicken Sie auf Weiter.

Auf dieser Seite des Assistenten können Sie historische Verkehrsdaten konfigurieren. Anhand der Verkehrsdaten können Sie auf Grundlage der Tageszeit und des Wochentags die schnellsten Routen finden. Die schnellste Route von Punkt A zu Punkt B an einem Mittwoch um 8:30 Uhr (während der Hauptverkehrszeit) kann sich beispielsweise von der schnellsten Route zwischen den beiden Punkten an einem Sonntag um 13:00 Uhr unterscheiden. Und selbst bei der gleichen Route kann die benötigte Zeit bis zum Ziel eine andere sein.

Weitere Informationen zu historischen Verkehrsdaten

Die SanFrancisco-Geodatabase enthält zwei Tabellen mit historischen Verkehrsdaten: DailyProfiles und Streets_DailyProfiles. Die Schemas der Tabellen wurden so konzipiert, dass Network Analyst die Rolle jeder Tabelle erkennen und historische Verkehrsdaten automatisch konfigurieren kann.

22. Klicken Sie auf Weiter.

    Die Seite zum Festlegen von Netzwerkattributen wird angezeigt.

Netzwerkattribute sind Eigenschaften des Netzwerks, die die Navigation steuern. Übliche Beispiele sind Kostenattribute, die als Impedanzen im Netzwerk dienen, sowie Restriktionsattribute, die das Durchlaufen in beiden Richtungen bzw. in eine Richtung (wie bei Einbahnstraßen) verbieten.

Mit ArcGIS Network Analyst werden die Quell-Feature-Classes analysiert und gemeinsame Felder wie "Meters", "Minutes" ("FT_Minutes" und "TF_Minutes", eines pro Richtung) sowie "Oneway" gesucht. Wenn diese Felder gefunden werden, werden automatisch die entsprechenden Netzwerkattribute erstellt und diesen die jeweiligen Felder zugewiesen. (Dieser Vorgang kann angezeigt werden, indem Sie auf Evaluatoren klicken.)

Network Analyst richtet automatisch sieben Attribute für die San Francisco-Daten ein: HierarchyMultiNet, Meters, Minutes, Oneway, RoadClass, TravelTime, WeekdayFallbackTravelTime und WeekendFallbackTravelTime. Zudem werden den Attributen Evaluatoren zugewiesen.

23. Klicken Sie auf die Zeile Meters, um sie auszuwählen, und klicken Sie dann auf Evaluatoren, um zu ermitteln, wie die Werte von Netzwerkattributen bestimmt werden.

    Das Dialogfeld Evaluatoren wird geöffnet.

In der Tabelle auf der Registerkarte Quellenwerte sind die Quell-Feature-Classes aufgeführt. Lineare Quell-Feature-Classes, die Kantenelemente im Netzwerk-Dataset werden, sind zweimal aufgeführt: einmal für die Von-Bis-Richtung und einmal für die Bis-Von-Richtung. (Die Richtungen werden in Bezug auf die Digitalisierrichtung des Quellen-Linien-Features angegeben.) In der Spalte Typ wird der Typ des Evaluators angezeigt, der zum Berechnen der Netzwerkattributwerte verwendet wurde. Die Spalte Wert enthält Informationen, die der Evaluator zum Βεrechnen der Attributwerte benötigt.

24. Klicken Sie in der Dropdown-Liste Attribut nacheinander auf jeden Attributtyp, und überprüfen Sie die Evaluatortypen und die Werte für die Quell-Feature-Classes.
25. Klicken Sie auf OK, um zum Assistenten Neues Netzwerk-Dataset zurückzukehren.
Mit den nächsten Schritten fügen Sie ein neues Attribut hinzu, um die Bewegung über die mithilfe der RestrictedTurns-Feature-Class erstellten Kantenübergangselemente einzuschränken.
26. Klicken Sie auf Hinzufügen.

    Das Dialogfeld Neue Attribute hinzufügen wird geöffnet.

27. Geben Sie in das Feld Name den Wert RestrictedTurns ein.
28. Wählen Sie für Verwendungstyp den Wert Einschränkung aus.
Beachten Sie, dass Als Standard verwenden aktiviert ist. Diese Einschränkung wird standardmäßig verwendet, wenn ein neuer Netzwerkanalyse-Layer erstellt wird. Wenn Sie die Einschränkung beim Ausführen einer Analyse ignorieren möchten, können Sie diese in den Einstellungen der Analyse deaktivieren.
29. Klicken Sie auf OK.

    Das neue Attribut "RestrictedTurns" wird der Attributliste hinzugefügt. Der blaue Kreis mit dem D in der Mitte gibt an, dass das Attribut in neuen Analysen standardmäßig aktiviert ist.

30. Klicken Sie auf Evaluatoren, um dem neuen Attribut Werte basierend auf der Quelle zuzuweisen.
31. Führen Sie die nachfolgenden Teilschritte aus, um den Evaluatortyp für "RestrictedTurns" auf "Konstante" mit dem Wert "Eingeschränkt" festzulegen.
    1. Klicken Sie auf die Dropdown-Liste Attribut, und wählen Sie RestrictedTurns aus.
    2. Klicken Sie für die Zeile RestrictedTurns unterhalb der Spalte Typ, und wählen Sie aus der Dropdown-Liste Konstante aus.
    3. Klicken Sie auf die Spalte Wert, und wählen Sie Eingeschränkt aus.

       Das Ergebnis sollte der folgenden Abbildung entsprechen:

Die Evaluatoren für die Straßenquellen sind leer, sodass sie auch bei Verwendung der Einschränkung passierbar bleiben.
32. Klicken Sie auf OK, um zum Assistenten Neues Netzwerk-Dataset zurückzukehren.
33. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Zeile "HierarchyMultiNet", und wählen Sie Als Standard verwenden aus.

    Das blaue Symbol wird aus dem Attribut entfernt. Dies bedeutet, dass die Hierarchie nicht standardmäßig verwendet wird, wenn ein Analyse-Layer mit diesem Netzwerk-Dataset erstellt wird.

34. Klicken Sie auf Weiter.
35. Klicken Sie auf Ja, um Wegbeschreibungen festzulegen.

36. Klicken Sie auf Wegbeschreibung.

    Das Dialogfeld Eigenschaften der Netzwerk-Wegbeschreibung wird geöffnet.

Geben Sie jetzt die Felder an, die zum Berichten über Wegbeschreibungen für Netzwerk- und Analyseergebnisse verwendet werden.

37. Stellen Sie auf der Registerkarte Allgemein sicher, dass das Feld Name für die Zeile Primär automatisch dem Feld NAME zugeordnet wird.

    Das Feld NAME enthält die Namen der Straße in San Francisco, die zum Erstellen von Wegbeschreibungen benötigt werden.

    Das Ergebnis sollte der folgenden Abbildung entsprechen:

38. Klicken Sie auf OK, um zum Assistenten Neues Netzwerk-Dataset zurückzukehren.
39. Klicken Sie auf Weiter.

    Eine Zusammenfassung aller Einstellungen wird angezeigt und kann überprüft werden.

40. Klicken Sie auf Fertig stellen.

    

    Eine Fortschrittsleiste zeigt an, dass das Netzwerk-Dataset von Network Analyst erstellt wird.

    

Nachdem das Netzwerk erstellt wurde, werden Sie gefragt, ob Sie es berechnen möchten. Während des Berechnungsprozesses wird bestimmt, welche Netzwerkelemente verbunden sind, und die Attribute des Netzwerk-Datasets werden aufgefüllt. Das Netzwerk kann erst nach der Berechnung für Netzwerkanalysen eingesetzt werden.

41. Klicken Sie auf Ja.

    Die Fortschrittsleiste "Netzwerk-Dataset berechnen" wird angezeigt. Sie wird ausgeblendet, sobald der Berechnungsprozess abgeschlossen ist.

    

    Das neue Netzwerk-Dataset "Streets_ND" wird zusammen mit der Junctions-Feature-Class des Systems "Streets_ND_Junctions" zu ArcCatalog hinzugefügt.

42. Eine Vorschau des Netzwerk-Datasets erhalten Sie, indem Sie auf dessen Namen und auf die Registerkarte Vorschau klicken.
43. Schließen Sie ArcCatalog.

Sie können ArcMap das Netzwerk-Dataset nun hinzufügen und es zum Erstellen von Netzwerkanalyse-Layern verwenden.