Date post: | 05-Apr-2015 |
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GIS-Vortrags
Thema: Versorgungsnetze (mit Richtung und Fluss) Erzeugung und Änderung
Von Matthias Wiertz
Übersicht
1. Motivation2. Wie erstellt man ein Netzwerk3. Aufgabe4. Der Fluss in Netzen5. Fließrichtung im Ansatz6. Gewichte7. Aufgabe
1. Motivation
Den kürzesten Weg bzw. schnellsten Weg irgendwo hin finden
eine geeignete Route für Zeitungen auszutragen finden
die Fahrtzeit für einen Weg bestimmen.=> Transport Netzwerk
(der Pfad von A nach B ist wählbar)
Versorgungsnetze
Kann Versorgung bei defekten Leitungen gewährleistet werden?
Fließrichtung des Wassers / StromSchaltkreise=> Versorgungsnetzwerk
(der Pfad von A nach B ist durch die Fließrichtung vorgegeben)
2. Wie erstellt man ein Netzwerk?
Wie verknüpft man das geometrische Netzwerk mit den Informationen?
Hier jetzt die Lösung:methodisch:durch Algorithmen wie Dijkstra, Floyd...Voronoy - DiagrammeVisuell:durch Arc Info
Visualisierung: Netzwerke mit Fluss sollen einen bestimmten Sachverhalt veranschaulichen.
Zur Verdeutlichung der Absicht benutzt man:
TopologieDas ist die Lehre von den Eigenschaften
geometrischer Gebilde im Raum, die bei beliebiger Verzerrung erhalten bleiben.
Topologie
GeneralisierungVerzerrungSignaturen („symbology“)Attribute können deklariert werden
Attribute für Kanten
Einfache / komplexe KantenKantengewichteDruck in WasserleitungenLänge der Kante...Attribute table
Verknüpfungsattribute für Knoten
Verteiler (1 to many)Dreier Stecker (bei Stromleitungen)T-Stück (bei Wasserleitungen)Bogenstücke (1 to 1)Reduzierer (1 to 1)Trafo 10 kv - 220 vReduzierstück 20 cm - 10 cm
Durchmesser
Sonstige Attribute für Knoten
Knotengewichtesource ... QuellePumpstationBatterie (Minuspol)sink ... AbflussHaushalteBatterie (Pluspol)
Building a geometric network
In ArcCatalog muß man auf den Datensatz rechtsklicken
Auf New
Und dann auf Geometric Network Wizard
Bei diesem Bild dann einfach auf Next drücken
Bei diesem Fenster kann man sich dann entscheiden, was man für ein Netzwerk erstellen will
Einmal ein Netzwerk aus bestehenden Objekten
Und einmal ein leeres Netzwerk
Bei dem folgenden Fenster kann man dann die gewünschten Objektklassen auswählen
Und man kann einen Netzwerknamen aussuchen
Hier kann man entscheiden, ob man die existierenden enabled values erhalten möchte, oder nicht
Hier kann man auswählen, ob man zusammengesetzte edges haben möchte, oder nicht
Hier kann man dann die Größe des Toleranzbereichs auswählen
Und bei welchen Objekten er gelten soll
Jetzt kann man noch angeben, ob das Netzwerk sources oder sinks hat
Wenn ja, dann kann man hier angeben, welche Objektklassen
So nun kann man noch auswählen, ob man Gewichte haben möchte
Z.B. PresDrop mit dem Typ double
Jetzt soll man seine vorher angegebenen Gewichte noch dem auswahlkriterium zuweisen
Z.B. Hydranten nach Hydlin_Length
Als letztes muß man dann noch seine bis dahin gemachten angaben mit finish bestätigen
3. Aufgabe
Kopiert euch die Datei V:/matt lars /Montgomery2 in Euer Verzeichnis
Erstelle in ArcCatalog ein geometrisches Netzwerk aus diesem Datensatz
Dieses Netzwerk soll das Gewicht PresDrop enthalten (als double Variable)
Der Name des Netzwerks soll water_net sein
4. Der Fluss in Netzen
Deklaration nur im Wizard für geom. Netzwerke (dort wird für ausgewählte Feature Klassen ein neues value-field hinzugefügt)
=> Ancillary Role ...Dieses value-field ist ein „Wertefeld“ für
das Attribut source / sink.=> nur auf Feature Klassen von Knoten
anwendbar)
Jeder Knoten kann die Werte 0,1,2, annehmen,dh.
0 none Dieser Knoten fungiert weder als Quelle, noch als Ausguss
1 source Quelle des Netzwerks2 sink Abfluss des Netzwerks
Ancillary role
Ändern / Einfügen von sources und sinks:
Wenn alle Knoten einer Feature Klasse den gleichen Wert haben sollen
Ancillary role + Enabled
Wenn man für bestimmte Knoten einen Wert verändern / einfügen möchte:
Editor Toolbar Start Editing
1. Atrribute table
2. Punkt markieren
3. Wert ändern
Der markierte Knoten kann auch ausgeschaltet werden, um einen Defekt zu simulieren: Enabled - True / False
5. Fließrichtung im Ansatz
VisualisierungFür die Visualisierung des Flusses
müssen wir erst eine neue Toolbar einführen:
Die Utility Network Analysis - Toolbar
Visualisierung
Netzwerkauswahl (Wasserversorgung)
Flow (Display Arrows zeigen Fließrichtungspfeile an.)
Visualisierung
PropertiesBestimmte FließrichtungUnbestimmte FließrichtungNicht initialisierte Fließrichtung
3 mögliche Fließrichtungen
1. Bestimmte Fließrichtung: Die Fließrichtung in einer Kante ist durch Quelle und Ausguss eindeutig bestimmt.
2. Unbestimmte Fließrichtung: Die Fließrichtung ist nicht eindeutig festgelegt
3. Nichtinitialisierte Fließrichtung: In einer Kante gibt es keinen Fluss. (z.B. durch defekten Knoten)
Ablauf der Visualisierung
1. Die Fließrichtung setzen: Editor-Start EditingSet Flow Direction
Arc Map berechnet den Netzwerkfluss erst wenn man im „Editormodus“(Start Editing)diesen Button drückt)
Ablauf der Visualisierung
Fließrichtungspfeile anzeigen:Auf Flow dann Display Arrows
6. Gewichte
Def. für Gewichte im Netzwerk:Ein Gewicht ist ein Netzwerk-feature,
das Kosten repräsentiert, die man beim Passieren einer Kante / Knoten aufwenden muß.
Gewichte
Die Gewichte müssen bei der Bildung des geometrischenNetzwerks deklariert werden.
Der Name des Gewichts ist frei wählbarBei der Deklaration wählt man die
feature-Klasse(n) aus, auf der ein Gewicht wirken soll.
Entscheidend ist die Spalte aus der Attributtabelle:
Gewichte
Das Gewicht „Länge“ wird auf die gespeicherte Länge angewendet.
Die Werte befinden sich in der Attributliste der jeweiligen feature-Klasse.
Den Gewichten sollten dann noch passende Werte aus den Objektklassen zugeordnet werden
7. Aufgabe
Kopiert Euch die Datei V:/matt Lars /Montgomery auf Euer Verzeichnis
Startet dann ArcmapDort Start EditingWähle einen Punkt an Setzt diesen in der Attributtabelle von enabled: true auf
enabled: false
Danke für Eure Aufmerksamkeit