Mit der Network Analyst-Lizenz verfügbar.
Beim Erstellen eines Netzwerk-Datasets treffen Sie Entscheidungen darüber, welche Kanten- und Knoten-Elemente aus Quell-Features erstellt werden. Für genaue Ergebnisse der Netzwerkanalyse ist die korrekte Erstellung von Kanten und Knoten sehr wichtig.
Konnektivität in einem Netzwerk-Dataset basiert auf geometrischen Übereinstimmungen von Linienendpunkten, Linienstützpunkten und Punkten sowie auf der Anwendung von Konnektivitätsregeln, die als Eigenschaften der Netzwerk-Datasets festgelegt werden.
Konnektivitätsgruppen
Das Herstellen von Konnektivität in der ArcGIS Network Analyst extension beginnt mit der Definition von Konnektivitätsgruppen. Jede Kantenquelle wird exakt einer Konnektivitätsgruppe zugewiesen, und jede Knotenquelle kann einer oder mehreren Konnektivitätsgruppen zugewiesen werden. Eine Konnektivitätsgruppe kann eine beliebige Anzahl von Quellen enthalten. Die Art und Weise, in der Netzwerkelemente verbunden werden, hängt von deren Konnektivitätsgruppe ab. Zwei Kanten aus unterschiedlichen Quell-Feature-Classes können beispielsweise verbunden werden, wenn sie der gleichen Konnektivitätsgruppe angehören. Befinden sie sich in separaten Konnektivitätsgruppen, werden die Kanten nur dann verbunden, wenn sie durch einen Knoten verknüpft werden, der in beiden Konnektivitätsgruppen enthalten ist.
Konnektivitätsgruppen werden zur Modellierung von multimodalen Transportsystemen verwendet. Wählen Sie für jede Konnektivitätsgruppe die Netzwerkquellen aus, die miteinander verbunden sind. In dem nachstehenden Beispiel eines multimodalen Netzwerks für U-Bahn und Straßen sind alle U-Bahn-Linien und U-Bahn-Eingänge derselben Konnektivitätsgruppe zugewiesen. Beachten Sie, dass "Metro_Entrance" auch in der Konnektivitätsgruppe mit den Straßen enthalten ist. Er bildet die Verbindung zwischen den zwei Konnektivitätsgruppen. Jeder Pfad zwischen den Gruppen muss durch einen gemeinsamen U-Bahn-Eingang verlaufen. Beispiel: Ein Routen-Solver kann für einen Fußgänger den folgenden optimalen Weg zwischen zwei Standorten in einer Stadt berechnen: Eine Strecke zu Fuß entlang einer Straße bis zu einem U-Bahn-Eingang gehen, dann mit der U-Bahn fahren, an einer Station, an der sich zwei U-Bahn-Linien überschneiden, in eine andere U-Bahn umsteigen und über einen anderen U-Bahn-Eingang die U-Bahn verlassen. Durch Konnektivitätsgruppen werden zwei Netzwerke voneinander getrennt gespeichert und an gemeinsamen Knoten verbunden (U-Bahn-Eingänge).
Verbinden von Kanten in einer Konnektivitätsgruppe
Kanten in einer Konnektivitätsgruppe können auf zwei verschiedene Arten miteinander verbunden werden. Dies wird durch die Konnektivitätsregel in der Kantenquelle festgelegt.
- Wenn Sie die Endpunkt-Konnektivität festlegen, werden aus Linien-Features Kanten, die nur an lagegleichen Endpunkten verbunden sind.
- Wenn Sie die Konnektivität "Beliebiger Stützpunkt" festlegen, werden Linien-Features an lagegleichen Stützpunkten in mehrere Kanten aufgeteilt. Diese Regel sollte festgelegt werden, wenn Ihre Straßendaten strukturiert sind, d. h. wenn Straßen mit anderen Straßen an Stützpunkten zusammentreffen.
Verbinden von Kanten in verschiedenen Konnektivitätsgruppen durch Knoten
Kanten in verschiedenen Konnektivitätsgruppen können nur über Knoten verbunden werden, die in beiden Konnektivitätsgruppen verwendet werden.
In dem Beispiel eines multimodalen Systems, in dem ein Busnetz und ein Straßennetz kombiniert sind, wird eine Bushaltestelle aus einer Punktquelle hinzugefügt und ist Teil beider Konnektivitätsgruppen. Der Standort der Bushaltestelle muss mit den Bus- und Straßenlinien, die durch sie verbunden werden, lagegleich sein. Beim Hinzufügen des Standortes für die Bushaltestelle hängt es von der Knoten-Konnektivitätsregel ab, ob die Punktposition zu einem Knoten wird. Genauso wie bei Kanten, sind Knoten an End- oder Stützpunkten mit Kanten verbunden, abhängig von der Konnektivitätsregel der Zielkantenquelle. Es gibt jedoch Situationen, in denen Sie dieses Verhalten außer Kraft setzen sollten.
Beispiel: Die Buslinie, mit der die Bushaltestelle verbunden ist, verfügt über die Konnektivitätsregel "Endpunkt". Häufig ist aber die Platzierung der Bushaltestelle an einem Zwischenstützpunkt erwünscht. Hierfür müssen Sie eine Knotenregel festlegen, mit der das Standardverhalten, einen Knoten mit einer bestimmten Kante zu verbinden, außer Kraft gesetzt wird.
Um das Standardverhalten zu überschreiben, bei dem an End- oder Stützpunkten entsprechend der Konnektivitätsregel der Kantenquelle Knoten erstellt werden, setzen Sie die Konnektivitätsregel der Knotenquelle in den Überschreibmodus. Standardmäßig wird die Kanten-Konnektivitätsregel berücksichtigt.
Modellieren der Höhe
Die Konnektivität von Netzwerkelementen kann nicht nur davon abhängen, ob sie im X- und Y-Raum lagegleich sind, sondern auch von einer übereinstimmenden Höhe. Für die Modellierung der Höhe stehen zwei Möglichkeiten zur Auswahl: Höhenfelder und Z-Koordinatenwerte aus der Geometrie.
Höhenfelder
Höhenfelder werden im Netzwerk-Dataset zum Optimieren der Konnektivität bei Linienendpunkten verwendet. Sie enthalten Informationen zur Höhe, die von Feldern aus einer Feature-Class innerhalb des Netzwerks abgeleitet werden. Dieser Vorgang unterscheidet sich von der Herstellung von Konnektivität anhand von Z-Koordinatenwerten, in denen die Informationen zur physischen Höhe an den einzelnen Stützpunkten des Features gespeichert wird. Höhenfelder sind für Kanten- und Knotenquellen anwendbar. Kanten-Feature-Quellen mit Höhenfeldern enthalten zwei Felder zum Beschreiben der Höhe (je ein Feld für jedes Ende des Linien-Features).
Im nachstehenden Beispiel gehören die vier Linien-Features EF1, EF2, EF3 und EF4, zur selben Konnektivitätsgruppe und verfügen über Endpunkt-Konnektivität. Die Höhenwerte für EF3 und EF4 sind 0, und die Höhenwerte für EF1 und EF2 sind 1. Deshalb ist EF3 am Schnittpunkt nur mit EF4 verbunden (und nicht mit EF1 oder EF2). Ebenso ist EF1 nur mit EF2 verbunden, nicht jedoch mit EF3 oder EF4. Beachten Sie, dass die Konnektivität durch Höhenfelder lediglich verfeinert, nicht jedoch überschrieben wird. Zwei Kantenelemente können denselben Höhenfeldwert haben und lagegleich sein, wenn sie sich jedoch in zwei unterschiedlichen Konnektivitätsgruppen befinden, werden sie nicht verbunden.
Zahlreiche Datenanbieter stellen Höhenangaben von Feldern zum Modellieren von Konnektivität bereit. Das ArcGIS-Konnektivitätsmodell für Netzwerk-Datasets kann diese Höhenangaben zur Optimierung der Konnektivität nutzen. Die Interaktion von Höhenfeldern mit dem Konnektivitätsmodell ist auch für spezielle Modellierungsszenarien wie Brücken und Tunnel wichtig.
Z-Koordinatenwerte aus der Geometrie
Wenn in der Geometrie von Quell-Features Z-Werte gespeichert sind, können Sie dreidimensionale Netzwerke erstellen.
Fußwege in Gebäuden werden häufig mit 3D-Netzwerken modelliert. Bedenken Sie, dass viele Gänge in einem mehrgeschossigen Gebäude in einer 2D-Darstellung, d. h. im XY-Raum, nicht voneinander unterscheidbar sind. Mithilfe von Z-Koordinatenwerten im 3D-Raum lassen sich diese jedoch getrennt darstellen. Auf ähnliche Weise stellen Fahrstühle eine vertikale Verbindung zwischen verschiedenen Etagen dar. Im XY-Raum werden Fahrstühle als Punkte angezeigt, wohingegen sie im 3D-Raum ordnungsgemäß als Linien modelliert werden.
Z-Koordinatenwerte ermöglichen die Modellierung der Konnektivität von Punkt- und Linien-Features in drei Dimensionen. Konnektivität ist nur in einem 3D-Netzwerk-Dataset möglich, in dem alle drei Koordinatenwerte (X, Y und Z) für Quell-Features (Punkte, Linienendpunkte und Linienstützpunkte) identisch sind. Diese Voraussetzung wird in den folgenden Abbildungen veranschaulicht:
Dreidimensionale Netzwerke beachten die Konnektivitätsregeleinstellungen der Konnektivitätsgruppe, wie in den folgenden drei Abbildungen zu sehen ist:
Wenn Sie über ein 3D-Netzwerk-Dataset verfügen, können Sie 3D-Analysen ausführen.