ArcGIS Engine地理信息系统开发教程 第9章 管网几何网络分析

第9章管网几何网络分析目录

1目录1几何网络2显示网络流向3网络追踪分析4爆管分析简介(1)ArcGIS中使用Geometric

Network模型来表示几何网络(2)使用Geodatabase里某个数据集中的多个要素类来创建几何网络(3)几何网络的概念主要有：几何网络中的要素、逻辑网络和网络元素，以及几何网络的属性(如源和汇)等1.几何网络2供水几何网络的网络连接关系几何网络要素1.几何网络3(1)几何网络包括两种网络要素—边(Edge)和结点(Junction)

边是由数据集中的线状要素类创建的

结点是由数据集中的点状要素类创建的(2)在几何网络创建时，要素类之间的几何连接关系决定了几何网络的连通性(connectivity)(3)在几何网络中边和边之间必须通过结点连接在一起，网络资源在边之间的流动必须经过结点几何网络要素1.几何网络4(4)几何网络中存在两种类型的边—简单边(Simple

Edge)和复杂边(Complex

Edge)简单边：有2个节点(在边的两端分别连接1个结点)如果加入了新的结点，则原有的简单边会被分割为2个新的简单边复杂边：至少有3个节点(除了在两端连接2个结点外，还可以在边上连接其他的结点)如果复杂边的中段添加了一个新的结点，复杂边不会被分割，仍只是一个网络对象(5)几何网络中存在两种类型的结点—用户定义的结点(User-defined

Junction)和孤立结点(Orphan

Junction)

用户定义的结点：是在几何网络创建时根据用户数据(如点状要素类)所生成的

孤立结点：是在创建几何网络时，当第一个网络边的要素类被加入后，由ArcGIS自动添加的要素类逻辑网络1.几何网络5(1)当几何网络被创建时，ArcGIS也同时自动创建了与此几何网络相对应的逻辑网络(Logical

Network)(2)逻辑网络用来表达网络对象间的连接关系(3)各种网络追踪任务的执行均依赖于逻辑网络所维护的网络连通性(4)几何网络和逻辑网络的不同：

几何网络：网络的图形表示

用来展示给用户看的

逻辑网络：几何网络对应的表格结构

是计算机进行计算使用的逻辑网络1.几何网络6右图是左图中几何网络所对应的逻辑网络几何网络属性1.几何网络7(1)源头和汇

几何网络中资源的流向在ArcGIS中由源头和汇来确定

如上述例子中电力和水的传输由源头和汇来驱动，资源由源头(如发电厂和泵站)传输到汇(如住户家中)(2)网络权重

权重用来表示资源在网络中进行传输时所造成的耗费

如在供水管网中由于管网摩擦力的存在，随着在管线传输距离的增加水流的压力会有一定的损失几何网络属性1.几何网络8(3)可用及不可用要素

1)几何网络中的任意边和结点都可能在逻辑网络中表现为可用或不可用的状态。如果边或结点要素被设置为不可用，则在逻辑网络中它被认为是一个障碍(Barrier)元素。当执行网络追踪任务时，追踪操作将在其遭遇的障碍元素处停止。2)网络要素的可用或不可用状态是由名称为Enabled的属性字段值来决定的，该字段的值可以为ture或者false。在几何网络创建时，该字段可以自动创建到网络要素的要素类中。当在网络中添加新的网络要素时，其可用状态默认设置为可用

(Enabled字段的值为true)相关类及接口2.显示网络流向9(1)与几何网络相关的类主要有：GeometricNetwork、Network、UtilityNetwork(2)与几何网络相关的接口主要有：IGeometricNetwork、INetwork、IUtilityNetworkGEN、INetElements、INetworkCollection2、IDataset等。(3)以上类和接口都位于ESRI.ArcGIS.Geodatabase命名空间中相关类及接口2.显示网络流向10(1)是ArcGIS的几何网络类(2)提供与几何网络相关的信息和操作(3)为ArcGIS

Class类型，不能直接创建(4)方法及属性：

get_GeometricNetwork()方法--获取当前使用的几何网络

IDataset接口的Name属性--获取几何网络的名称

IGeometricNetwork接口--用于管理几何网络的各类属性，以及管理几何网络中的网络要素等

INetwork接口的Network属性--返回当前几何网络的逻辑网络GeometricNetwork类相关类及接口2.显示网络流向11(1)是抽象类，提供与逻辑网络相关的属性和操作(2)Network类创建的子类为UtilityNetwork类和StreetNetwork类(3)UtilityNetwork类用来模拟现实世界中的各类公共设施网络Network类相关类及接口2.显示网络流向12(4)Network类实现了以下两个接口：INetwork接口--该接口的成员提供逻辑网络和网络元素的常用信息

EdgeCount属性--返回逻辑网络中边的数量

JunctionCount属性--返回逻辑网络中结点的数量INetElements接口--该接口成员进行空间要素ID(如ObjectID)与网络元素ID(network

element

ID，EID)之间的转换。GetEID方法--根据空间要素的ID值返回其对应的网络元素ID值QueryIDs方法--根据网络元素ID值返回对应的空间要素ID值Network类相关类及接口2.显示网络流向13(1)该类提供与Utility

Network(管网网络)相关的信息和操作(2)实现了IUtilityNetworkGEN接口，该接口用来获取和设置管网网络的流向信息等，它继承自INetwork接口(3)方法及属性：GetFlowDirection方法--根据网络边元素的ID返回其流向的方向，其返回值为esriFlowDirection常量EstablishFlowDirection方法--根据给定的源头和汇建立所有网络边元素的流向方向，该方法需要在数据编辑环境下使用SetFlowDirection方法--为给定的网络边元素设置某种流向方向UtilityNetwork类实例讲解2.显示网络流向14

实例通过点击相关按钮来自动显示当前几何网络的流向。实现思路(1)获取当前几何网络的逻辑网络(2)获取每个网络边要素的ElemenID(3)查询获得每个边的流向(4)标识每个边的流向注：详细代码可查看程序实例讲解2.显示网络流向15效果展示简介3.网络追踪分析16(1)几何网络分析的主要任务是网络追踪分析，主要包括上下游追踪、查找连接或未连接的网络元素、查找共同祖先、查找最短路径等多种分析任务。(2)分析过程中需要选择管点、管线、障碍和网络追踪任务后，才能执行分析到分析的结果。相关类及接口3.网络追踪分析17

与网络追踪分析相关的类主要有：NetSolver、TraceFlowSolver、NetFlag、JunctionFlag、EdgeFlag、NetElementBarriers、EnumNetEIDArray、PointToEID等。NetSolver类(1)是抽象类(2)可创建的子类为TraceFlowSolver类(3)主要实现了INetSolver接口

用来设置网络分析解决器的逻辑网络以及设置用于网络的各类障碍

ElementBarriers属性--用于设置网络分析解决器的各类障碍相关类及接口3.网络追踪分析18TraceFlowSolver类(1)是具体执行网络追踪任务的类

包括一系列基本的网络追踪分析解决器，可以进行网络追踪分析任务(2)主要实现了INetSolver接口和ITraceFlowSolverGEN接口(3)ITraceFlowSolverGEN接口(用于执行网络追踪任务)的方法主要有以下10种：FindAccumulation方法FindCircuits方法FindCommonAncestors方法FindFlowElements方法FindFlowEndElements方法FindFlowUnreachedElements方法FindPath方法FindSource方法PutEdgeOrigins方法PutJunctionOrigins方法相关类及接口3.网络追踪分析19NetFlag/JunctionFlag/EdgeFlag类(1)NetFlag类为抽象类，实现了INetFlag接口，(2)NetFlag类用于确定管点或管线标识所代表的网络元素(3)NetFlag类创建子类JunctionFlag类(管点标识类)和EdgeFlag类(管线标识类)(4)INetFlag接口主要用来获取或设置管点标识或管线标识所对应的空间要素的各项ID，它的属性主要有：UserClassID属性--空间要素所在的要素类的IDUerID属性--空间要素的ID，通常为ObjectIDUserSubID属性--空间要素中某个独立网络要素的ID相关类及接口3.网络追踪分析20NetElementBarriers类(1)用来为网络分析解决器定义哪些网络元素为分析的障碍(2)实现了INetElementBarriersGEN接口，用来根据EID(Element

ID)为网络分析解决器设置分析障碍(3)INetElementBarriersGEN接口的INetElementBarriers方法--用于将一系列的网络元素设置为网络分析的障碍(4)INetElementBarriers接口--只使用在INetSolver接口的ElementBarriers属性中(可以将INetElementBarriersGEN接口的变量通过接口转换为INetElementBarriers接口的变量，从而在INetSolver接口中使用)相关类及接口3.网络追踪分析21EnumNetEIDArray类(1)定义一系列网络元素的EID数组，它主要实现IEnumNetEID接口(用来对这一数组进行操作)(2)IEnumNetEID接口的成员用来迭代访问数组中的所有EID，其属性和方法主要有：Count属性--返回数组中网络元素的总个数Next方法--将指针向前移动一位，返回所指位置的网络元素EIDReset方法--使指针重新定位到数组的第一个位置相关类及接口3.网络追踪分析22PointToEID类(1)用于获取与给定点位置最邻近的网络元素，实现了IPointToEID接口(2)IPointToEID接口的成员用来根据所设定的查询条件得到与给定点位置最邻近的某种类型的网络元素，其属性和方法主要有：

GetNearestEdge方法--根据输入点找到最邻近的管线元素，同时返回管线元素的EID、管线上与输入点最邻近的点，以及该点所在位置占整个管线长度的百分比GetNearest