WS 02/03 Netzwerke
von B. Frielinghaus
NetzwerkeNetzwerke
Erzeugung und Änderung
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ÜbersichtArten von NetzwerkenKnoten- Kanten- StrukturErzeugen eines geometrischen Netzwerks mit Hilfe des geometric Network WizardAncillary Role: Quelle und Abfluss im Netz 1. AufgabeÄndern eines Netzwerks Löschen/ Erzeugen von Kanten bzw. Knoten Einfügen neuer feature classes
2. Aufgabe
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Netzwerke
logisches Netz Repräsentation von
Verbindungen eines Netzwerks (Graph)
Jedes Element ist mit einem Element aus dem geometrischen Netzwerk verknüpft
geometrisches Netz Network features zur
Erläuterung verschiedener Netzwerkelemente
Ergänzt und beschreibt logisches Netz, z. B. mit Koordinaten
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Knoten- Kanten- Struktur
o junction features
o edge features
edges müssen durch junctions verknüpft sein
Knoten
Kanten
bekannt aus 1. Semester Geoinformation 1
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Knoten- Kanten- Struktur
Edges 1. Kanäle2. Leitungen3. Kabel4. …
Junctions
1. Ventile
2. T-Stück
3. Verteiler
4. Trafo
5. …
Edges und junctions können in einem Netz verschiedne Aufgaben repräsentieren
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Kantentypen
1 . simple edgeBezieht sich auf ein edge- Element aus dem logischen Netzwerk
2. complex edgeBezieht sich auf mehrere edge- Elemente aus dem logischen Netzwerk
Merke: ein complex edge kann aus mehreren simple edges bestehen
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Kantentypen
ein simple edge wird durch Einfügen einer neuen junction getrennt:
ein complex edge bleibt hingegen bestehen:
1. SEF 2. SEF
1. CEF
1. SEF
1. CEF
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KantengewichteKanten können verschiedene Gewichte verliehenwerden nach denen der Weg durch ein Netzwerkgewählt werden soll:1. Länge (zum Finden des kürzesten Weges)2. Kosten (zum Finden des günstigsten Weges)3. Zeit (zum Finden des schnellsten Weges)4. Querschnitt (um verschiedene Drücke und Druckabfälle zu simulieren)
z. B. durch Algorithmus von Dijkstra
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Knotentypen
Wie bei edges Unterteilung in complex und simple junctions:simplesimple juncions übernehmen einfache Aufgaben, wie z. B. Ventilecomplexcomplex junctions übernehmen Funktionen oder komplexe Arbeitsabläufe, wie z. B. eine Wasserpumpe
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Bsp. Wasserpumpe
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KnotenattributeAncillary Role
Source
Eine als Source definierte junction fungiert im Netzwerk als Quelle
z. B.: Wasserpumpe
Sink
Eine als Sink deklarierte junction stellt den Abfluss im Netzwerk dar
z. B.: Verbraucher, Haushalte
Knotenattribute sorgen für den Fluss in Netzwerken
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Knotenattribute
Nach Festlegung der Knoten- bzw. junction- attribute entsteht der Fluss in Netzwerken
vom Source zum Sink Sink
Source
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Erzeugung eines Netzwerks aus vorhandener Datenbank
1. In ArcCatalog
2. In ArcToolbox
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Rechtsklick auf den Datensatz
Unter „new“ „geometric Network…“ auswählen, um den Network Wizard zu öffnen
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Einführung des Wizards mit „next“ bestätigen
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Auswahl zwischen einem Netzwerk, dessen feature classes nicht leer sind, wie
z. B. Montgomery/Water
oder einem leeren Netzwerk (leerer Datensatz)
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Auswahl der feature classes des Datensatzes treffen
Name des Netzwerks angeben
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Entscheidung ob die Spalte enabled der Attribute table beigefügt werden soll
Mit Hilfe dieses Feldes können Defekte in einem Netz simuliert werden
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Entscheidung ob complex edges zugelassen werden sollen, um z. B. Zielfähnchen auch auf eine Kante und nicht nur auf Knoten setzen zu können
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Auswahl des Arbeitsbereichs snapping
Auswahl der feature classes, die gesnapped werden sollen
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Auswahl der feature classes, die als „Source“ oder „Sink“ im Netzwerk fungieren sollen
Feld Ancillary Role wird der Attribute table hinzugefügt
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Falls Gewichte berücksichtigt werden sollen werden hier der Name und Typ des Gewichts angeben
Anzahl von Gewichten ist unbegrenzt
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Dem gewählten Gewicht muss nun eine Spalte der Attribute table zugewiesen werden
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcCatalog
Die Zusammenfassung der Eingaben nun mit „Finish“ bestätigen
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Erzeugung eines Netzwerksin ArcToolbox
Unter Data Management Tools und GeoDatabase Rechtsklick auf Build Geometric Network Wizard
Wie unter ArcCatalog vorgehen…
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Ancillary Role
Die Ancillary Role legt Eigenschaften, wie z. B. sources oder sinks fest:
Attributtyp ist Domain,d.h. es sind nur bestimmte zuvor festgelegte Werte zugelassen:- 0 = None- 1 = Source- 2 = Sink
Andere Werte können nur nach vorheriger Deklaration gewählt werden!
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Ancillary Role
Domains werden für eine komplette Datenbank durch Rechtsklick auf die betreffende Datenbank festgelegt
„Properties“
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Ancillary Role
Werte werden als coded values festgelegt und können hier verändert bzw. neu deklariert werden
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1. AufgabeErzeugung eines Netzwerkes
Kopieret Euch die Datei Montgomery.mdb aus dem Verzeichnis D:\Gis-DATA \ESRI\Arc Tutor\BuildingaGeodatbase in Euer persönliches VerzeichnisErstellt ein geometrisches Netz aus dem Datensatz Water:
Mit allen verwendbaren feature classes Mit aktivierten complex edges, sources bzw. sinks und
snapping Gewichte sollen gewählt werden (für Distribmains):
1. Länge des Weges Shape_Lengh2. Kosten des Weges
RECORDED_LENGTHFügt das erzeugte Netz in ArcMap ein
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Lösung
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Änderung von Netzwerken
Netzwerke können
1. durch Löschen und Erzeugen von Kanten oder Knoten oder
2. durch Einfügen oder Entfernen feature classes (z. B. neuer Typ von Wasserleitungen)
geändert werden
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Löschen/ Erzeugen von Knoten/ Kanten
Verwenden des Editors in ArcMap:
s. letzter Vortrag Zur Wiederholung:
Mit Hilfe des Editors können edges und junctions in einem bestehendem Netzwerk in ArcMap erzeugt bzw. gelöscht werden
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Einfügen neuer feature classes
Rechtsklick auf den Datensatz
Unter „new“ „feature class“ auswählen
Wizard öffnet sich
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Einfügen neuer feature classes
Eingabe des Names und/oder Synonyms
Wahl ob die neue feature class direkt in ein bestehendes Netz eingefügt werden soll; falls ja: Welcher Typ in welches Netz
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Einfügen neuer feature classes
Wichtig:
falls neue feature class die Ancillary Role (Source oder Sink) übernehmen soll muss hier ein Häckchen gesetzt werden!
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Einfügen neuer feature classes
Auswahl ob die bei der Erzeugung des geometrischen Netzwerks angegebenen Parameter sich auch auf die neue feature class beziehen sollen oder auf neue
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Einfügen neuer feature classes
Auswahl verschieder Eigenschaften:
Beliebig viele Fields können unter Field Name erstellt werden, wie z. B. Kosten, Verbrauch,...
Klick auf Geometry kann die geometrische Form der neuen feature class bestimmt werden
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Einfügen neuer feature classes
Nachdem alle Auswahlen getroffen wurden, werden die Einstellungen mit „Fertig stellen“ bestätigt
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2. Aufgabe
Erzeuge zwei neue feature classes in den Datensatz Water mit dem Namen „New_Distribmains“ und „Waterstation“Diese feature classes sollen direkt in das bestehende geometrische in Aufg.1 erzeugte Netzwerk eingefügt werden, 1. New_Distribmains als complex edge,
Geometry: LINE 2. Waterstation als simple junction, Source/ Sink möglich,
Geometry:POINTFüge den noch leeren feature classes in ArcMap mit Hilfe des Editors edges bzw. junctions zu (keinen Kreis erstellen!)Definiere alle erstellten Wasserwerke als Source mit Hilfe der Ancillary Role
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