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Geometrische Netzwerke mit Fluss Geoinformation II.

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Präsentation zum Thema: "Geometrische Netzwerke mit Fluss Geoinformation II."—  Präsentation transkript:

1 Geometrische Netzwerke mit Fluss Geoinformation II

2 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Motivation für Netzwerke Den kürzesten / schnellsten Weg zum nächsten Krankenhaus finden Eine geeignete Route für Kunden- besuche finden Koordination von ÖPNV, Müllabfuhr etc. die Fahrtzeit für einen Weg bestimmen Transport-Netzwerk (der Pfad von A nach B ist wählbar)

3 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Die 1-Stunden-Zone um Liège

4 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Motivation für Netze mit Fluss (2) Automatisiertes Leitungskataster –kann Versorgung bei defekten Leitungen, (defektem Trafo) gewährleistet werden? –Fließrichtung des Wassers / Strom Schaltkreise Versorgungs-Netzwerk (der Pfad von A nach B ist durch die Fließrichtung vorgegeben)

5 Wie verknüpft man das geometrische Netzwerk mit diesen Informationen?

6 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Lösung: methodisch –durch Algorithmen wie Dijkstra, Floyd... –Voronoi-Diagramme Visualisierung – durch ArcInfo 8.0

7 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Visualisierung Topologie: Lehre von den Eigenschaften geometrischer Gebilde im Raum, die bei beliebiger Verzerrung erhalten bleiben. (Dudenlexikon) –Generalisierung –Verzerrung –Signaturen (symbology) –Attribute können deklariert werden Netzwerke mit Fluss sollen einen bestimmten Sachverhalt veranschaulichen. Zur Verdeutlichung der Intention benutzt man:

8 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Attribute (1) Attribute für Kanten –einfache / komplexe Kanten –Kantengewichte Druck in Wasserleitungen Fahrbahnbeschaffenheit Länge der Kante.... Attribute table

9 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Attribute (2) Verknüpfungsattribute für Knoten –Verteiler (1 to many) Dreier-Stecker T-Stück –Bogenstücke (1 to 1) –Reduzierer (1 to 1) Trafo 10kV - 220V Reduzierstück Ø 20cm - Ø 10cm

10 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Attribute (3) Sonstige Attribute für Knoten –Knotengewichte –source Quelle Pumpstation Batterie (Pluspol) AKW –sink Ausguss Haushalte Batterie (Minuspol)

11 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Jetzt geht´s ans Eingemachte! (dort wird für ausgewählte Feature-Klassen ein neues value-field zugefügt) 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, d.h.0none Dieser Knoten fungiert weder als Quelle, noch als Ausguss (T-Stück) 1source Quelle des Netzwerks (Pumpstation) 2sink Ausguss des Netzwerks (Haushalt) Der Fluss in Netzen: Deklaration nur im Wizard für geometrische Netzwerke

12 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Ancillary role Ändern / Einfügen von sources und sinks: Wenn alle Knoten einer Feature-Klasse den gleichen Wert haben sollen: Properties – Symbology – Unique Values – Ancillary role - Add All Values Wert ändern (0,1,2)

13 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Ancillary role + Enabled Ändern / Einfügen von sources und sinks: Wenn man für bestimmte Knoten einen Wert verändern / einfügen möchte: Editor Toolbar – Start Editing 1. Attribute table 2. Punkt markieren 3. Wert ändern Der markierte Knoten kann auch ausgeschaltet werden, um z.B. einen Defekt zu simulieren: Enabled – True / False

14 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Visualisierung Für die Visualisierung des Flusses müssen wir erst eine neue Toolbar einführen: Die Utility Network Analysis - Toolbar Netzwerkauswahl Fließrichtungspfeile anzeigen Determinate flow - Bestimmte Fließrichtung Indeterminate flow - Unbestimmte Fließricht. Uninitialized flow - Nicht initialisierte Fließricht.

15 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Die 3 möglichen Fließrichtungen Die bestimmte Fließrichtung: Die Fließrichtung in einer Kante ist durch Quelle und/oder Ausguss eindeutig festgelegt. Die unbestimmte Fließrichtung: Die Fließrichtung einer Kante ist nicht eindeutig festgelegt. Nicht initialisierte Fließrichtung: In einer Kante gibt es keinen Fluss. (z.B. durch defekten Knoten) Ausguss Quelle Ausgeblendeter Knoten

16 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Visualisierung Endgültiger Ablauf der Visualisierung: 1. Die Fließrichtung setzen: Editor – Start Editing Set Flow Direction 2. Fließrichtungspfeile anzeigen: Flow – Display Arrows ArcMap berechnet den Netzwerkfluss erst, wenn man im Editiermodus (Start Editing) diesen Button drückt.

17 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Übung 1 Kopiere folgenden Ordner in Dein lokales Verzeichniss: V:\GIS-Vortrag-MP Öffne das Netzwerk: präsentation.mxd (Durch Doppelklick auf Water-junctions und Auswahl der Data-Source (Montgomery - water - Water-junctions) wird das Netz nutzbar.) 1.Die Stadtwerke von Montgomery wollen einige Wasserleitungen erneuern. Um die richtige Gefällrichtung der Leitungen zu gewährleisten benötigen sie einen Plan über die Wasserversorgung mit Fließrichtungspfeilen. Zu beachten: -Alle Hydranten sollen als Ausguss fungieren -Alle Tanks sollen als Quelle fungieren

18 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Übung 2 Benutze das Netzwerk von eben: 2.Durch Verunreinigungen in den Wasserleitungen kommt es zu Verstopfungen in einigen Knoten: -Wähle beliebig Knoten aus und simuliere den Defekt -Visualisiere den veränderten Fluss im Netzwerk -Verändere auch Quellen / Ausgüsse manuell

19 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Gewichte Umsetzung: Definition (Gewichte im Netzwerk): Ein Gewicht ist ein Netzwerk-feature, der Kosten repräsentiert, die man beim Passieren einer Kante/Knoten aufwenden muß. Die Gewichte müssen bei der Bildung des geometrischen Netzwerks deklariert werden. Der Name des Gewichts ist frei wählbar. Bei der Deklaration wählt man die feature-Klasse(n) aus, auf der ein Gewicht wirken soll. Entscheidend ist die Spalte aus der Attributtabelle:

20 Geoinformation II - Netzwerke mit Fluss Das Gewicht Länge wird auf die gespeicherte Länge angewendet. Die Werte befinden sich in der Attributliste der jeweiligen feature-Klasse


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