GIS-Vortrags Thema: Versorgungsnetze (mit Richtung und Fluss) Erzeugung und Änderung Von Matthias Wiertz

Übersicht 1. Motivation 2. Wie erstellt man ein Netzwerk 3. Aufgabe 4. Der Fluss in Netzen 5. Fließrichtung im Ansatz 6. Gewichte 7. 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 / Strom Schaltkreise => 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 - Diagramme Visuell: durch Arc Info

Visualisierung: Netzwerke mit Fluss sollen einen bestimmten Sachverhalt veranschaulichen. Zur Verdeutlichung der Absicht benutzt man: Topologie Das ist die Lehre von den Eigenschaften geometrischer Gebilde im Raum, die bei beliebiger Verzerrung erhalten bleiben.

Topologie Generalisierung Verzerrung Signaturen („symbology“) Attribute können deklariert werden

Attribute für Kanten Einfache / komplexe Kanten Kantengewichte Druck in Wasserleitungen Länge 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 v Reduzierstück 20 cm - 10 cm Durchmesser

Sonstige Attribute für Knoten Knotengewichte source ... Quelle Pumpstation Batterie (Minuspol) sink ... Abfluss Haushalte Batterie (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 Netzwerks 2 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 Visualisierung Für 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 Properties Bestimmte Fließrichtung Unbestimmte Fließrichtung Nicht 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 Editing Set 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 wählbar Bei 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 Arcmap Dort Start Editing Wähle einen Punkt an Setzt diesen in der Attributtabelle von enabled: true auf enabled: false Danke für Eure Aufmerksamkeit