Pro-Seminar GIS II Versorgungsnetze Erzeugung & Änderung

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1 Pro-Seminar GIS II Versorgungsnetze Erzeugung & Änderung 15.12.2003
Silja Lockemann – WS 03/04

2 Inhaltsverzeichnis Geometric Network Network Feature Types
Sources & Sinks Weights Creating Geometric Networks Aufgabe 1 Network Connectivity Rules Ändern von Netzwerken Network feature classes Aufgabe 2 Silja Lockemann – WS 03/04

3 Beispiele für Geometric Networks:
Liniennetzplan für Busse Stromversorgung einer Stadt → Plan des Verlaufs der Stromleitungen Paketdienste suchen die besten Wege für ihre Paketlieferung mittels Straßennetzen aus Wasserleitungssysteme → Abwasserkanäle einer Stadt Quelle: Website swb.bonn zum Thema Netzwerke siehe auch GIS I Silja Lockemann – WS 03/04

4 Geometric & Logical Network
enthält die zugehörigen Elemente zu den jeweiligen features Geometric Network hat immer zugehöriges logical network enthält network classes und network features, die das Netzwerk repräsentieren stellt die Netzwerk- Verbindungen dar  nur Darstellung der Geometrie  nur Darstellung der Verbindungen Silja Lockemann – WS 03/04

5 Edge & Junction Was sind edges & junctions ?
edge features = Kante Beispiel: Stromleitung, Waserleitungen, Strassen, … → edge features entsprechen im logical network den edge elements junction features = Knoten Beispiel: Verteiler, Ventile, Hydranten, Wasserpumpen … → junction features entsprechen im logical network den junction elements edges werden immer durch junctions verbunden Silja Lockemann – WS 03/04

6 Simple & Complex Features
Network Feature Types Simple & Complex Features Simple Features: → korrespondieren mit genau einem logical network element simple edges - haben an jedem Ende genau ein junction - beim Einfügen einer neuen junction, wird das simple edge feature in zwei neue simple features geteilt simple junctions - sind einfache Knoten, die die edges miteinander verbinden - mehrere edges können an einem junction anknüpfen Silja Lockemann – WS 03/04

7 Simple & Complex Features
Feature Types Simple & Complex Features Complex Features: → korrespondieren mit mehr als einem logical network element complex edges - kann aus mehreren simple edges bestehen - beim Einfügen einer neuen junction bleibt das complex edge feature bestehen Silja Lockemann – WS 03/04

8 Feature Types complex junctions - ist ein simple feature im geometric
network, das mit einer beliebigen Anzahl von edge und junction elements in dem logical network korrespondiert - Beispiel: Wasserpumpstation - im geometric network stellt die Wasserpumpstation ein einfaches Polygon dar - im logical network repräsentiert es eine Anzahl von Pumpen, Ventilen, Leitungen, … Silja Lockemann – WS 03/04

9 Sources & Sinks Source = Quelle Beispiel:
Wasserpumpe, Elektrizitätswerk, … Sink = Abfluss Verbraucher, Haushalte, … → junctions können entweder als sources oder sinks deklariert werden (oder als nichts von beidem) → dadurch wird eine Fließrichtung, z.B. des Wassers in einem Netzwerk festgelegt Silja Lockemann – WS 03/04

10 Sources & sinks festlegen
in ArcMap rechts-klick auf den Layer, für den die sources oder sinks festgelegt werden sollen auf open Attribute Table klicken Silja Lockemann – WS 03/04

11 Sources & Sinks in der letzten Spalte „Ancillary Role“ können die sources & sinks für die features festgelegt werden Bemerkung: vorher editing klicken bei der Erzeugung des Netzwerkes wird bereits die Möglichkeit für die Darstellung sources & sinks festgelegt Silja Lockemann – WS 03/04

12 Weights kurze Einführung
den Kanten in einem Netzwerk können bestimmte weights (= Gewichte) zugeordnet werden damit ergibt sich eine Struktur des Netzes zum Beispiel: - der kürzeste Weg: weight → Länge - der schnellste Weg: weight → Zeit 2 - Durchflussvermögen von Wasser in Leitungen: weight → Durchmesser der Leitung 3 6 5 3 2 7 4 mehr zu Gewichten im 2. Vortrag 6 5 Silja Lockemann – WS 03/04

13 Creating geometric networks
mit ArcCatalog erzeugen eines neuen, leeren Netzwerkes → d.h. das junction und edge classes zwar vorhanden sind, aber die Klassen noch keine Objekte enthalten → die geometric networks werden immer in einem feature dataset erzeugt (immer basierend auf einem Geodatabase) Symbol für das geometric network Silja Lockemann – WS 03/04

14 Creating geometric networks
rechts-klick auf das feature dataset in dem das Netzwerk gespeichert werden soll →New wählen und auf geometric network klicken Silja Lockemann – WS 03/04

15 Creating geometric networks
es erscheint ein Wizard Fenster für die Modellierung eines geometric network → auf next klicken Silja Lockemann – WS 03/04

16 Creating geometric networks
wählen was für ein geometric network erstellt werden soll: leeres Netzwerk anklicken Namen für das Netzwerk festlegen Silja Lockemann – WS 03/04

17 Creating geometric networks
auswählen ob den Attributen weights (=Gewichte) zugeordnet werden sollen wenn ja dann den new button klicken einen weight name wählen dem weight name einen typ zuordnen man kann beliebig viele weights definieren Silja Lockemann – WS 03/04

18 Creating geometric networks
Zusammenfassung der erstellten Daten → finish klicken zum erstellen des geometric networks Silja Lockemann – WS 03/04

19 Creating geometric networks
erzeugen eines Netzwerkes mit vorhandenen simple feature classes → d.h. das in den junction und edge classes bereits Objekte vorhanden sind → Wizard Fenster öffnen Silja Lockemann – WS 03/04

20 Creating geometric networks
wählen was für ein geometric network erstellt werden soll jetzt: geometric network from existing features wählen Silja Lockemann – WS 03/04

21 Creating geometric networks
die feature classes auswählen die in dem gemoetric network enthalten sein sollen Namen für das Netzwerk eingeben Silja Lockemann – WS 03/04

22 Creating geometric networks
kann mit yes übernommen werden → d.h. es werden existierende Attributwerte erhalten Silja Lockemann – WS 03/04

23 Creating geometric networks
auswählen ob complex edges im Netzwerk enthalten sein sollen die feature classes auswählen die als complex edges dargestellt werden Silja Lockemann – WS 03/04

24 Creating geometric networks
snapping von features Toleranzgrenze des snapping Bereichs angeben auswählen auf welche features das angewandt werden soll snapping in einem der letzten Vorträge (Marco) Silja Lockemann – WS 03/04

25 Creating geometric networks
source und sinks für das geometric network festlegen bestimmen welche feature classes source oder sinks enthalten sollen später Festlegung in ArcMap, welche Klasse sources bzw. sinks haben soll Silja Lockemann – WS 03/04

26 Creating geometric networks
wie vorhin: → man kann beliebig viele weights für das Netzwerk definieren Silja Lockemann – WS 03/04

27 Creating geometric networks
anzeigen der definierten weights Bsp.: capacity die einzelnen weights werden bestimmten feature classes zugeordnet Bsp.: capacity wird der Klasse tanks zugewiesen → ein Gewicht kann mehreren Attributen zugeordnet werden → einem Attribut kann aber nur ein Gewicht zugeordnet sein → auf next und dann auf finish klicken Silja Lockemann – WS 03/04

28 Creating geometric networks
mit ArcToolbox Data Management Tools öffnen Geodatabase öffnen doppel-klick auf build geometric network wizard → bereits bekanntes Wizard Fenster erscheint Silja Lockemann – WS 03/04

29 Creating geometric networks
mit dem browse button das dataset auswählen in dem das geometric network erstellt werden soll feature classes wählen mit denen das Netzwerk erstellt wird Namen unter dem das Netzwerk gespeichert wird die jetzt folgenden Funktionen sind wie vorher Silja Lockemann – WS 03/04

30 Aufgabe 1 Netzwerk erzeugen
Speichert die Datei V:\Silja\Vortrag\montgomery.mdb in eurem Verzeichnis U:\..., öffnet in ArcCatalog montgomery.mdb und verwendet das Dataset ‚water‘ erzeugt ein geometric network, auf existierenden Daten basierend, mit folgendem Inhalt: - feature classes: Transmains, Tanks, Distribmains, Vaults, Hydrants - mit den aktivierten Funktionen: complex edges (Transmains), snapping, source oder sinks (Hydrants,Tanks) - weights einstellen: - Kapazität für Tanks (Attribut: capacity) - Länge des Weges für Transmains (Attribut shape_lenght) Öffnet in ArcMap das erstellte geometric network und speichert es Silja Lockemann – WS 03/04

31 Lösung Silja Lockemann – WS 03/04

32 Network connectivity rules
Network connectivity rules legen fest: welche network feature types mit anderen verbunden werden können wie viele features von einem Typ mit features eines anderen Typs verbunden werden können es gibt zwei Arten von Verbindungsregeln die erstellt werden können: 1. für edges untereinander 2. Zwischen edges und junctions → für die subtype classes untereinander gelten auch die Regeln Beispiel: - ein Wasserhydrant soll an eine Stromleitung angeschlossen werden → verstößt gegen die Regeln - zwei unterschiedlich dicke Leitungen müssen mit einem speziellen Adapter verbunden sein Silja Lockemann – WS 03/04

33 Network connectivity rules
Edge – junction rule legt fest, welche Typen von edges mit welchen Typen von junctions verbunden werden dürfen - rechts-klick auf das Netzwerk, für das die Regeln erstellt werden sollen und Properties anklicken - folgendes Fenster erscheint Silja Lockemann – WS 03/04

34 Network connectivity rules
Connectivity Spalte anklicken auswählen der edge feature class für die die Regel erstellt wird falls die Klasse subtypes hat, können welche angewählt werden Junction feature class festlegen die mit der edge feature class verbunden werden kann Silja Lockemann – WS 03/04

35 Network connectivity rules
Möglichkeit die Anzahl der edges zu beschränken, die mit simple junctions verbunden werden sollen Möglichkeit die Anzahl der junctions zu beschränken, die mit simple edges verbunden werden sollen Silja Lockemann – WS 03/04

36 Network connectivity rules
Connectivity Spalte anklicken Edge – edge rule gibt vor welche Typen von edges mittels einer bestimmten junction verbunden sein dürfen auswählen der edge feature class für die Regeln erstellt werden  wie oben die Properties des Netzwerks anklicken mögliche subtypes auswählen Silja Lockemann – WS 03/04

37 Network connectivity rules
edge feature class(es) festlegen die mit der obigen edge feature class verbunden werden dürfen junction feature class wählen durch die die edge feature classes verbunden sein dürfen Silja Lockemann – WS 03/04

38 Network connectivity rules
eine junction als default setzten d.h. dass diese junction automatisch in ArcMap erzeugt wird, wenn keine weitere edge anschließt Silja Lockemann – WS 03/04

39 Erzeugen/ Deaktivieren von edges & junctions
Ändern von Netzwerken Erzeugen/ Deaktivieren von edges & junctions Erzeugen (Vortrag einer der letzten Stunden) - mittels dem Editor Deaktivieren - mittels dem Network Editing deaktiviert heißt, die features sind noch vorhanden, aber nicht ans Netzwerk angeschlossen connecting disconnecting  dafür entsprechendes feature in ArcMap anwählen Silja Lockemann – WS 03/04

40 Creating Network feature classes
Erstellen der feature classes network feature classes werden in ArcCatalog erstellt: - network junction feature class - network edge feature class rechts-klick auf das dataset und dann auf new feature class wählen Silja Lockemann – WS 03/04

41 Creating Network feature classes
Namen eingeben um network objekts in der feature class zu speichern wählen,ob simple/complex egdes oder simple junctions in der feature class gespeichert werden sollen Netzwerk eingeben, in dem die class vorhanden sein soll Silja Lockemann – WS 03/04

42 Creating Network feature classes
zuordnen der definierten Gewichten Auflistung der Attribute der Klasse  hinzufügen neuer Attribute möglich Silja Lockemann – WS 03/04

43 Regeln für das Netzwerk erstellen
Aufgabe 2 Regeln für das Netzwerk erstellen Erstellt eine edge – edge Regel, sodass eine Wasserleitung nicht an eine Stromleitung angeschlossen werden kann: - für die Klasse Transmains - wählt eine passende edge class die mit der Klasse Transmains verbunden wird - wählt eine junction subtype class als Verbindung - setzt eine junction als default (überprüft in ArcMap, ob die junctions default gesetzt wurden) Erstellt eine edge – junction Regel, damit die Wasserrohre miteinander verbunden werden können: - für die Klasse Distribmains - wählt eine passende Verbindung (junction) - legt die Anzahl der edges und junctions fest, die verbunden werden sollen Silja Lockemann – WS 03/04

44 Literatur Building a Geodatabase Modeling our world Using ArcMap
Verleger Esri Silja Lockemann – WS 03/04