GIS网络分析的动态分段方法与实现.pdf

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1、第%(卷第’期地理与地理信息科学KDLM%(@DM’!""#年&月29D;:<=>E<7F29D$*7GD:H<8ID7-JI97J9NOLE!""#2*-网络分析的动态分段方法与实现高勇，刘瑜，邬伦（北京大学遥感与地理信息系统研究所，北京%""3&%）摘要：动态分段技术是2*-网络分析中的一种重要的技术手段，它可以有效解决基于线性特征的动态分析问题。该文探讨了动态分段技术的基本原理和思想，并提出一套基于链—动态结点模型的动态分段模型及其实现方法，该模型结构简单，容易实现，并在实际应用中取得了良好的实用效果。关键词：动态分段；网络分析；2*-中图分类号：4!"3文献标识码

2、：.文章编号：%0&!$"5"（’!""#）"’$""’%$"’网络分析是运筹学的一个基本模型，它的根本条道路上的公交线路数目可能不同。在弧段—结点目的是研究一项网络工程如何安排，实现资源在网模型中，一条弧段只与属性表中的一条记录对应。络上流动和分配的最优化问题。对地理网络（如交如果每种属性都以一个字段记录，为了表达这种一通网络）、城市基础设施网络（如各种网线、电力线、对多关系，可能需要很多个字段，而且可能某些字段电话线、给排水管线等）进行模型化和地理分析，是在很多记录上都是空的，产生严重的数据冗余。［%］。问题!，线性定位。传统的弧段—结点数据模型2*-网络分析的主要功

3、能动态分段技术是2*-网络分析中的一种重要的是采用一个二维的坐标对表示某个特定点的位置，技术手段，它是一种基于线性特征的动态分析、显示但线性特征通常是采用线性系统的相对定位方法，和绘图技术［!］。动态分段的思想是在%(3&年由美国即采用与某个参考点的相对距离来定位。威斯康星交通厅的戴维·弗莱特首先提出［#］，而6-/*问题#，分段属性。分段属性是在国内外研究工和*789:;:<=>公司相继在他们的软件产品./)?*@AB作中提及较多的问题［!，5，0］，它是指线性地物的某一和C26中提出了各自的解决方案。动态分段技术的部分（段）或某几部分具有不同的属性值。如图%，一出现为

4、2*-特别是2*-$+（交通2*-）的应用开辟了广条道路用一条弧段表示，在该道路（弧段）上的不同阔的前景［’］。本文针对2*-网络分析在实际应用中所部分路面质量不完全相同。在弧段—结点模型中，面对的基本问题，探讨动态分段技术的基本原理和思必须在属性变化处打断弧段，形成一系列新的小弧想，并给出自己的数据模型和实现方法。段，与每个变化的属性相对应。这样做必然导致整个线性系统变得难以管理、更新困难，而且在属性段%问题的提出有重叠的情况下，将会更加复杂。在2*-的网络分析模型中，线性特征构成了地问题’，站点类型。在网络分析中，除了必须的理网络的基础框架。现有的2*-系统多数采用“

5、弧线状要素外，常常还包含一些点状要素，“站”是其中段—结点”模型来描述线性特征，该模型由一组弧段一种重要的类型。站是网络中资源增减的点，通常组成，而弧段由构成网络线的一组有序坐标对组成，作为路径分析中的起止点或经过的特定点。在过去其中弧段的两个端点称为结点。与线性特征相关的的一些研究中，包括弧段—结点模型，都是使用网络属性信息储存在与弧段相关联的属性表中。弧段—结点（弧段的端点）作为站点［%，&］。这种模型一方面结点模型可以比较好的描述线性特征的静态特性，与现实世界不相符，另一方面在网络分析操作中站但在现实世界中，由于地理网络是复杂的、动态的，点常常来源于另外的点图层，因

6、此站点通常不会是该数据模型在实际操作中就存在一定的问题。恰好位于弧段的交点上，而是位于弧段的中部（图问题%，要素—属性的一对多关系。一对多关系!）。传统方法对这种情况较难表达。是指线性要素在同一位置包含多种属性信息，例如网络中还包含另外一种重要的点要素，称为中心，在城市中，一条道路有多条公交线路经过，而经过每它通常是资源的供给或汇集点。中心与站具有相似的收稿日期：!""#$"!$%&；修订日期：!""#$"’$"(基金项目：国家科技攻关项目)*+,-+./地理信息系统基础软件开发与商品化专题（(0$1"!$"#$"%）作者简介：高勇（%(&’$），男，博士研究生，研究方向

7、为地理信息系统方法。第%"页地理与地理信息科学第#I卷特性，因此这里把它和站点一并讨论，不再单独论述。模型更加简洁，实现也更加容易，并可以很好的解决问题!，路径析取。一些网络分析操作，如最短上述基本问题。路径、资源分配等，其操作结果也会出现类似的情$=#数据模型况，路径或分配范围起止于网络弧段的中间部分（图在&’(的网络分析中，地理网络总可以映射为一个"），因此也存在相同的问题。有向图，&>｛.，*｝，其中包括结点集.和弧段集*，每个结点和弧段还包含相关的属性信息，如阻力、容量、供给、需求等。该有向图就是弧段—结点模型的抽象表