مدلسازی شبکه معابر در نرم افزار ArcGIS

در دنیای مدرن امروز، شالوده اقتصادی هر کشور در زیرساختارهای آن کشور قرار دارد. قسمت عمده ای از این زیر ساختارها در شبکه های انتقال نیرو ( آب، برق)، شبکه های گازرسانی، شبکه های ارتباطاتی (تلفن و اینترنت) و راهها قرار دارد.

این زیرساختارها می توانند بصورت شبکه (Network) مدل شوند. این مدلسازیها در مدیریت حوادث و خرابی های پیش آمده در شبکه بسیار مفیدند. چرا که باعث اتخاذ تصمیمات صحیح و بموقع برای حل بحران می گردند و به این ترتیب از اتلاف بیهوده وقت، هزینه و انرژی جلوگیری بعمل خواهد آمد.

نرم افزار ArcGIS مدل کاملی برای اخذ، ذخیره و تجزیه و تحلیل شبکه ها ارائه میکند. در اینجا به بررسی اصول ساخت و مدلسازی شبکه معابر در نرم افزار ArcGIS، پرداخته خواهد شد.

مقدمه

شبکه ها نقش مهمی را در هر جامعه ایفا میکنند. حرکات روزمره مردم، توزیع، انتقال و خدمات کالا، خدمت رسانی در زمینه منابع و انرژی، ارتباطات و …. همگی از طریق یک شبکه مشخصی انجام می پذیرد. مسئله شبکه آنقدر پر اهمیت بوده است که در نرم افزار ArcGIS یک Extension مجزا بنام Utility Network Analyst برای آن ایجاد شده است. تجزیه و تحلیل شبکه ها بدون استفاده از این ابزار کاری بس مشکل، وقتگیر و طاقت فرسا میباشد. زیرا با گسترده شدن یک شبکه اتصالات بین اجزای آن بسیار پیچیده می گردد.

قابل ذکر است که شبکه ها به دو نوع کلی شبکه های لوله ای و راهها تقسیم می شوند. این تقسیم بندی به این جهت است که پردازش این دو شبکه در نرم افزار کمی با یکدیگر متفاوت می باشد.

تعاریف

  • هنگامیکه شبکه مدلسازی می شود، عوارض با دیگر عوارض اطراف خودشان دارای ارتباط پیوستگی (Connectivity) خواهند شد. این اطلاعات Connectivity از طریق یک ارتباط توپولوژیکی در یک دیتابیس نگهداری میشود که به آن Geometric Network می گویند.
  •  Geometric Network یعنی مدلسازی هندسه شبکه
  • Geometric Network توسط Arc Catalog ایجاد، ذخیره و مدیریت می شود.
  • شبکه ها در یک GeoDatabase مدلسازی می شوند. به عبارت دیگر Geometric Network میبایستی در داخل یک GeoDatabase (در درون یک Feature Dataset)ایجاد گردد. از این رو شبکه بر اساس یک سری عوارض (Feature Class ) ساخته می شود.(Geometric Network مجموعه ای از Feature Class‌ها است.)
  • شبکه منطقی (Logical network) عبارت است از ذخیره سازی و ارائه پیوستگی (Connectivity ) شبکه. برای انجام تحلیلهای شبکه، از Logical Network استفاده می شود. لیکن هر المان در شبکه منطقی با یک عارضه در شبکه هندسی مرتبط میباشد.

Geometric Network —> Logical Network —> Analyze

انواع عوارض شبکه (Network feature)

  • Edge Network Feature
  • Junction Network Feature

در مورد اول میتوان بعنوان مثال لوله های آب را نام برد. در مورد دوم میتوان به شیر آب اشاره کرد.

  • Edge‌ها توسط Junction‌ها با یکدیگر متصل می شوند.
  • Edge‌های Logical Network به Edge های Geometric Network مرتبط می شوند.
  • Junction های Logical Network‌ به Junction‌ های Geometric Network مرتبط می شوند.

Sources & Sinks

در طراحی یک شبکه، لازم است برای Junction ها تعریف شود که نوع آن Source است یا Sink . مثال: در یک شبکه آب، جهت جریان بر اساس منبع و مصرف کننده تعیین می گردد. لذا باید مصرف کنندگان را به عنوان Sink و منابع آب را بعنوان Source در شبکه معرفی کرد. اگر برای Junction ، Source و Sink‌ تعریف نشود، در محاسبه جهت جریان آن Junction‌ مد نظر قرار نخواهد گرفت.

جریان همیشه از Source ها دور و به Sink‌ ها نزدیک می شود.

برای مشخص نمودن Source‌ یا Sink‌ بودن یک Junction‌ لازم است از یک فیلد توصیفی شناخته شده برای نرم افزار بنام “Ancillary Role‌” استفاده نمود. محاسبه جهت جریان توسط ArcMap‌ و بر اساس این فیلد صورت خواهد گرفت.

شایان ذکر است، در شبکه معابر و راهها چیزی بنام Source یا Sink‌ وجود ندارد و برای تفهیم این مسئله که اتومبیل حق عبور در جهت خلاف خیابان را ندارد باید از یک فیلد در جدول توصیفی معابر (فرضا با نام “جهت”) استفاده نمود. این فیلد نقش یک وزن را در شبکه راه بازی میکند و این فیلد باید از نوع Bitgate باشد. وزنها در زیر شرح داده شده اند.

 Network Weights

شبکه دارای وزن می تواند باشد. وزن برای نمایش نحوه پیمایش شبکه مورد استفاده قرار می گیرد. مثلا در یک شبکه آب، میزان مشخصی از فشار آب در اثر طول لوله کاهش می یابد. به عبارتی فشار آب یک وزن می باشد که بستگی به طول لوله دارد.(بر اساس یک فیلد توصیفی عارضه محاسبه می شود.)

در مورد شبکه های راه نیز میتوان وزنهایی نظیر سنگینی ترافیک، جهت خیابان و …. را در نظر گرفت.

هر وزن می تواند با یکی از فیلد های توصیفی (Attribute ) عارضه مرتبط باشد. لیکن همزمان می تواند با خصوصیات یک عارضه دیگر نیز مرتبط باشد.

Enable or Disable

یک Junction Feature در Geometric Network ممکن است بطور Logically ، قادر(جاری) یا ناتوان (مسدود) باشد. عارضه ای که در Logical Network بعنوان یک المان ناتوان (Disable ) است، همانند مانع (بن بست) عمل می کند.(مانند ترکیدن یک لوله و یا بسته شدن خیابان در اثر ترافیک یا حفاری و …. ) یعنی قادر به برقراری جریان از بعد خود نیست.

برای مشخص نمودن اینکه عارضه قادر یا ناتوان است، از یک فیلد بنام “Enable” استفاده می شود که مقادیر آن بصورت True یا False وارد می شوند.

نکته: زمانی که یک عارضه در شبکه مورد ویرایش یا بروز رسانی قرار می گیرد و یا مقادیر فیلدهای وزن، Ancillary Role و Enable‌ تغییر می کند، وضعیت عارضه در جداول توپولوژی نیز تغییر می کند تا بتواند با Geometric Network‌ بطور سازگار باقی بماند.(سازگاری Geometric Network با Logical Network‌)

Каждый владелец блога или сайта знает, что регулярное обновление контента, &#8212, залог успешного продвижения Вашего ресурса, Студия Topodin, На основании этого я и подбираю список ключевых запросов, которые мне подойдут: Как создать блог Как раскрутить блог Как заработать на блоге Как заработать на биржах статей Как увеличить посещаемость сайта Как создать фавикон для сайта Это лишь несколько слов из списка, на самом же деле их очень много

ترتیبی که سایت تخصصی جی.آی.اس برای مطالعه سری Network Analyst پیشنهاد می کند:

مطالب مرتبط

2 نظر

  1. آیلار

    سلام
    ممنون از پست جالبی که گذاشتید.
    یک سوال داشتم: چطور می تونیم جهت شبکه رو تو فیلدهای اطلاعاتیمون بیاریم؟

    پاسخ

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *