GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY CN přednáška

Transkript

1 GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY CN přednáška

2 Geokódování u GIS 1. Geokodovanie je postup, při kterém k mapě přidáváme bodové umístění definované adresou (ulice, číslo, nebo jiná informace o adrese). Je to vlastně počítačový ekvivalent zapíchávaní špendlíků do nástěnné mapy ulic. Když geokódujeme tabulkové údaje obsahující adresy, ArcView načítá adresy, vyhledá jejich umístění na mapě a vytvoří nové téma obsahující bod pro každou adresu, která byla nalezena. 2. Geokódovaní adres má mnoho forem použití, můžeme například znázornit bydliště studentů ve vztahu k navštěvované škole, mapují umístění zákazníků a na základě toho vybrat umístění nové pobočky anebo analyzovat oblasti města, kde je zvýšená kriminalita.

3 Postup práce 1. Tabulku uliční sítě doplníme o položky adresy 2. Vytvoříme geokódovací index je možné nastavit pravopisnou citlivost a míru shody 3. Je možné použít názvu místa místo adresa, je potřeba vytvořit konverzní tabulku 4. Můžeme lokalizovat jednu adresu 5. Můžeme označit vybrané místa hromadně

4 Modelování nad GIS Nejvýkonnější geografické informační systémy obvykle disponují mocnými nástroji na zpracování a analýzu geografických (prostorových a atributových) dat Nástroje na analýzu blízkosti a souvislosti, tvorbu a analýzu digitálního modelu terénu Geometrická měření a výpočty Nástroji na realizaci modelů na bázi síťové analýzy Geografické informační systémy se dnes využívají zejména pro inventarizaci, správu, případně pro analýzy a modelování v rámci určitého území. Evidenční stránka problému je pouze nutným základem. Síla geografických informačních systémů je zejména ve využití dobře zorganizovaných dat k modelování různých problémů a situací. Tento trend nabývá na intenzitě.

5 Jakýkoliv proces lze vyjádřit matematickým zápisem nebo souborem takových zápisů. Sestavují se tak různé druhy modelů. Modely jsou přiblížením mechanismu, dle kterého fungují reálné jevy. Čím jednodušší je jev, tím snazší je formulování jeho mechanismu matematickými prostředky. K základním používaným modelům patří: 1. Logické modely ty vycházejí ze základních axiomů logiky a řídí se pravidly binární Booleovy algebry. Jejich výsledky jsou vyjádřeny jako diskrétní, resp. alternativní veličiny (pravda /nepravda) 2. Deterministické modely - popisují jevy ve smyslu fyzikálních zákonů. Základním jejich předpokladem je tvrzení, že fyzikální síly řídící proces jsou známy a vše, co je požadováno, je shromáždit odpovídající data. Přesnost těchto modelů závisí na kvalitě nashromážděných dat a nedefinovaných parametrech modelu.

6 3. Stochastické modely popisují jevy ve smyslu fyzikálních zákonů. Na rozdíl od deterministických modelů je alespoň jedna ze vstupních veličin nebo alespoň jeden z parametrů vyjádřen jako pravděpodobnostní proměnná. Výsledky těchto modelů jsou pravděpodobnostní funkce. Vhodně kalibrované stochastické modely pak mohou vyjadřovat prognózy modelovaných jevů pomocí např. středních hodnot výsledných rozdělení. 4. Optimalizační a strategické modely jde převážně o modely založené na teorií operačního výzkumu. Do této oblasti patří řada metod a analýz založených např. na síťovém grafu, lineárním a nelineárním matematickém programování. K nejznámějším modelům patří problematika modelování dopravních sítí. Součástí této oblasti jsou také modely hromadné obsluhy (zásobovací modely), modely dopravních proudů apod.

7 Základy optimalizace na síťovém grafu Mnoho užitečných algoritmů operační analýzy má svůj teoretický základ v teorií grafů. Jde především o algoritmy pro řešení úloh, jejichž modelem je orientovaný, případně neorientovaný graf. K nejznámějším úlohám patří: 1. Vyhledání optimální cesty (trasy) mezi dvěma nebo více místy dopravní sítě. Trasa může být vyhledána na základě předem daných podmínek, jako např. trasa s nejkratší délkou, trasa s nejmenšími náklady apod. Nejkratší cestou rozumíme cestu, která má nejmenší délku ze všech možných cest mezi počátečním a koncovým vrcholem 2. Nalezení nejdelší či nejdražší cesty v síťovém grafu, tj. obecně nalezení cesty nejvyšší hodnoty, která může být kritickou cestou vzhledem k době trvání složitého projektu

8 3. Nalezení času rozšíření poruchy, infekční nákazy nebo poplašné zprávy v určité oblasti apod. 4. Nalezení uzavřené trasy v dopravní síti, tzv. úloha obchodního cestujícího. Tato úloha znamená problém nalezení uzavřené cesty, která vede přes všechny vrcholy grafu a má minimální délku 5. Nalezení oblasti, jenž je dostupná z jednoho místa (uzlu) dopravní sítě, tj. vyřešení dopravní obslužnosti oblasti (úloha je často známá pod názvem úloha čínského pošťáka). Praktickými aplikacemi této úlohy jsou roznáška pošty, svoz komunálního odpadu, zametání silnic apod. 6. Nalezení nejspolehlivějšího spojení v síti Dopravní systémy lze rozdělit: Na tradiční dopravní odvětví (železniční, silniční, letecká a lodní doprava) Ale i na systémy vnitropodnikové dopravy (mezioperační doprava ve výrobních závodech, doprava poštovních zásilek Pokud připustíme i dopravu nehmotných zásilek, lze za dopravní systémy považovat telefonní a počítačové sítě).

9 Každý reálný přepravní systém má svou vlastní dopravní infrastrukturu Ačkoliv konkrétní systémy mohou být diametrálně odlišné, pokud je posuzujeme z hlediska technologie dopravy zásilek, mají určité společné vlastnosti Např. se skládají z množství místně vzdálených uzlů vzájemně propojených úseky dopravní sítě, po kterých se uskutečňuje požadovaná přeprava zásilek Tato společná vlastnost, která je nezávislá na technologii přepravy zásilek, je důležitá pro jednotný popis dopravních systémů a pro návrh společných metod a algoritmů řízení, které jsou použitelné pro řadu různorodých aplikací v praxi. Pojem logistika představuje zprostředkování přísunu zboží a služeb od zdrojů ke spotřebitelům Logistika tedy představuje jistou složku průmyslu a obchodu, přičemž její důležitost s rozvíjející se dělbou práce a objemem výroby neustále roste.

10 Mnoho vztahů a souvislostí v teorií dopravních a komunikačních systémů je často výhodnější popsat grafickou formou než slovně, logicky dochází k propojení s teorií grafů. Grafem se dá tedy popsat jak komunikační síť, tak i pracovní proces probíhající v reálném čase. Pro dopravní úlohy je možné za objekt zkoumání považovat dopravní soustavu, která by zahrnovala existující infrastrukturu dopravních cest, soubor technického vybavení a personálního obsazení všech funkcí, tedy celý soubor prostředků, které zabezpečují proces přemísťování hmotných nebo nehmotných elementů (např. cestujících, zásilek nebo zpráv). Pro prvky zvoleného systému není nutné vždy uvažovat všechny jejich vlastnosti, ale jen vlastnosti důležité pro řešenou úlohu. Výběr pouze významných vlastností prvků systému je procesem abstrakce. Po stanovení objektu zkoumání je třeba sestavit model vybraného systému.

11 Znamená to zvolit vhodný způsob popisu systému a jeho reprezentaci počítači Věnujme se např. dopravní síti Dopravní sít' představuje pevnou část abstraktního dopravního systému i reálných dopravních systémů. Uzly dopravní sítě mohou reprezentovat například stanice na železniční síti, města a křižovatky na silniční síti. Úseky dopravní sítě potom mohou znamenat reálné traťové úseky na železnici, případně silnici. První část popisu dopravního systému tvoří údaje o dopravní síti, která představuje pevnou část dopravního systému. Z hlediska návrhu údajových struktur je to asi část nejobtížnější a zároveň nejzajímavější, protože musí vyhovovat řadě rozličných požadavků.

12

13 Asi nejjednodušším způsobem popisu dopravní sítě bude seznam úseků sítě, ve kterém budou uvedeny identifikátory počátečního a koncového uzlu. Dalším způsobem reprezentace je incidenční matice, která ukazuje, se kterými uzly je každý úsek sítě incidentní nebo jinými slovy udává nám koncové uzly každého úseku. V incidenční matici jsou údaje pro každý uzel zapsány v jednom řádku a pro každý úsek v jednom sloupci. Prvky označující koncové uzly mají hodnotu 1, ostatní prvky matice mají hodnotu 0. Třetí možností je sestavení matice sousednosti, ve které je vyjádřena sousednost uzlů sítě. Řádky a sloupce matice odpovídají uzlům sítě a prvky matice mají hodnotu l, jestliže odpovídající uzly jsou sousední a hodnotu 0 v opačném případě.

14 Cesta v teorii grafů představuje sled, ve kterém se žádný vrchol nevyskytuje vícekrát Nejkratší cestou pak rozumíme cestu, která má nejmenší délku ze všech možných cest mezi počátečním a koncovým vrcholem Délka nejkratší cesty se nazývá vzdáleností K řešení této problematiky byla vyvinuta celá řada různých algoritmů. Snad nejznámějším algoritmem pro výpočet minimální cesty v síti je Ford-Fulkersonův algoritmus.

15 Ford-Fulkersonův algoritmus a minimální cesta v síti 1. Předpokládejme, že máme část silniční mapy, představující graf s uzly v i (křižovatkami) a hranami h ij (silničními úseky), které křižovatky spojují. 2. Ohodnocení hran w ij představuje vzdálenosti uzlů od sebe v km. 3. Ke zjednodušení předpokládejme, že tato vzdálenost je v obou směrech stejná. Tomu tak nemusí být vždy, například pokud některé úseky jsou jednosměrné, nebo v důsledku sklonu úseků je různá doba překonání vzdálenosti mezi těmito úseky. 4. Úkolem je nalézt nejkratší cestu mezi zvoleným uzlem sítě v a a jiným uzlem sítě obecně označeným v t. Hledáme tedy cestu A, spojující uzel v 0 s uzlem v t, tj. posloupnost hran A = h 0i, h ip,.., h qj, h jt, pro kterou platí w(a) = w 0i + w ip w qj + w jt = minimální

16 Algoritmus lze rozepsat do tří kroků. V prvním kroku si označíme vrcholy grafu (v i, pro i=1, 2, 3 n). V síti si vybereme libovolně zvolenou cestu ze vstupního vrcholu v a do výstupního vrcholu v t. Pak vrcholy na této cestě ohodnotíme proměnnou veličinou u i následovně: Vstupní vrchol má veličinu u a =0 Hodnoty proměnných veličin pro ostatní vrcholy vzniknou jako součet u j =u i +w i,j Ve druhém kroku hledáme takovou cestu z vrcholu v i do vrcholu v j, pro kterou platí x j j u w j i x, y x y i i y u

17 kde w x,y je ohodnocení hran cesty z vrcholu v i do vrcholu v j. Nalezneme-li takovou cestu, změníme hodnotu proměnné veličiny u j na hodnotu u j * = w i,i +1 + u i < u i +1 Poznamenejme, že tvoří-li tuto dílčí cestu v grafu pouze jedna hrana, zjednoduší se výraz na tvar u u w j i i, j Takto (krok 3) postupujeme tak dlouho, dokud existuje alespoň jeden vrchol, pro který je možné hodnotu proměnné veličiny u j snížit. Touto postupnou minimalizací dílčích cest v grafu nalezneme nejkratší cestu z vrcholu v a do vrcholu v t.

18 Dantzigova úprava algoritmu Tato úprava spočívá ve stanovení jednoznačného vztahu pro určování proměnných u j, který má tvar u min u w l i, j i ij v němž se hledá minimum přes všechna i, pro než je u i definováno, a přes všechna j pro něž v j dosud není definováno. Použití tohoto vztahu však poněkud modifikuje i ostatní kroky výpočetního algoritmu. Proměnné u i, jejichž hodnoty již byly stanoveny se modifikovat již nebudou. Z toho však plyne, že jakmile určíme proměnnou u i uzlů v j, není nutné v dalších výpočtech uvažovat ty hrany, které do uzlu v i vstupují. Pro výpočet je tedy vhodné používat tabulky. Tabulka bude mít tolik sloupců, kolik má odpovídající síť uzlů. V prvním řádku těchto sloupců se uvádí postupně vypočtené hodnoty proměnných u i.

19 Výpočet se začíná stanovením hodnoty u i =0 uzlu, který bude vstupem. Ve druhém řádku jsou indexy jednotlivých uzlů a v dalších řádcích vždy dvojice čísel, z nichž první bude indexem uzlu, do něhož vstupuje hrana vystupující z uzlu uvedeného v záhlaví sloupce, a druhé bude ohodnocení této hrany. Těchto dvojic bude v každém sloupci uvedeno tolik, kolik hran z daného uzlu (sloupce) vystupuje k ostatním uzlům. Výpočet je realizován následujícím způsobem: 1. Začíná se určením hodnoty u i jednoho z uzlů, který byl zvolen (u i =0). K určení hodnoty daného kroku se používá předchozí rovnice. Přitom však uvažujeme pouze sloupce v nichž jsou již vypočteny hodnoty u i. Vyhledáme příslušné minimum a vepíšeme je do prvního řádku odpovídajícího sloupce uzlu v i.

20 2. Hranu, která vytvořila toto minimální spojení označíme (při ručním způsobu řešení např. orámováním, v našem případě označeno tučným písmem). 3. Nakonec vyškrtneme z celé tabulky ostatní hrany směřující do uzlu vi, jehož ohodnocení jsme právě zjistili. Takové hrany jsou uvedeny ve třetím a v dalších řádcích tabulky a mají první číslo shodné s indexem uzlu, který byl právě ohodnocen Tento výpočetní algoritmus je výhodný v tom, že vyhledává nejkratší spojení nejenom mezi zvolenými dvěma uzly, ale mezi prvním zvoleným uzlem a všemi ostatními uzly zkoumané sítě. Tyto nejkratší vzdálenosti jsou představovány proměnnými ui druhého ze zvolených uzlů (nebo všech požadovaných uzlů). Výpočetní algoritmus je možné ukončit, jakmile byla určena hodnota ui druhého ze zvolených uzlů.

21

22 Hledejme nejkratší cestu mezi uzlem v 6 a v 9. Předpokládejme, že komunikace je obousměrná. Výsledek: z uzlu 6 do uzlu 9 vede nejkratší cesta dlouhá 54 km a tato cesta jde přes hrany h 65, h 51, h 12, h 23, h 39.

23 ARC GIS Network Analyst

24 Popis síťového datasetu (Network dataset) 1. Jak již bylo řečeno, sítě jsou spravovány a uchovávány dle konceptu geodatabáze v síťovém datasetu. 2. Ten bývá většinou vytvořen již z existujících dat (prvkových tříd). Základním stavebním kamenem jsou tzv. síťové elementy, ty jsou generovány ze zdrojových dat. 3. Stav geometrie zdrojových prvkových tříd zajišťuje kvalitu propojení v budoucí logické síti. 4. Tzn. pokud je geometrie topologicky nečistá, nejsou dodržena jistá pravidla při tvorbě zdrojových dat (např. při tvorbě silnic, nejsou segmenty linií na křižovatkách rozděleny), je pak i výsledná logická síť nekorektní a nekoresponduje s realitou.

25 Základní síťové elementy, které vytvářejí logickou strukturu celé sítě jsou: hrany (edges), uzly (junctions) a odbočky (turns): 1. Hrany jsou elementy, které vymezují trasy pohybu zkoumaného fenoménu. 2. Uzly jsou propojovací body pro přechod z jedné hrany na druhou. 3. Odbočky uchovávají informace o pohybu mezi dvěma nebo více hranami. Většinou se jedná o liniovou prvkovou třídu, která například v silniční sítí může určovat preferované směry odbočení na křižovatkách (odbočení vlevo bývá v praxi časově náročnější než odbočení vpravo).

26 Hrany a uzly tvoří základní strukturu logické sítě. Zavedení odboček je již nepovinné, ale s jejich využitím, dochází ke zpřesnění modelu. Pro tvorbu samotného síťového datasetu existují tři typy síťových zdrojů. Jedná se o zdroj hran - liniová prvková třída (line feature class), zdroj uzlů - bodová prvková třída (point feature class), zdroj předdefinovaných směrů - prvková třída odboček (turn feature class)

27 Na obrázku je vidět jednoduchý příklad sítě. Zdrojem hran jsou prvkové třídy - street, bus line a rail line a zdrojem uzlů - street intersection, bus station, rail station. Z těchto zdrojů lze vytvořit buď tři na sobě nezávislé sítě (každá pro jednu oblast - železniční, silniční a autobusová síť) a nebo multimodální (víceúrovňová) síť, kde jsou všechny primární sítě pospojovány dle pravidel konektivity (přechod z jedné sítě do druhé je pak implementován dle pravidel konektivity hran a uzlů).

28 Pravidla konektivity Konektivita (propojení) v síťovém datasetu je založena na geometrické koincidenci koncových a mezilehlých bodů linií v místě napojení popř. v místě křížení. Dále na koincidenci bodů, které chceme použít jako zdroj uzlů, s liniemi. Následně lze definovat pravidla konektivity ve vlastnostech síťového datasetu. Při vytváření pravidel konektivity nejprve definujeme zařazení síťových elementů do skupin a následně definujeme, jaké elementy jsou navzájem propojené. Každý zdroj hran je přiřazen právě do jedné skupiny, zatímco zdroje uzlů mohou být přiřazeny do jedné nebo více skupin. Přiřazením uzlů do dvou a více skupin dochází ke vzniku přechodů (spojení) zdrojů hran, které se nachází v jednotlivých skupinách. Tímto způsobem propojení vznikají multimodální sítě.

29 Jak je vidět z obrázku propojení ulic (Street) a metra (Metro_Line) je realizováno přes uzly, které jsou tvořeny nástupišti do metra (Metro_Entrance). Potom například při hledání optimální trasy mezi místem A a B může být v řešení kombinace obou sítí, jak uliční tak i sítě linek metra.

30 Definice propojení hran v rámci jedné skupiny konektivity Hrany mohou být v rámci jedné skupiny konektivity propojeny dvěma různými způsoby (connectivity policy) a to: 1. Konektivita koncových bodů linií (endpoints connectvity) dochází k propojení (vytvoření hran) pouze u liniových prvků, které mají koincidenci koncových bodů. V tomto případě se tedy linie l1 stane hranou e1 a linie l2 hranou e2. Tato politika tedy vytváří vždy z jedné linie právě jednu hranu, i když křížící se linie mají společný mezilehlý bod.

31 To může být výhodné v případech, kdy chceme simulovat chování objektů, které kříží liniovou síť a nesmí se s ní protnout. Příkladem může být křížení silniční sítě mostem, kdy oba liniové zdroje pro tvorbu hran jsou v jedné skupině konektivity, ale u zdroje hran mostů je nastavena konektivita v koncových bodech. To způsobí, že v případě křížení mostu a silnice nedojde k vytvoření křižovatky. U křížení silnic je nastavena politika spojení v každém mezilehlém bodě linie ("any vertex" connectivity)

32 2. Konektivita v mezilehlých bodech linií ("any vertex" connectivity) - tato politika dělí u linií, které se kříží a mají společný mezilehlý bod, hrany do více segmentů viz obrázek 5. Tedy z linií l1 a l2, které mají společný mezilehlý bod vzniknou 4 nové hranové elementy e1, e3 (vytvořené ze zdrojové liniové prvkové třídy dle OBJECTID linie l1) a e3, e4 (vytvořené ze zdrojové liniové prvkové třídy dle OBJECTID linie l2) a tím je umožněn průchod křižovatkou v jakémkoliv směru. Dále je vytvořeno 5 uzlů - jeden v místě křížení a 4 na konci hran (j1-j5).

33 Pozor je nutné si uvědomit, že pokud 2 linie, které se kříží a nemají společný mezilehlý bod, nedochází u nich k použití výše zmíněných politik. Dojde tak k vytvoření 2 hranových elementů dle průběhu linií. Tedy z linií l1 a l2 vzniknou hranové elementy e1 a e2. Tento případ je zde uveden jako demonstrační příklad toho co se může stát s logickou sítí, pokud zdrojová data nejsou korektní a nejsou vytvořené mezilehlé body v místech, kde chceme křižovatky vytvářet.

34 Možnosti nastavené na (dopravní) síti

35

36 Nastavení atributů síťového datasetu Atributy sítě jsou vlastnosti síťových elementů, které nastavují (kontrolují) schopnost cestovat skrz síť. Například možné atributy u silniční sítě jsou čas, který je potřeba k projetí daného úseku, zákazy pro jisté druhy dopravních prostředků (např. zákaz vjezdu nákladním automobilům), jednosměrné silnice aj. Atributy sítě mají 5 základních vlastností a to : jméno (name), použití (usage type), jednotky (units), datový typ (data type) a nastavení jako přednastavená hodnota (use by default). Nastavení těchto parametrů bude ukázáno v praktické části práce. Nyní si popíšeme význam těchto vlastností.

37 Usage type - definuje, jak atribut bude využit při síťových analýzách. Nabývá hodnot cost, descriptors, restrictions, hierarchy cost = náklad, zavadí do modelu odpor (impedanci), kterou může být například čas cesty, délka cesty aj. Tento atribut se vztahuje rovnoměrně k celé délce hrany (tzn. že je rovnoměrně rozdělen po celé délce hrany). Například pokud cesta po hraně bude trvat 5 minut, cesta do poloviny hrany bude zřejmě trvat 2,5 minuty. descriptors = deskriptor je vlastnost, která popisuje charakteristiku hrany. Na rozdíl od nákladu, jeho hodnoty nejsou nijak vztaženy k délce hrany. Příkladem deskriptoru může být počet jízdních pruhů silnice, maximální rychlost na silnici aj.

38 restrictions = restrikce (výjimka), je vlastnost, která během síťové analýzy zakazuje pohyb v některých hranách nebo jejich směrech. Příkladem může být jednosměrná silnice. Je booleovského datového typu. hierarchy = hierarchie je vlastnost, která při síťových analýzách dává hranám jistou prioritu - od nejvyšší po nejnižší. Příkladem může být při řešení hledání cesty z místa A do B, kdy zvolíme u síťových elementů představující dálnice nejvyšší prioritu, pro komunikace 1. třídy střední prioritu a pro ostatní komunikace nejnižší prioritu. Při hledání cesty tedy budou upřednostňovány dálnice před 1. třídou a 1. třída před ostatními komunikacemi.

39 Units - jedná se o časové nebo metrické jednotky (centimetry, metry, kilometry, sekundy, minuty, hodiny aj.). Deskriptory, restrikce a hierarchie nemají jednotky. Data types - povolené hodnoty jsou: boolean, integer, float a double. Náklad nemůže být boolean, restrikce je vždy boolean a hiearchie vždy integer. Use by default - pokud u atributu zvolíme tuto možnost, říkáme tím, zda daný atribut bude při síťových analýzách použit jako přednastavený.

40 2. Krok 1. Krok

41 Nejprve budou odstraněny úseky linií, které se překrývaly - k tomu bude použito topologické pravidlo Must Not Overlap. Dále budou odstraněny nepravé uzly tzv. pseudonodes - bude využito pravidlo Must Not Have Pseudos.

42 Po kliknutí na Network dataset se spustí Network dataset wizard, průvodce pro nastavení vlastností a způsobu propojení logické sítě. Nejprve jsme dotázani na název síťového datasetu a zdrojové třídy, které budou použity pro generování logické sítě. V případě dat databáze ArcČR 500, byl zvolen pouze zdroj hran a tím byla liniová prvková třída UsekySilnic. Jako zdrojová data mohou a nemusí být použity zdroje uzlů a odboček (turns). Dále nastavíme politiku propojení hran, ta byla volena jako endpoint connectivity. Zdrojová prvková třída např. UsekySilnic by měla modelovat i výskyt mostů, jelikož v některých křižovatkách není dodržen princip vektorizace, kdy každá linie má končit právě na křižovatce. Tato informace však není potvrzena, jelikož bylo prozkoumáno jen několik případů, které odpovídaly skutečnosti (opravdu se zde vyskytovaly mosty).

43 V případě existence subtypů je možné ve zdrojové třídě pro každý subtyp nastavit jinou politiku propojení. Pokud daná vrstva obsahuje informace i o výšce linií, jde propojit jednotlivé hrany i tímto způsobem. Dalším krokem je nastavení atributů sítě. Jak je vidět na obrázku 12, byly zvoleny tři atributy - čas, vzdálenost a hierarchie (jednotky i datové typy jsou z obrázku patrné). Hodnoty pro hrany silniční sítě jsou čerpány z atributové tabulky a mohou být různé dle jejich směrové orientace (v atributové tabulce jsou pak v tomto případě uvedeny dva atributy pro jeden úseky silnice From-To a To-From).

44

45 Tento způsob zde nebyl použit, ale lze jej využít například pro zpřesnění modelované skutečnosti, kdy v každém směru úseku silnice je povolena jiná maximální rychlost. Hodnoty parametrů se nastavují tlačítkem Evaluators (hodnoty lze čerpat různými způsoby: pomocí VBA skriptů, funkcí, popř. jenom z pole atributové tabulky). Pro atribut hierarchie je ještě nutná klasifikace dle priority (při hledání cesty je úsek s vyšší prioritou upřednostněn před ostatními). Tu provedeme pomocí tlačítka Ranges, kde zvolíme zařazení našich komunikací do třech tříd (Primary Roads, Secondary Roads, Local Roads - seřazeno sestupně dle priorit). ESRI přístup rozlišuje pouze tyto tři třídy, pokud je naše klasifikace rozdělena do více (v našem případě do 5ti) tříd, musíme některé třídy spojit dohromady.

46 Klasifikace jednotlivých komunikací bude provedena zavedením subtypů a to následovně: 0-Dálnice, 1-Rychlostní komunikace, 2- I. třída, 3- II. třída 4 - ostatní komunikace. Dle charakteru dat poté dojde ke spojení subtypů do tří požadovaných tříd Primary Roads (0-2), Secondary Roads(3) a Local roads (4). Dále je možné nastavit parametr Driving direction, do kterého se ukládá název úseku silnice. Způsob využití je obdobný jako u automobilové navigace, kdy při hledání nejkratší cesty nám tento atribut ukazuje název úseku a jeho délku. Jelikož se v atributové tabulce UsekuSilnic nevyskytuje název komunikace, byl parametr Driving direction nastaven na atribut číslo silnice.

47 Nalezení nejkratší trasy

48 Pro nalezení nejkratší vzdálenosti mezi dvěma místy je nutné nastavit parametry pro síťovou analýzu. Nejprve nastavíme parametr impedance - na základě vzdálenosti [metry]. Ostatní parametry necháme v přednastaveném tvaru. Parametr Alow U-Turns využit není, jelikož nebyl použit zdroj odboček při vytváření silniční sítě. Nastavení hodnoty True shape u parametru Output Shape Type znamená, že vygenerovaná trasa bude vedena po hranách sítě, pokud by došlo k nastavení na hodnotu Straight Line, došlo by pouze ke spojení daných míst linií.

49 Políčko Hierarchy se využívá pouze u analýz, které zahrnují čas, jelikož u těchto analýz předpokládáme upřednostnění kvality cesty (cesta po komunikaci s vyšší prioritou - např. dálnice) před její časovou náročností. V prostřední části předchozího obrázku je vidět tabulka Route, kam se zadává poloha startujícího a koncového bodu (Stops) pro vyhledání nejkratší cesty. Rovněž je možné při analýzách simulovat i bariéry (např. uzávěrka části silnice) a vyhledat nejkratší vzdálenost i s touto překážkou.

50 Nejkratší cesta - výstupy

51

52 Nejbližší zařízení

53

54 Obslužnost území

55