GIS应用与开发中的网络模型

作者：Flyingis
   
    网络是用于实现资源的运输和信息的交流的相互连接的线性特征。网络模型是对现实世界网络的抽象。在模型中，网络由 Link 、 Node 、 Stop 、 Center 组成。网络模型的典型的例子就是研究交通以及通过管线与隧道分析水、汽油、电力的流动。 <!----> <o:p> </o:p>

网络组成要素简要说明 <o:p> </o:p>

Link: 表示用于实现运输和交流的相互连接的线实体。如我们生活中的高速公路、铁路。 <o:p> </o:p>

Node: Link 一定是在 Node 处相交，但相交的 Link 处不一定是 Node ，例如城市立交桥并没有相交，但是网络几何显示时却是相交的。 <o:p> </o:p>

Stop: 在某个 Link 上经过的位置，如城市点、交通车站等。 <o:p> </o:p>

Center: 指网络中一些离散位置，代表着现实世界里资源中心、购物中心，交通运输中心等。 <o:p> </o:p>

常用的网络模型 <o:p> </o:p>

1.        网络追踪 <o:p> </o:p>

研究网络中资源和信息Link的流向。吉林石化爆炸造成松花江水域大面积污染，应用网络追踪即可分析从污染源开始，沿江流向下扩散的过程。网络追踪里涉及的一个重要概念是“连通性”，这决定了资源与信息在网络中的流动与走向。 <o:p> </o:p>

2.        路径选择 <o:p> </o:p>

路径选择即最佳Link路径选择，如经典的 Dijkstra 最短路径算法，在 GIS 应用中，物资输送、电力网络、行车路线等都涉及到这个问题，更为复杂的是，需要在这个过程中考虑许多影响流向通过的因素，例如交通中的红绿灯、堵塞情况，宽带网络中流量高峰期与低谷期。 <o:p> </o:p>

3.        资源分配 <o:p> </o:p>

反映显示世界网络中资源供需关系的模型。“供”一般位于 Center 位置，对空间中一个或多个点提供资源分配。这个分配范围有多大，分配距离有多远，分配的阻力有多强，是否有足够的物资信息等供分配，是这个模型需要研究的内容。 <o:p> </o:p>

4.        空间相互作用和引力模型 <o:p> </o:p>

用于理解和预测某点发生的活动和人、资源及信息的流动。通常情况下，两Stop点间距离越近，发生相互作用的可能性越大，但实际情况却不仅如此。 <o:p> </o:p>

    在现在主流 GIS 应用软件中，例如 ArcGIS 已经提供了部分网络模型，如最常见的网络追踪模型，但模型的适用性和易用性并不完善，要满足实际应用要求，还需要在已有的模型基础上进行设计与二次开发。