基于平均出行时间的ArcGIS交通可达性分析

简介: 基于平均出行时间的ArcGIS交通可达性分析


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1.概述:

基于平均出行时间的可达性分析可以用来评价城市各个位置到城市中心的便利程度(可达性)。

2.具体步骤介绍:

2.1 计算OD成本矩阵:

  • 步骤1:加载交通网络模型并启动【Network Analyst】工具条。

加载之前构建好的交通网络模型,并启动【Network Analyst】工具条。

  • 步骤2:启动O-D分析。

点击工具条上的【Network Analyst】下拉框,在下拉菜单中选择【新建OD成本矩阵】,启动OD成本矩阵分析,此时会显示【Network Analyst】面板(如果没有显示,可以点击【Network Analyst】工具条上的【显示/隐藏Network Analyst窗口】)。【内容列表】面板中也新增了【OD成本矩阵】图层。

  • 步骤3:加载起始点。

在【Network Analyst】面板中选中【起始点】,单击右键,在弹出的菜单中选择【加载位置…】,弹出【加载位置】对话框,将【加载自】设置为【交通网络_Junctions】,代表着将所有路口都作为起始点,将【位置分析属性】栏中【Name】属性的字段设置为【OBJECTID】,其目的是为了后续连接【起始点】表和【交通网络_Junctions】表,此时所有的路口都会被同步添加到【Network Analyst】面板内的【起始点】项目下。

  • 步骤4:加载目的地点。

在【Network Analyst】面板中选中【起始点】,单击右键,在弹出的菜单中选择【加载位置…】,弹出【加载位置】对话框,将【加载自】设置为【城市中心】要素(需要提前将其导入【路网】要素数据集中),该要素表示城市三个中心,将【位置分析属性】栏中【Name】属性的字段设置为【OBJECTID】,其目的是为了后续连接【目的地点】表和【城市中心】要素属性表,此时数据也会被同步添加到【Network Analyst】面板内的【起始点】项目下。

  • 步骤5:设置网络属性。

点击【Network Analyst】面板右上角的【属性】按钮,打开【图层属性】对话框,切换到【常规】选项卡,设置【图层名称】为【O-D矩阵_路程】,切换到【分析设置】选项卡,选择【抗阻】为【路程(米)】。


  • 步骤6:计算得到基于路程的OD成本矩阵。

设置完成后,点击工具条上的【求解】工具,得到基于路程的OD成本矩阵。

  • 步骤7:计算得到基于车行时间的OD成本矩阵。

重复步骤2-步骤6的操作,但是在步骤5时,记得设置【图层名称】为【O-D矩阵_时间】,切换到【分析设置】选项卡,选择【抗阻】为【车行时间(分钟)】。

2.2 计算可达性:

  • 步骤1:从OD成本矩阵结果中提取数据表。

在【result】文件夹在新建【可达性.mdb】个人地理数据库。

打开【内容列表】面板中的【OD成本矩阵_路程】下的【线】图层属性表,在【表选项】下拉框中选择【导出…】,将其导出为【路程_线】表,其中有代表路程的【Total_路程】字段。

同样的操作方法,将【OD成本矩阵_时间】下的【线】图层属性表导出为【时间_线】表,其中有代表车行时间的【Total_时间】字段。

  • 步骤2:计算出行势能。

根据公式【出行势能】=【规模】/【距离】²,求得各条OD出行线的出行势能。

【路程_线】表中只有代表距离的【Total_路程】字段,【规模】字段位于【城市中心】要素属性表中,因此需要将两者连接起来。

首先为【路程_线】表增加双精度类型的【出行势能】字段,然后基于【路程_线】表中的【DestinationID】字段和【城市中心】属性表中的【OBJECTID】字段将两者连接起来。

然后通过【字段计算器】计算出行势能字段,[出行势能]=[规模]/[Total路程]²。然后移除连接。

  • 步骤3:计算出行概率。

根据【路程_线】表中的【OriginID】字段,汇总每条OD线的出行势能总和,生成【出行势能汇总表】。


基于公共字段【OriginID】,将【出行势能汇总表】和【路程_线】表连接起来,使得【路程_线】表中有【Sum_出行势能】字段。

然后增加双精度的【出行概率】字段,通过【字段计算器】根据公式:出行概率=出行势能/ Sum_出行势能,计算出行概率。

移除连接,将【路程_线】表导出为【出行概率】表,方便查看。

  • 步骤4:计算可达性。

基于公共字段【Name】将【出行概率】表与【时间_线】表连接起来,使得【时间_线】表中有【出行概率】字段。

然后增加双精度的【加权时间】字段,通过【字段计算器】根据公式:加权时间=出行概率*Total_出行时间,计算加权时间。

移除连接,根据【OriginID】字段汇总加权时间总和,生成【加权时间汇总表】。

然后在表中增加双精度【可达性】字段,使用【字段计算器】根据公式:可达性=Sum_加权时间/3,计算可达性字段值。

根据【加权时间汇总表】中的【OriginID】字段和【OD成本矩阵_时间】下的【起始点属性表】中的【ObjectID】字段将两者连接起来,使得OD成本矩阵_时间】下的【起始点属性表】中有【可达性】字段。

  • 2.3 生成可达性分布图:

选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools→插值分析→反距离权重法】工具,弹出【反距离权重法】对话框,进行设置:

  • 【输入点要素】设置为【OD成本矩阵_时间/起始点】;
  • 【Z值字段】设置为【可达性】;
  • 【输出像元大小】设置为【20】。

设置完成后,点击确定,生成可达性分布图。

从图中可以看出,靠近城市中心的区域可达性较高,并沿着主要的交通干道向外围发散。

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