地理信息系统应用 网络的组成和建立 《地理信息系统应用》教师手册-单元23网络分析.doc

模块五 空间查询与分析 单元二十三 网络分析 【学习目标】 1.掌握网络分析的概念与应用。 2.基于具体GIS平台开展网络分析的步骤。 学习内容与教学方案设计 一、学习内容 学习单元名称 网络分析 技能点： 如何开展网络分析； 知识点： 1.网络分析的概念与应用。 2.网络分析的过程； 备注： 重点、难点 重点： 1.网络分析的概念与应用。 2.网络分析的过程； 难点： 1.如何开展网络分析 学习型工作任务 能够根据具体项目进行最佳路径分析； 二、教学方案设计 教 学 设 计 内容 教学组织方式 媒介 教学方法（参考） 时间分钟） 网络分析的定义与意义。 全班集中理论学习 多媒体 讲授法 45 基于具体GIS平台开展网络分析的步骤。 全班集中理论学习 多媒体 案例教学法 45 给定具体任务，学生能够要求进行网络分析； 学生自我实践操作，并提交实践成果 实训工作室 小组工作法、头脑风暴、研讨、论证 90（课外） 教学载体 MapGIS K9平台、进行网络分析的空间数据 教学成果与考核方式 文本 1.教师教学任务单2.学生学习任务单3.学生实践操作总结 产品或系统 网络分析的结果 考核方式 1.自我评价；2.小组评价；3.教师评价 参考资料 参考书、专业杂志、资源库学习平台 知识点 网络分析 一、概 述 地理信息系统的研究对象不少是呈线状分布的，这些线状分布的空间对象可以被分成两类： （1）看得见的线状分布：如河流、道路、铁路、输电线路、供水管道、政区边界等。上述线状分布在三维空间中是实际存在的，是看得见，摸得着的； （2）看不见的线状分布：如地理区域之间、城市之间、工厂之间的联系，无线通讯网和航空线路等。这些线状分布是不可见的，只有通过设计和调查在相关图件上加以表达。 无论是何种线状分布，它们都是通过线连接在点上的。这些点称为顶点或节点，两个点之间的线称为环、弧或边，节点和环线系统就称为网络。节点和环线是构成网络的两个基本要素。 为了对网络有一个全面的理解，下面将介绍与网络有关的几个基本概念。 网络图 网络图是指由一些点及点之间的连线所组成的图形。这些图形与地图、各种函数图形有较大的区别，即不按比例尺绘制，线段不代表真正的长度，点和线段的位置具有随意性（见图5.47）。在图5.47 (a)中，顶点(Vertex)有六个，它们分别为，边（Edge）有五条，它们分别为；在图5.47(b)中，顶点数和边数都为6。通过观察可以发现，图5.47(a)中的连线没有方向，而图5.47(b)中的每条连线都有确定的方向。在图论中，把与图5.47(a)、(b)相对应的图分别称为无向图和有向图。 (a) (b) 图5.47 网络图 如果把网络图论与交通运输地理特征联系起来，讨论的是一个地区内的公路系统。在这些系统的网络图上，顶点表示的是城镇，连线表示的是连接城镇之间的公路。在公路网络图中，有向图可以被认为是单行线，而无向图则可以被认为是双行线。 网络图的定义如下： 设是由空间中个点所组成的集合，即；是由条线所组成的集合，即，而且中的任意一条线都是以中的点为端点，任意两条线除了端点以外没有其它公共点，那么把与合在一起就称为一个图记作。中的每一个点称为的顶点，中的每一条线称为的边。 根据网络图的定义，网络图有如下特点： = 1 \* GB2 ⑴无向图有个点，条边，点为边的端点； = 2 \* GB2 ⑵有向图同样有个点，条边，但点为边的起点和终点； = 3 \* GB2 ⑶点的位置、边的类型（是曲线还是折线）与理解网络图的定义无关。 路与回路 所谓图中的一条路，就是由图中的一个顶点、一条边，再一个顶点、一条边…排列而成，而且要求排在它前面的顶点和排在它后面的顶点都是它的端点。对于有向路来说，要求排在每一条边之前和之后的顶点分别是这条边的起点和终点。例如，在图5.48中： (1)是一条有向路； (2)是一条路，但不是有向路； (3)这样一类起始顶点和最后顶点重合的路，则称为回路。 图5.48 路与回路 连通性 如果无向图内任意两个顶点之间存在着一条连接它们的路，则称这个无向图是连通的，如图5.49 (a)，反之，则称这个无向图是不连通的，如图5.49(b)。连通性也可以用来研究有向图。一个有向图，如果不考虑边的方向，如果它是连通的，则称这个有向图是连通的；如果在一个有向图中，它的任意两个顶点都存在着一条连接它们的有向路，那么这个有向图就称为具有强连通性。图5.49(c)是不连通图，而图5.49(d)则是强连通图。 以上是有关网络图论的基本概念和定义。如果地理