3     网络分析的基本概念

网络模型不仅具有一般网络的弧段与结点间的抽象拓扑关系，还具有GIS空间数据的几何定位特征和地理属性特征（拓扑关系是地理对象在空间位置上的相互关系，如节点与线、线与面之间的连接关系）。下面主要介绍网络模型的基本概念：

结点（Node）

结点是网络中弧段相连接的地方，如图3‑1所示。结点在可以表示现实中的道路交叉口、河流交汇点等要素。结点和弧段各自对应一个属性表，它们的邻接关系通过属性表的字段来关联。

弧段（Egde）

弧段就是网络中的一条边，弧段通过结点和其它的弧段相连接，如图3‑1所示。弧段可用于表示现实世界运输网络中的的高速路、铁路，电网中的传输线和水文网络中的河流等。弧段之间的相互联系是具有拓扑结构的。

网络（Network）

网络是由一组互相关联的弧段、结点和它们的属性所组成的模型，如图3‑1所示。网络用于表达现实世界中的道路、管线等事物。若要模拟现实中的供给、需求、中心点等事物还需定义一些要素，如下所示：

网络阻力（Impendency）

现实生活中，从起点出发，经过一系列的道路和路口抵达目的地，必然需要一定的花费。这个花费可以用距离、时间、货币等来度量，在网络模型上，把通过结点或弧段的花费抽象成网络阻力；属性表中存储阻力值的字段称为阻力字段。

中心点（Center）

中心点是指网络中具有接收或提供资源能力，且位于结点处的离散设施。设施是指在GIS中需要的物质、资源、信息、管理和文化环境等。例如学校里有教育资源，学生必须到校学习；零售仓储点，贮存了零售点所需要的货物，每天需要向各零售点配送发货。

障碍点和障碍边（Barrier Nodes and Barrier Edges）

城市中的交通堵塞问题随处可见，交通堵塞是没有规律可循、随机且动态变化的过程。为了实时地反映交通网络的现状，需要让交通堵塞的弧段具有暂时禁行的特性，同时在交通恢复正常后，弧段属性也能实时恢复正常。障碍边、障碍点的概念的提出可以解决上述问题。障碍边、障碍点引进的好处是它们在设置前后与现有的网络环境参数无关，具有相对独立的特性。

转向表（Turn Table）

在交通网络分析中，使用转向表来存储结点处完成转弯所需的花费。转向是指从一个弧段经过中间结点抵达另外一个邻接弧段的过程。转弯耗费是完成转弯所需要的花费。

转向表是一个纯属性表数据集，一般有起始弧段字段（FromEdgeID）、终止弧段字段（ToEdgeID）、结点标识字段（NodeID）和转弯耗费字段（TurnCost）四个字段，这些字段与弧段、结点中的字段相关联，表中的每条记录表示一种通过路口的方式所需要的弧段耗费。转弯耗费通常是有方向性的，转弯的负耗费值一般为禁止转弯。

例如，在对道路进行网络分析的时候，我们经常会遇到十字路口、三岔口等情况，如所图3‑2示，左面为一个十字路口的示意图，左面的表格即为该十字路口所对应的转向表，转向表中记录了该十字口处车辆的转向和转弯所需的耗费等信息。

 

图3‑2 转向表结构