使用Arcgis做路径规划(使用python脚本调用)

场景

如何在全部的铁路线路数据中找到点到点的路径,并且点与点之前的路线可能跨越其它点-也就是路径规划的问题。

须知

argis: “计算机制图”应用，包含了全球范围内的底图、地图数据、应用程序，以及可配置的应用模板和开发人员使用的 GIS 工具和 API，可用于创建 Web 地图、发布GIS服务、共享地图、数据和应用程序

路径规划：根据起始出发点和到达点(可设置途经点和障碍点),在已确定的路网数据中找到最优路线(最短路程，最低时间)

工具

argis10.2

python2(建议使用arcgis自带python)

数据

以铁路数据为例：

路网数据(全国铁路线路shp文件)

列车行驶中所有的点到点的列表数据(shp文件形式，可用cvs转成shp)

步骤

argis配置

配置好argis,在argis客户端计算出一次路径分析,保证argis可执行

配置允许进行网络数据集操作

点击菜单customize->extensions,勾选network analyst

点击菜单customize->toolbar,勾选network analyst

数据导入

1. 打开ArcCatalog，找到文件树后右键新建“File Geodatabase”,随后在新建的gdb上右键新建“feature dataset ”，之后在dataset上右键，选择“Import”–>“Feature Class”导入你的路网数据
   
   

创建dataset时需要选择对应的投影和地理坐标系

结果如下：

2.线处理：进行线要素的处理

相交线打断。在arcToolBox的data management tools —>features—>featuretoline。
在点要素处打断线。在arcToolBox的data management tools —>features—>split line at point。

3. 构建拓扑结构：在数据集dataset上右键，New —> Network Dataset…
   
   

结果如下：

4. 新建一次分析：network analyst —> New Route
   
   

结果如下,左侧为本次分析的数据集界面：

5. 增加途经点：Stops 右键 -> Load Locations…
   

选择途经点图层导入途经点

结果如下：

6. 分析路径：
   点击 solve
   

结果如下：

左侧下的Routes就是我们需要的数据

python执行准备

1. 脚本：以下代码

2. 前面配置的网络数据集

3. 火车站数据以出发点,结束点两个点为一组,全部路线数据(shp),如下图所示，相同的sort为一组：
   

4. 执行脚本

PS: 数据量多时，可同时执行多个脚本，但是执行的参数需要错开,并且网络数据集需要每个脚本一个，避免出现操作文件是出现冲突，导致异常。

#调用argis接口 根据点查找路径,并将路径保存到shp文件中
import arcpy
from arcpy import env

try:
    #Check out the Network Analyst extension license
    arcpy.CheckOutExtension("Network")

    #Set environment settings  配置argis的当前基础数据的数据文件地址
    env.workspace = "C:/Documents/ArcGIS/routeana0.gdb"
        env.overwriteOutput = True
    
    #Set local variables  配置好的网络数据集(NetworkDataset)位置  即基础数据
    inNetworkDataset = "train/train_ND"
    #输出的经过点的图层名称
    outNALayerName = "StationRoute"
    impedanceAttribute = "Length"
    inAddressLocator = "train_station_copy"
    #所有经过点的图层位置
    allinFeatures = "s2sdis"
    #输入经过点数据表位置
    inAddressTable = "G:/ArcGIS/python/StopAddresses.csv"
    #输入经过点数据表 字段
    inAddressFields = "Name Name VISIBLE NONE"
    #输出经过点图层名称
    outStops = "GeocodedStops"
    #输出经过点图层保存地址
    outLayerFile = "G:/ArcGIS/python" + "/" + outNALayerName + ".lyr"
    searchTolerance = "3000 Meters"
    
    #Create a new Route layer. For this scenario, the default value for all the
    #remaining parameters statisfies the analysis requirements
    outNALayer = arcpy.na.MakeRouteLayer(inNetworkDataset, outNALayerName,
                                         impedanceAttribute)
    
    #Get the layer object from the result object. The route layer can now be
    #referenced using the layer object.  得到输出图层集
    outNALayer = outNALayer.getOutput(0)
    
    #Get the names of all the sublayers within the route layer.
    #得到输出图层名称
    subLayerNames = arcpy.na.GetNAClassNames(outNALayer)
    #Stores the layer names that we will use later  根据名称获取对应图层
    stopsLayerName = subLayerNames["Stops"]
    routesLayerName = subLayerNames["Routes"]
    
    #需要分析多次 筛选多批次的经过点  数据量大时可分批执行
    for i in range(int(start),int(end)) :
        筛选当前批次的经过点到临时图层station2station0
        inFeatures = arcpy.Select_analysis(allinFeatures, "station2station0", '"sort" = '+str(i))
        
        #Load the geocoded address locations as stops mapping the address field from
        #geocoded stop features as Name property using field mappings.
        #网络数据集中清除原来的点，并加入输出经过点图层中的点
        arcpy.na.AddLocations(outNALayer, stopsLayerName, inFeatures, "Name Name #",
                                  searchTolerance, append = "CLEAR",exclude_restricted_elements = "EXCLUDE")
    
        #Solve the route layer, ignore any invalid locations such as those that
        #can not be geocoded
        #执行查找路径方法  可能存在找不到路径的情况 捕捉异常,不打断循环
        try:
            result = arcpy.na.Solve(outNALayer,"SKIP")
        except Exception as e:
            # If an error occurred, print line number and error message
            import traceback, sys
            tb = sys.exc_info()[2]
            print "An error occured on line %i" % tb.tb_lineno
            # 删除临时图层，避免下次创建图层时出错
            arcpy.Delete_management("station2station0")
            print str(e)
            print str(i)
            continue
    
        # 删除临时图层，避免下次创建图层时出错
        arcpy.Delete_management("station2station0")
        #Get the polygons sublayer from the service area layer
        #获取结果中路径的图层
        routes_sublayer = arcpy.mapping.ListLayers(outNALayer,
                                            routesLayerName)[0]
        #将获得的路径汇总到时s2s的shp中
        arcpy.Append_management([routes_sublayer], "s2s", "TEST")

    print("Script completed successfully")

except Exception as e:
    # If an error occurred, print line number and error message
    import traceback, sys
    tb = sys.exc_info()[2]
    print ("An error occured on line %i" % tb.tb_lineno)
    print (str(e))