ArcGIS教程：基于ArcGIS的水文爆管分析

　　问题：假设一处管道爆裂了，怎样快速定位这处管道的上游阀门，以便关闭阀门，进行管道维修呢?

　　利用ArcGIS的几何网络分析可以轻松实现该功能。

　　1.创建几何网络

　　1.1数据准备

　　ArcGIS的几何网络只能在要素数据集中创建，因此数据必须全部导入Geodatabase的要素数据集中，本文的案例数据组织如下：

　　

　　图1 要素数据集中的数据

　　其中，Fittings代表水管的弯头，Laterals代表水管支线，TreatmentPlant代表自来水处理厂，Valves表示阀门，WaterMains表示水管中心线，WaterMeters表示水表。

　　1.2创建几何网络

　　根据实际情况，创建几何网络，在要素数据集上右键New-Geometry Network，设置网络角色，在本例中，最终结果如图：

　　其中，Simple Edge表示简单边线，允许水流能且只能从一个端点流向另一个端点;ComplexEdge表示复杂边线，允许水流从一个端点流向另一个端点，也允许水流从边线的中间某一侧流出;SimpleJunction表示用户定义的交汇点，指在构建几何网络的时候基于源点数据创建的，比如弯头，水表等。

　　

　　图2 设置网络角色

　　1.3设置网络连通规则

　　右键打开几何网络Water_Net属性，Connectivity标签，为各要素设置连通规则。

　　本例模拟的是水管的连通，因此要求的连通规则包括：

　　边-交汇点规则：每个支线(4”或6”)都连接且只能连接一个水表，水表的子类包括Private和Commercial两类，以Private作为其默认设置。

　　边-边规则：水管中心线和水管支线之间必须以弯头作为连接，弯头的型号取决于交汇水管的尺寸。

　　

　　图3 边-交汇点规则

　　

　　图4 边-边交汇规则

　　2.爆管分析

　　2.1设置水流流向

　　调用Utility Network Analyst工具条和Edit工具条，开启编辑，选择TreatmentPlant水厂，将属性表中的字段Ancillary Role辅助角色的属性值改为Source，表明水流从这里输出。

　　然后点击Utility Network Analyst工具条上的Set Flow Direction按钮，生成正确的流向。

　　点击Flow菜单下的DisplayArrows，查看流向。

　　关闭Display Arrows。

　　

　　图5 更改属性值

　　

　　图6 设置水流流向

　　2.2爆管分析

　　假设在如图7的位置处发生了爆管，那么我们怎样才能利用ArcGIS的工具快速准确地查找其上游的阀门以便能将其关闭呢?有以下两种方法供参考：

　　

　　图7 爆管位置

　　方法一：单击Utility Network Analyst工具条上的Add Junction Flag Tool添加不运作的水表，Trace Task下拉列表选择TraceUpstream，单击Solve按钮，结果如图显示。

　　单击Flow下拉菜单，选择DisplayArrows显示流向，目视判断应该关闭哪个阀门。

　　对于简单的几何网络，方法一简单、方便，能够迅速地找到需要的阀门。

　　

　　图8 方法一结果图

　　方法二：单击Analysis下拉菜单选择Option，在Results标签下将结果返回设置为返回选择集。

　　

　　图9 设置返回结果为选择集

　　同样设置一些不运作的水表，设置Trace Upstream，单击Solve，返回选择集。

　　单击菜单栏Selection菜单选择SelectBy Location，根据现有选择集进行选择，设置如下，最终找到落在水管中心线上的阀门，将其关闭。

　　

　　图10 根据位置选择对话框

　　对于较为复杂的几何网络，方法二的效率更高。

　　两种方法都可以处理爆管状况，根据几何网络的复杂程度选择相应的方法进行分析。