Jaringan analisis - Raster versus vektor - Sebuah studi perbandingan analisis jaringan dalam GIS sering dikaitkan dengan mencari solusi untuk masalah transportasi. Studi perbandingan di GIS sering mencari solusi untuk masalah. GIS di dunia nyata diwakili oleh salah satu dari dua model spasial, vektor berbasis, atau berbasis raster. dunia nyata yang diwakili oleh salah satu model, vektor, berbasis. jaringan dunia nyata, seperti sistem jalan, harus dimodelkan tepat untuk masuk ke dalam model spasial yang berbeda. jaringan, seperti sistem, harus untuk masuk ke dalam model spasial yang berbeda. Meskipun model yang berbeda, solusi untuk masalah transportasi yang berbeda baik dalam raster atau vektor GIS menggunakan algoritma untuk menemukan jalan yang sama. model, solusi untuk masalah transportasi yang baik dalam menggunakan algoritma untuk menemukan jalan yang sama. Apakah GIS raster atau vektor adalah pertanyaan akurasi pilihan. adalah sebuah akurasi.
Secara umum, jaringan adalah sistem saling berhubungan melalui fitur linier sumber daya atau komunikasi diangkut dicapai. Jaringan data model merupakan representasi abstrak dari komponen dan karakteristik dari sistem jaringan dunia nyata. Satu aplikasi utama dari analisis jaringan ditemukan dalam perencanaan transportasi, di mana masalahnya mungkin untuk menemukan cara yang sesuai dengan kriteria tertentu, seperti menemukan lokasi jalan terpendek atau setidaknya biaya antara dua atau lebih, atau untuk menemukan semua lokasi dalam diberikan biaya perjalanan dari asal tertentu. Secara tradisional, GIS, adalah dunia nyata di salah satu dari dua model spasial, vektor berbasis, yaitu titik, garis dan poligon, atau berbasis raster, grid yaitu sel permukaan terus menerus. Penelitian ini akan menyelidiki bahan baik dalam analisis jaringan GIS, raster dan vektor, dalam rangka untuk membandingkan dua model spasial. Ini akan membahas keterbatasan dan kelebihan, menggunakan jaringan jalan sebagai contoh.
Permodelan Secara Umum
Sebuah model jaringan dapat didefinisikan sebagai grafik garis, yang terdiri dari link yang merupakan aliran saluran koneksi linier dan node yang mewakili mereka (Lupien et al., 1987). Dengan kata lain, ujung berbentuk jaringan (atau busur) menghubungkan pasang node (atau vektor). sambungan dan ujung node dapat menjadi segmen jalan atau saluran pipa. Untuk jaringan untuk melayani sebagai model dari dunia nyata, tepi harus terkait dengan arah dan ukuran impedansi, menentukan resistensi atau biaya perjalanan sepanjang jaringan.
Sejak jaringan menggunakan struktur dasar dari busur - node, menurut definisi, karena data cara disimpan, vektor akan memiliki jaringan sendiri struktur topologi, terkait dengan semua elemen. Semua yang dibutuhkan, cukup berbicara, adalah dengan menerapkan faktor penghambat dalam tabel atribut untuk baris atau node. Arah adalah bagian yang eksplisit dari vektor topologi jaringan. Jika datang dari arah jalan digitalisasi peta, atau diterima sebagai bentuk kode data jaringan pemasok siap, mereka tidak sesuai dengan petunjuk di dunia nyata dan harus diperiksa. Akibatnya, representasi elemen-elemen jaringan memerlukan banyak waktu untuk dikhususkan untuk persiapan dan validasi data. Ini dapat sangat kompleks, tergantung pada jumlah informasi biaya perjalanan kami ingin memasukkan dalam model: jalan lebar, batas kecepatan, kelas jalan, keterlambatan di lampu lalu lintas, putar di persimpangan keterlambatan, untuk menyebutkan hanya beberapa . Untuk "sederhana" persimpangan dengan empat ujung dan satu node mungkin memiliki sebanyak 16 perubahan, tiga arah dari tepi ke tepi satu sama lain, ditambah empat 180 - U Gelar - putar. Dalam jaringan campuran desa / jalan perkotaan di kota rata-rata Norwegia, dengan 7.000 tepi dan kelenjar, ada kemungkinan gilirannya dapat sebanyak 18 000 (Husdal, 1998). Arc biasanya menggambarkan centreline dari fitur jaringan, seperti centreline jalan. discretely busur dan simpul direferensikan oleh koordinat. Alsolines bahwa salib, tetapi tidak berpotongan, dapat langsung diimplementasikan dalam model vektor, seperti di dunia nyata, di mana kita memiliki "ditinggikan" dan "terowongan" .
Model GIS dalam Vektor
Busur dan node, bersama-sama dengan tujuan khusus berhenti elemen jaringan, pusat dan berbalik, membentuk model jaringan dalam GIS vektor. Mei menghentikan pengiriman atau pick-up titik sepanjang rute, pusat digunakan untuk mengalokasikan layanan dan menyelidiki daerah tangkapan air, tampaknya arte digunakan dalam menentukan arah dan arus di jaringan.Karakteristik sistem apapun yang akan dimodelkan dalam jaringan harus dipisahkan menjadi bentuk yang dapat diwakili oleh satu salah satu elemen. menemukan jalan di vektor GIS Dolan et al (1993), Chou (1993) dan Jones (1998) menjelaskan proses untuk menemukan cara yang ditentukan kriteria melalui jaringan dengan sangat rinci. Algoritma untuk mencari jalan ke salah satu dari dua kategori utama, algoritma matriks dan pohon - algoritma bangunan, yang merupakan yang terakhir yang banyak digunakan dalam GIS. algoritma Matrix mencari jarak terpendek antara semua pasangan simpul pada langkah iterasi, menghilangkan simpul paling menguntungkan, seperti yang ditunjukkan dalam Chou (1993). Hal ini didasarkan pada bahwa adalah mungkin untuk mewakili jaringan sebagai matriks. Pohon - algoritma bangunan menemukan jalan terpendek dari node asal ke semua node lain, sehingga pohon jalur terpendek dengan cabang yang berasal dari asal. (Lombard et al., 1993). prosedur bangunan pohon - paling sering digunakan adalah yang awalnya dikembangkan oleh Dijkstra (1959), yang sampai sekarang telah banyak modifikasi dan perbaikan telah dibuat untuk aplikasi tertentu. Dalam rangka untuk mencari jalan, algoritma akan membangun pohon data adalah jalur khusus lewat jaringan. Hal ini sering disebut sebagai luas - pencarian pertama, yang penggemar sebanyak mungkin sebelum node adalah penetrasi yang lebih dalam dari pohon (Dolan, 1993). Mulai dari satu node asal, pohon pencarian untuk membangun cabang di semua arah, menambah jumlah resistensi, dan toko-satunya yang mewakili paling sedikit kumulatif biaya. Untuk setiap seri baru dari node yang berdekatan untuk semua perhitungan mungkin ujung node ini diulang sampai semua node dan tepi telah digunakan, dan tujuan akhir tercapai pada proses minimal.Selama biaya, ujung-ujungnya akan muncul di pohon pencarian dan kemudian menghilang sebagai membuang perhitungan nilai mereka.
Model GIS dalam Raster
Location is defined as a node in a network , created by the grid lines.
jaringan model, raster untuk mengambil pendekatan yang sama sekali berbeda dengan model topologi vektor terkait. Pertama, sel grid hanya perkiraan bentuk yang tepat baris dalam jaringan. Kedua, arah tersebut tidak secara eksplisit diberikan seperti dalam model vektor. Ketiga, garis dan atribut node harus disimpan sebagai lapisan yang terpisah untuk setiap atribut. Akibatnya, sebuah jaringan yang menggunakan model raster biasanya terdiri dari sejumlah besar lapisan. Bahkan jika tidak muncul begitu eksplisit, kotak grafik sebenarnya mewakili jaringan, dengan delapan arah yang mungkin dari masing-masing node. Sejak resolusi grid diberikan, sel hanya akan perkiraan bentuk jaringan yang tepat.
Menemukan Path dalam raster GIS
alogoritma membuka jalan di grid raster mirip dengan algoritma dalam vektor. Dalam rangka untuk mencari rute termurah akumulasi permukaan pertama harus dikurangi biaya, atau biaya yang terkait dengan impedansi di seluruh permukaan sel ke sel. Untuk mengurangi biaya satu permukaan harus interlace dan menggabungkan berbagai grid menggambarkan berbagai atribut. Cukup rumit, tetapi mengingat yang melekat dalam aljabar peta GIS raster, kemudian perhitungan langsung itu sendiri. Dalam kasus peta aljabar, Tomlin (1990) menjelaskan proses pindah dari asal ke tujuan sebagai fungsi dari "menyebarkan", menggunakan analogi gelombang dan refraksi, suatu pendekatan yang juga didukung oleh Douglas (1994). Praktis berbicara, raster GIS perangkat lunak (misalnya MFworks) akan menghitung jalur terbaik sebagai berikut: menggunakan fungsi menyebar permukaan untuk menghitung biaya atas biaya asal asing untuk tujuan dan memberikan nilai akumulasi untuk setiap sel yang dilewati. Lalu, sebaliknya dilakukan, akan menjadi tujuan asal. Menambahkan dua bersama-sama menghasilkan akumulasi dari jalan paling mahal.
Finding the best path in raster GIS (using MFworks ) . Time , calculate the path from origin to destination . Middle backpath origin to destination . True , the result of adding two lanes, the best path is shown in black .
raster adalah jaringan planar, karena grid adalah salah satu permukaan kontinyu. Untuk model multi - orang garis planar harus membangun beberapa lapisan memotong garis vektor yang berada dalam terowongan dan jembatan. Misalnya, untuk model underpass, kami akan memerlukan satu lapisan jaringan underpassing layang-layang dengan garis-garis memotong di layang dan satu terowongan overpassing layer jaringan dengan garis memotong di underpass tersebut. pemodelan jaringan arah raster adalah mungkin, walaupun tidak semudah dalam vektor. Nilai lereng dapat dilihat nilai arah. Selama sel tetangga memiliki kemiringan yang sama, gerakan ini diperbolehkan, di lereng sel yang menghadap ke arah berlawanan dari entri-entri dalam dibatasi atau dilarang. Pemodelan ternyata pada persimpangan tertentu dapat dilakukan dengan cara yang sama. Namun, kita harus menciptakan berbagai lapisan sesuai dengan jumlah pilihan yang berbalik dan arah aliran. Dalam kaitannya dengan ini, juga harus memiliki lapisan yang menggambarkan resistensi dari biaya atau membuat belokan.
Studi Perbandingan
Secara umum, tergantung pada resolusi grid, raster dan vektor jaringan mampu melakukan operasi spasial dan analisis yang sama. Dalam kedua kasus aliran gerakan, baik dari node ke node dalam jaringan, atau dari sel tetangga untuk raster, adalah tunduk pada perlawanan, menentukan arah dan kecepatan aliran. resistensi ini dimodelkan cara yang berbeda dari vektor ke vektor raster.Menggunakan, lebih mudah untuk impor data dari atribut jaringan yang diberikan dalam dari database eksternal, di mana data sering disimpan dalam kehidupan nyata. raster arah melalui jaringan tidak dapat dilakukan tanpa topologi pertama berasal dari sifat permukaan, sedangkan arah adalah bagian yang eksplisit dari vektor topologi, bahkan ketika mereka perlu dikoreksi dan divalidasi dalam proses pemodelan. model vektor dapat disimpan entitas diskrit, seperti menjaga panjang yang sebenarnya pada busur sebagai atribut busur, sementara model raster hanya akan perkiraan, tergantung pada resolusi grid. Tetangga di spasi raster harus mengasumsikan resolusi minimal misalnya 10, 20 atau 50m, apa pun ukuran sel. Dalam vektor, karena koordinat referensi, hampir tidak ada batas berapa dekat garis dapat atau berapa banyak dapat dimasukkan dalam jaringan. Komputasi sangat didasarkan pada prinsip yang sama. Meskipun model vektor dapat cukup kompleks, kompleksitas lebih atau kurang terbatas pada tabel atribut (s). Tidak, seperti dalam raster, sejumlah besar lapisan kain.
Kesimpulan
model data vektor merupakan fitur berorientasi, karena merupakan serangkaian ruang sebagai sebuah entitas yang terpisah, yang secara geografis direferensikan oleh koordinat Cartesian. model raster adalah berorientasi lokasi, di mana masing-masing sel merupakan bagian dari permukaan terus menerus yang menggambarkan atribut tertutup diberikan. Karena jaringan didasarkan pada interaksi entitas berdasarkan lokasi komponen dari komponen, model vektor secara intuitif tampaknya lebih tepat untuk setiap jenis jaringan. Berdasarkan penyelidikan ini adalah mungkin untuk membuat dua pengamatan yang berbeda: Sebuah model jaringan berbasis vektor mungkin lebih tepat dari model raster untuk menganalisa garis tepat didefinisikan, seperti jalan dan sungai atau saluran drainase, yaitu entitas diskrit terutama berasal dari lingkungan binaan , dan di mana atribut memainkan peran penting dalam menentukan jaringan. raster berbasis jaringan model, di sisi lain, tampaknya lebih tepat, setelah masalah ini berkaitan dengan menemukan jalan di daerah yang tidak memiliki cara standar, dan di mana jaringan tidak terdiri dari banyak lapisan atribut arah buatan dan kendala , karena akan menciptakan sebuah kompleks proses pemodelan yang lebih baik. Kunci untuk menghasilkan suatu model jaringan yang sukses adalah dalam memahami hubungan antara karakteristik sistem dan representasi karakteristik jaringan fisik dari elemen-elemen model jaringan. Dalam vektor dan raster, efisiensi dan validitas jaringan tergantung pada seberapa tepat jaringan dapat dimodelkan untuk menyesuaikan jaringan dunia nyata yang diwakili. Jadi, tak ada bedanya apakah vektor atau raster digunakan. Yang penting adalah bahwa model yang digunakan sesuai dengan tugas-tugas yang relevan.
------------------------
( copyright : Husdal )
