最正確路徑分析

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學(xué)號(hào)：0121108670232

GIS應(yīng)用技能訓(xùn)練

基于多因素與層次模型的校

題目

園火災(zāi)救援最正確路徑分析

學(xué)院專業(yè)班級(jí)姓名指導(dǎo)教師

資源與環(huán)境工程學(xué)院地理信息系統(tǒng)

1102班江瑤黎華、胡杏花

2023年7月12日

目錄

摘要11背景以及分析的意義12訓(xùn)練要求13設(shè)計(jì)分析23.1整體思路23.2最正確路徑的道路層次模型23.2.1建立層次模型23.2.2確定權(quán)系數(shù)33.2.3實(shí)際調(diào)查44軟件應(yīng)用54.1本次試驗(yàn)的道路數(shù)據(jù)獲取54.2對(duì)校園內(nèi)外部矢量化并制圖74.3給校園各道路命名并且賦權(quán)值94.4對(duì)校園內(nèi)外道路進(jìn)行拓?fù)錁?gòu)網(wǎng)94.5對(duì)拓?fù)渚W(wǎng)進(jìn)行最短和最正確路徑分析115結(jié)果分析及評(píng)價(jià)115.1校外最短路徑結(jié)果及分析115.2校內(nèi)最短路徑結(jié)果及分析116心得體會(huì)12致謝13武漢理工大學(xué)《GIS應(yīng)用技能訓(xùn)練》說(shuō)明書(shū)

表1標(biāo)度1-5的含義

標(biāo)度含義

1表示兩個(gè)元素相比，具有一致的重要性2表示兩個(gè)元素相比，前者比后者稍重要3表示兩個(gè)元素相比，前者比后者明顯重要4表示兩個(gè)元素相比，前者比后者猛烈重要5表示兩個(gè)元素相比，前者比后者極端重要

倒數(shù)若元素i與元素j的重要性之比為aij，那么元素j

和元素i的重要性之比為1/aij

3.2.3實(shí)際調(diào)查

首先我們針對(duì)大學(xué)校園火災(zāi)快速救災(zāi)最正確路徑影響因素進(jìn)行綜合分析比較，選定“路長(zhǎng)〞、“路寬〞、“路面行人〞、“路面車輛〞、“路面質(zhì)量〞等五個(gè)因素作為影響因素，并采用調(diào)查問(wèn)卷的形式統(tǒng)計(jì)分析得到各因素在實(shí)際狀況下的需求比重，調(diào)查結(jié)果如下表2：

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表2綜合評(píng)價(jià)權(quán)值

因素（權(quán)系數(shù)）路長(zhǎng)A（0.571）路寬B（0.174）路上行人C（0.101）路上車輛D（0.101）路面質(zhì)量E（0.053）路長(zhǎng)A1路寬B4路上行人C6路上車輛D6路面質(zhì)量E91/413/23/231/62/31121/62/31121/91/31/21/214軟件應(yīng)用

4.1本次試驗(yàn)的道路數(shù)據(jù)獲取

本次試驗(yàn)，我們使用的是超圖公司的軟件，在做試驗(yàn)之前也給了我們一些數(shù)據(jù)，只有湖南湖北的一些大約的信息，譬如說(shuō)一些比較明顯的標(biāo)志物的點(diǎn)數(shù)據(jù)，只要道路數(shù)據(jù)，次要道路數(shù)據(jù)，等等；而且我們這次使用的數(shù)據(jù)只是其中的一小部分，所以我們必需在里對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)行截取，獲取我們想要的那一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，也就是武漢理工大學(xué)的道路信息，還有武漢理工到最近的消防站的道路數(shù)據(jù)下圖，下圖為超圖公司提供給我們的原始數(shù)據(jù)：

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圖2原始武漢數(shù)據(jù)

由于我們只需要使用道路部分?jǐn)?shù)據(jù)，并且只是武漢理工大學(xué)內(nèi)部道路數(shù)據(jù)，還有外部武漢理工大學(xué)到最近消防站的數(shù)據(jù)，所以我們把所給的數(shù)據(jù)進(jìn)行截取，在里面操作就是首先新建一個(gè)數(shù)據(jù)集，接下來(lái)在原來(lái)給的湖北數(shù)據(jù)集里面，只開(kāi)啟道路的圖層，用框選選出想要的數(shù)據(jù)，右擊選擇復(fù)制數(shù)據(jù)集，把目的數(shù)據(jù)源選擇為我們新建的數(shù)據(jù)源，操作過(guò)程和操作結(jié)果如下：

圖3數(shù)據(jù)集的復(fù)制

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圖4截取后的街道數(shù)據(jù)

4.2對(duì)校園內(nèi)外部矢量化并制圖

對(duì)校園進(jìn)行最正確路徑分析，要想得到較好的效果，并且能進(jìn)行完整的分析，我們就必

須獲得完整的學(xué)校的道路，并且得到道路周邊的建筑物的信息，這樣能確鑿的知道火災(zāi)的發(fā)生地點(diǎn)，并進(jìn)行最正確路徑的分析，對(duì)校園內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化的時(shí)候，必需需要一張武漢理工大學(xué)一級(jí)周邊的的信息的遙感圖，我們小組所取的數(shù)據(jù)是在百度的遙感圖中截取的，并且在中把遙感圖進(jìn)行配準(zhǔn)，得到與我們所截取的道路數(shù)據(jù)的坐標(biāo)一致，在軟件中，將遙感圖和道路的數(shù)據(jù)疊加在一起的效果如下圖所示：

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圖5遙感圖的道路疊加在一起

把遙感圖配準(zhǔn)并且疊加后，加下來(lái)就是對(duì)它進(jìn)行矢量化的工作了，在supermap軟件里面，我們可以很便利的對(duì)校園內(nèi)外行矢量化工作，軟件的工具也好多，充分滿足了我們作圖和矢量化和作圖的需要，我們?cè)诶锩孢M(jìn)行矢量化時(shí)，對(duì)于不同地物，都會(huì)建立新的數(shù)據(jù)文件，譬如說(shuō)道路線文件，房屋面文件，標(biāo)注文本文件，等等；這樣便利了我們以后制作地圖時(shí)的統(tǒng)一風(fēng)格的修改，和道路的網(wǎng)絡(luò)分析，幫助我們創(chuàng)立出更好的地圖，對(duì)校園內(nèi)外部矢量化并且修改風(fēng)格后的整體的效果如下圖所示，這幅圖中校園的道路和其他外部的道路是分開(kāi)的，這樣做的目的是我們可以把校園的道路拿出來(lái)，單獨(dú)建立網(wǎng)絡(luò)模型，然后進(jìn)行最短路徑分析，更好地滿足我們所要的其他各種操作，不如說(shuō)改變校園道路風(fēng)格，等等。

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圖6校園的矢量化地圖

4.3給校園各道路命名并且賦權(quán)值

對(duì)校園的道路進(jìn)行最正確路徑分析，就不能使用道路長(zhǎng)度作為權(quán)值了，我們要綜合大量因素算出一個(gè)權(quán)值然后賦給每條道路，為了區(qū)分每一條道路，我們還給每條道路認(rèn)為加上名字，便利到時(shí)后告訴使用者，最正確路徑應(yīng)選擇那幾條道路，這樣更加直觀，明白；由于在建立道路圖層，創(chuàng)立每條道路會(huì)自己默認(rèn)的創(chuàng)立幾個(gè)字段，我們必需新建兩個(gè)字段，一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)道路的名稱，另一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)道路所占的權(quán)值。

4.4對(duì)校園內(nèi)外道路進(jìn)行拓?fù)錁?gòu)網(wǎng)

我們之所以把校外和校內(nèi)的道路分開(kāi)，是由于我們無(wú)法獲取校外的詳細(xì)道路信息，只能獲取校外道路的長(zhǎng)度信息，只能以長(zhǎng)度為權(quán)值，做一個(gè)最短路徑分析，但是校內(nèi)卻可以獲得好多因素的信息，譬如說(shuō)道路的寬度，道路的上的行人數(shù)量，道路上的車輛數(shù)，路面狀況等等，這樣我們可以用來(lái)做校園內(nèi)的最短路徑分析，校外校內(nèi)的拓?fù)錁?gòu)網(wǎng)，如下圖所示：

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圖7校外構(gòu)網(wǎng)

圖8校內(nèi)構(gòu)網(wǎng)

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4.5對(duì)拓?fù)渚W(wǎng)進(jìn)行最短和最正確路徑分析

在supermap中對(duì)已經(jīng)建好的拓?fù)渚W(wǎng)進(jìn)行最正確路徑和最短路徑分析，我們?cè)谲浖邢仍谛碌貓D中導(dǎo)入已經(jīng)建好的拓?fù)渚W(wǎng)，每次只能分析一個(gè)拓?fù)渚W(wǎng)，我們先對(duì)校園的拓?fù)渚W(wǎng)進(jìn)行分析，再對(duì)校內(nèi)的拓?fù)渚W(wǎng)進(jìn)行分析，校外我們就選消防站到學(xué)校的最短路徑，校內(nèi)我們起點(diǎn)選取校門(mén)口，假設(shè)起火點(diǎn)為校園的宿舍樓，即終點(diǎn)為宿舍樓，進(jìn)行校內(nèi)的最正確路徑的分析。

5.結(jié)果分析及評(píng)價(jià)

5.1校外最短路徑結(jié)果及分析

我們?cè)趕upermap里對(duì)校外進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)分析的中的最正確路徑分析，權(quán)值為道路的長(zhǎng)度，這時(shí)候求出的即是兩點(diǎn)之間最短路徑，在軟件中用自帶的功能分析之后結(jié)果如下圖所示：

圖9校外路徑分析結(jié)果

這次分析的結(jié)果還算滿意，由于基本是用原來(lái)的原有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)一步分析得到的結(jié)果。并且從圖上看來(lái)確實(shí)像是最短路徑。

5.2校內(nèi)最正確路徑分析結(jié)果

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圖10校內(nèi)路徑分析結(jié)果

從校門(mén)口到宿舍樓的最短路徑，分析出來(lái)是先走梅林路，過(guò)將軍橋，再走廣場(chǎng)西路，最終從體育場(chǎng)右側(cè)繞回宿舍，我覺(jué)得這樣選十分符合實(shí)際，由于首先梅林哪條路人很少，比新一前面的人少，所以選擇走梅林，之所以不走食堂北路，是由于那里去吃飯的人多，加上食堂門(mén)口的車子常年停靠，占了較多的路寬，所以走博學(xué)廣場(chǎng)右邊的路合理，再者，為何不選擇走體育場(chǎng)北路到宿舍樓呢，原因也是由于體育場(chǎng)北路那里的馬路上?？康能囎痈?，不簡(jiǎn)單過(guò)去，過(guò)去花的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于繞行所花的時(shí)間，加上繞行的道路人很少，車子很少，很適合消防車過(guò)去，應(yīng)選擇繞行較好，這樣一條完整的最正確路徑分析出來(lái)了，分析出來(lái)的結(jié)果還算合情合理，是我們小組想要的結(jié)果。

6心得體會(huì)

此次GIS應(yīng)用技能訓(xùn)練，我們主要采用軟件，通過(guò)小組探討，我們決定做我們學(xué)校發(fā)生火災(zāi)，消防車來(lái)的最快進(jìn)行分析，我們擬的題目為基于多因素與層次模型的校園火災(zāi)救援最正確路徑分析。

開(kāi)始我們探討的內(nèi)容是第九屆武漢運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生火災(zāi)人群疏散方案，由于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)還沒(méi)建好，我們對(duì)里面的結(jié)構(gòu)、出入口的多少都毫不了解，所以無(wú)從下手，后來(lái)我們又想做武漢

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市各地區(qū)的降水量分析，又覺(jué)得分析了沒(méi)什么意義，就又放棄了，在組長(zhǎng)的堅(jiān)持下，我們還是選擇了跟第一個(gè)議題差不多的一個(gè)問(wèn)題，只是我們換了一點(diǎn)方向，分析消防車到我們學(xué)校起火處的最正確路徑，最終確定了這個(gè)本次課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。于是我們便開(kāi)始了本次課程設(shè)計(jì)，我們先通過(guò)實(shí)地測(cè)量數(shù)據(jù)和所給的參考數(shù)據(jù)，首先建立矢量化道路圖，接下來(lái)根據(jù)所建好的矢量化道路圖，進(jìn)行權(quán)值計(jì)算并賦予每條道路，然后進(jìn)行拓?fù)錁?gòu)網(wǎng)，最終進(jìn)行最正確及最短路徑分析。

通過(guò)這次的實(shí)習(xí)，我學(xué)到了好多，開(kāi)始我們都對(duì)supermap軟件都不是很了解，而現(xiàn)在我們對(duì)supermap里面的一些功能有了一定的了解，怎樣進(jìn)行地圖配準(zhǔn)，怎樣進(jìn)行矢量化，怎么進(jìn)行拓?fù)錁?gòu)網(wǎng)，怎么進(jìn)行空間網(wǎng)絡(luò)分析，怎樣進(jìn)行最正確路徑分析，對(duì)權(quán)值的概念也有了一定認(rèn)識(shí)，怎樣綜合各因素計(jì)算各道路權(quán)植。矢量化的時(shí)候，我們小組進(jìn)行了分工，每個(gè)人負(fù)責(zé)矢量化一塊區(qū)域，每矢量一種地物就要新建一個(gè)相應(yīng)名稱的數(shù)據(jù)集，這樣便于識(shí)別與修改，我做了一下午，最終不知道怎么的啥也沒(méi)了，沒(méi)方法只得重做一遍，這告訴我一個(gè)道理：要一邊做一邊保存，要不然一不防備，啥也沒(méi)了，做了長(zhǎng)時(shí)間的工作就白費(fèi)了。然后我們對(duì)矢量化的道路進(jìn)行拓?fù)錁?gòu)網(wǎng)，再考慮道路的行人多少、車輛數(shù)目、路面質(zhì)量、路寬等因素，綜合在一起，依照一定的數(shù)學(xué)模型，算出每條道路的權(quán)值，最終進(jìn)行最正確路徑分析。

總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)本次實(shí)習(xí)，讓我對(duì)另一種新的軟件supe