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$: ArcGIS Network Analyst - sig2011.esrifrance.fr · ArcGis Network Analyst: un exemple G¶DQDO\VH 1 -1 Tableau comparatif Réseau géométrique Jeu de données réseau Entités de réseau:$
Conférence ESRI 2011 - Travailler avec l’extension Network Analyst ArcGis®

Copyright © 2011 ESRI WNET- 1

ArcGIS Network Analyst :

Un exemple d’analyse de déplacement sur un réseau routier

Salle de classe SIG 2011


WNET- 2 Copyright © 2011 ESRI

ArcGis Network Analyst: un exemple d’analyse 1-1Copyright © 2011 Esri. All rights reserved.

ArcGis Network Analyst:

Un exemple d’analyse


Les réseaux dans ArcGIS

Jeu de données réseau

Réseau non orienté (réseau de transport)

Lignes, points et tournants

Extension ArcGis Network Analyst

Deux modélisations réseau disponibles:

Réseau géométrique

Réseau orienté (ex: bassin versant, réseau d’assainissement)

Lignes et points

Gestion avec une licence ArcEditor, utilisation avec une licence ArcView

Les classes d’entités peuvent participer à l’un ou l’autre type

de réseau mais pas les deux.




Tableau comparatif

Réseau géométrique Jeu de données réseau

Entités de réseau:

Tronçons et jonctions

Eléments de réseau:

Tronçons, jonctions et tournants

Sources de données:

Classes d’entités de GDB

Sources de données:

Classes d’entités de GDB, shapefiles,

ou StreetMap data

Le modèle gère la connectivité L’utilisateur contrôle la connectivité

Côut basé sur des attributs d’entités Attributs d’analyses divers

Créé dans:

Un jeu de classes d’entités

Créé dans:

Un jeu de classes d’entités ou un

espace de travail

Modal Modal et multimodal

Analyse de traçabilité Analyse de déplacement


Le processus de travail Network Analyst

Créer le jeu de données réseau

Définir les paramètres

Préparation des données

Coïncidence géométrique

Choisir et réaliser les analyses

Construire

le jeu de données réseau

Mettre à jour

les données

sources

ou les paramètres




Les sources de données réseau

3 types de sources de données

Classes d’entités de géodatabase à l’intérieur d’un jeu de

classes d’entités (réseau multimodal)

Fichiers de formes (réseau simple)

Jeu de données StreetMap ArcGIS

Données sous licence

Le jeu de données réseau est inclu avec les données sources.

Pas de mise à jour du réseau


Créer et construire un jeu de données réseau

Nom

Sources de données

Directions (optionnel)

Entités tournants

Tournants globaux

Evaluateurs

Paramètres (optionnel)Attributs de réseau

Groupes, Règles

Altitude (optionnel)Connectivité

Tournants (optionnel)




Le jeu de données réseau et modification

Le jeu de données réseau est créé dans un jeu de

classes d’entités de géodatabase

Deux procédures de modification

Mise à jour des entités participants au réseau

Modifier les propriétés du jeu de données réseau

Re-construire le jeu de données réseau après

modification des sources ou des paramètres


Le processus d’analyse dans Network Analyst

Choisir une analyseCréation de la couche d’analyse

Rechercher

Prorpriétés Eléments

Définir les paramètres

d’analyse

Valider le résultat

Sauvegarder

Modifier




La barre d’outils Network Analyst

Créer et travailler avec la couche d’analyses réseau

Interagir avec le jeu de données réseauActiver ou fermer la fenêtre d’analyse

Créer un emplacement

Sélectionner, déplacer un emplacement

Rechercher

Ouvrir la feuille de route

Sélectionner le jeu de données réseau

Identifier les éléments du réseau

Construire le jeu de données réseau

Créer une

couche

d’analyse

Gérer les options d’analyse


La couche réseau

Couche spécialisée pour le jeu de données réseau

Référence les éléments de réseau

Symbologie unique pour les différents éléments

Fonctionne avec la barre d’outils Network Analyst

Peut être utilisée dans un modèle de géotraitements




La couche d’analyses réseau

Groupe de couches qui contient

Symbologie des éléments

Propriétés d’analyse

Emplacements

Résultats d’analyse

Une couche par type d’analyse

Créer via la barre d’outils ou via les outils de

géotraitements


La fenêtre d’analyse

Travailler avec les couches d’analyse de réseau

Gérer les classes d’analyse

Les emplacements

Les résultats d’analyse

Fenêtre encrable

Accès aux propriétés

d’analyses

Couche

d’analyse

Propriétés

d’analyse

Emplacements

Résultat

Barre d’état Calcul terminé




Les propriétés d’analyses

Les paramètres

Définir l’impédance

Utiliser des horaires

Réorganiser les arrêts

Itinéraires multiples

Définir une feuille de route

Etc.


Formation Network Analyst / 2 jours

Connaitre les outils et les fonctionnalités de Network A.

Travailler avec les couches réseau et les couches d’analyse de

réseau

Utiliser les six analyses de réseau

Itinéraire

Nouvelle ressource la plus proche

Zone de desserte

Matrice de coûts OD

Tournée de véhicules

Emplacement - Allocation

Travailler avec le jeu de données réseau

Créer et construire un jeu de données réseau

Créer un jeu de données réseau multimodal




Objectifs de l’exercice

Mettre en ouvre les analyses de réseau dans un modèle

connaitre la population couverte par des zones de dessertes ( à

5 et 10 minutes) des casernes de pompiers.


Les analyses de réseau dans un modèle

L’analyse de réseau implique la mise en séquence de

multiples outils

Processus Network

1

2

3



Exercice Network Analyst

Temps estimé: 40 minutes

Dans cet exercice, vous allez réaliser une analyse spatiale permettant de connaitre la population

couverte par des zones de dessertes des casernes de pompiers. Cette analyse spatiale sera réalisée

pas à pas avec l’ensemble des outils de l’interface ArcMap et l’extension Network Analyst. En fin

d’exercice vous réaliserez la même analyse mais cette fois-ci grâce à l’utilisation d’un modèle de

géotraitement (Model Builder)

Dans cet exercice vous allez :

Examiner les données disponibles pour l’analyse.

Procéder à une nouvelle analyse de ressource la plus proche.

Charger les éléments d’analyses

Appréhender les différents paramètres de l’analyse

Lancer la recherche, visualiser le résultat.

Visualiser un modèle de géotraitement

Exécuter le modèle et valider le résultat

Examiner les données

Ouvrez le document ArcMap Analyse.mxd contenu dans le répertoire .\WNET\Exercice\.

Vous devez obtenir l’affichage suivant



La géodatabase WashingtonDC contient à l’intérieur du jeu de classe d’entités Transportation un jeu

de données réseau déjà construit WashingtonNet. La classe d’entités Casernes stocke le

positionnement et le nom des casernes de pompiers sur la ville. La classe d’entités Familles permet

de localiser les familles sur la ville et contient le nombre de personnes par foyer.

Ces données ont été ajoutées dans le document ArcMap et sont visibles dans la table des matières.

La première étape sera de réaliser une nouvelle analyse zone de desserte selon des isochrones à 5

et 10 minutes des casernes de pompiers.

La seconde étape sera de réaliser une jointure spatiale entre les zones de desserte et la localisation

des familles sur la ville.

Enfin un résumé statistique permettra d’obtenir des indications sur les populations couvertes à 5 et 10

minutes de chaque caserne de pompiers.

La réponse à cette problématique implique donc plusieurs étapes qui s’enchainent. Ces étapes seront

réalisées dans l’interface d’ArcMap.

Etape 1 : Création d’une couche d’analyse des zones de

desserte.

Activez l’extension puis la barre d’outils Network Analyst (Menu Personnaliser > Barre d’outils

> Network Analyst)

Dans la barre d'outils Network Analyst, cliquez sur Network Analyst, puis sur Nouvelle zone

de desserte.

La couche d'analyse est ajoutée dans la fenêtre Table des matières.

Dans la table des matières, déplacez cette couche d’analyse en dessous de la couche

Casernes.

N’oubliez pas d’afficher la fenêtre Network Analyst en cliquant sur le bouton à droite de

Network Analyst dans la barre d’outils Network Analyst.

Vous devez obtenir l’affichage suivant



Etape 2 : Ajouter les éléments d’analyses.

Dans cette étape vous allez charger les éléments d’analyses à partir d’une couche de points qui

représentent les casernes de pompiers.

Dans la fenêtre Network Analyst, cliquez droit sur Ressources (0), puis sur Charger des

emplacements.

La boîte de dialogue Charger des emplacements s'ouvre.

Dans la liste déroulante Charger depuis, choisissez Casernes.

Dans le cadre Propriétés d’analyse des emplacements, pour la Propriété Name choisissez le

champ Nom dans la liste déroulante (clic sur la zone blanche en vis-à-vis de Name)

Laissez les autres options par défaut et cliquez sur OK.

Huit casernes de pompiers sont affichées dans la carte en tant que ressources et répertoriées dans la

fenêtre Network Analyst selon la valeur contenue dans le champ Nom.

Etiquetez la couche des casernes de pompiers pour faire apparaitre le nom sur la carte.

Vous devez obtenir dans la fenêtre d’analyse l’affichage suivant.

Etape 3 : Définir les propriétés d’analyse.

Vous allez maintenant définir les propriétés d’analyse de cette analyse zone de desserte. Vous allez

déterminer des zones de dessertes strictes (non superposées) pour chaque caserne et définir des

niveaux d’accessibilité différents : à 5 et 10 minutes.

Cliquez sur le bouton Propriétés de la couche d'analyse dans la fenêtre Network

Analyst (en haut à droite)

La boîte de dialogue Propriétés de la couche s'ouvre.

Cliquez sur l'onglet Paramètres d'analyse.

Assurez-vous que l'Impédance est définie sur Minutes (Minutes).

Entrez 5 10 dans la zone de texte Valeur Bornes par défaut.

Choisissez Depuis la ressource pour la direction.



Vérifiez dans le cadre Restriction que l’option Oneway est bien cochée. Ce paramètre permet

de prendre en compte les sens de circulation sur le réseau

Cliquez ensuite sur l'onglet Génération de polygones.

Assurez-vous que la case Générer les polygones est cochée.

Cliquez sur Généralisés pour le Type de polygone.

Vérifiez que l'option Tronquer les polygones est coché et laissez la valeur à 100.

Cliquez sur Pas de superposition pour les Options pour les ressources multiples.

Cliquez sur Boucles pour le type de Superposition.



Cliquez sur l'onglet Génération de lignes.

Laissez l'option Générer les lignes désactivée.

Cliquez sur OK pour valider et fermer cette fenêtre de paramétrage de l’analyse

Etape 4 : Identification des ressources les plus proches.

Sur la barre d’outils Network Analyst, cliquez sur le bouton rechercher

Les polygones de zone de desserte apparaissent sur la carte et dans la fenêtre Network Analyst.

Vous constatez que les polygones générés représentent les couvertures d’accessibilité à 5 et 10

minutes depuis chacune des casernes de pompiers. Ces zones sont non recouvrantes permettant

ainsi de déterminer des périmètres d’action propres à chaque caserne.

Enregistrez le document ArcMap et laissez-le ouvert pour la suite de l’exercice

Etape 5 : Affecter les familles à chaque zone de desserte.

Il est maintenant nécessaire de croiser les zones de desserte avec les familles. La jointure spatiale

permet de transférer les attributs de la classe ZoneDesserte à la classe d’entités Familles, en fonction

de leurs relations spatiales (recouvrement spatial). Ainsi, il sera possible de préciser l’accessibilité des

familles en fonction des différentes zones de desserte.

Placez-vous dans la fenêtre ArcToolsBox et Double-cliquez sur l’outil Jointure spatiale qui

se trouve dans la boite à outils Outils d’analyse, puis le jeu d’outils Superposition

La classe d’entités cible est Familles

Les entités à joindre correspondent à la couche Polygones (couche stockant le résultat de

l’analyse Network)

Enregistrez le résultat de la jointure dans une classe d’entités en sortie FamillesCouv à

stocker dans la géodatabase..\WNET\Exercice\WashingtonDC.gdb\FamillesCouv

Laissez les autres options par défaut

Vérifiez que vous obtenez l’affichage suivant



Cliquez sur Ok pour valider l’outil

Le traitement de l’outil peut prendre un certain temps. Le résultat est une nouvelle classe d’entités

FamillesCouv dans la géodatabase qui s’ajoute également comme nouvelle couche dans la table des

matières du document ArcMap.

Cliquez droit sur la couche FamillesCouv et ouvrez la table attributaire.



Le résultat de la jointure spatiale permet ainsi de disposer des attributs et des valeurs d’attributs des

zones de desserte générées par le biais de Network Analyst pour les 48800 familles de cette classe

d’entités.

Fermez la table attributaire.

Etape 6 : Réaliser des statistiques de population par zone de desserte.

Pour finir l’analyse, il faut générer un récapitulatif statistique indiquant la population totale captive à 5

et 10 minutes maximum de chaque caserne. Pour cela vous allez utiliser l’outil Résumés

Statistiques.

Placez-vous dans la fenêtre ArcToolsBox et Double-cliquez sur l’outil Résumés statistiques

depuis la boite à outils Outils d’analyse, puis le jeu d’outils Statistiques

Choisissez FamillesCouv comme Table en entrée

Enregistrez la table en sortie sous le nom Stats dans la géodatabase WashingtonDC

..\WNET\Exercice\WashingtonDC.gdb\Stats

La récapitulation statistique s’opère sur le champ ToBreak et en fonction des casernes de pompiers.

Le champ ToBreak contient les valeurs hautes des deux zones de desserte (à savoir 5 et 10). Le

champ Name contient l’intitulé de chaque zone de desserte.

Choisissez ToBreak dans la liste déroulante Champ de récapitulation

Choisissez également Name dans la liste déroulante Champ de récapitulation

Vous allez ensuite indiquez les indications statistiques que vous souhaitez calculer.

Choisissez le champ taille_foyer dans la liste déroulante et affectez SUM comme Type de

statistique.



Cliquez sur Ok pour valider l’outil

Le traitement de l’outil peut prendre un certain temps. Le résultat est une table de géodatabase Stats

enregistré dans la géodatabase qui s’ajoute également comme table dans la table des matières du

document ArcMap.

Pensez à changer l’affichage de la table des matières en répertorier par source.

Cliquez droit sur la table Stats dans la table des matières et ouvrez la table.

Cette table contient 16 enregistrements correspondant à chacune des zones de desserte générées

grâce aux fonctionnalités de l’extension Network Analyst. L’attribut FREQUENCY indique le nombre

de familles captives dans chaque zone. L’attribut SUM_taille_foyer renvoit le nombre d’individu réel

couvert par chaque zone de desserte. Par exemple, la caserne B couvre 29956 personnes à 5

minutes et 4200 de 5 à 10 minutes.

Si vous souhaitez, vous pouvez réaliser une cartographie présentant les résultats de cette analyse

(Symbologie, Diagramme, mise en page)

Sinon Fermez ArcMap en enregistrant le document ArcMap

Etape 7 (optionnelle): Visualiser et utiliser un modèle

Dans cette étape, vous allez réaliser la même analyse spatiale permettant de connaitre la population

couverte par des zones de dessertes des casernes de pompiers. Cette analyse spatiale sera réalisée

non pas manuellement et pas à pas avec l’ensemble des outils de l’interface ArcMap, mais grâce à la

définition d’un modèle de géotraitement (Model Builder)

Ouvrez ArcMap et choisissez Carte vierge puis cliquez

sur Ok

Placez-vous dans la fenêtre Catalogue et déployez la

géodatabase WashingtonDC.



Cette géodatabase stocke une boite à Outils Analyses qui contient deux modèles. Les deux modèles

sont identiques, le Modèle Sav sert uniquement de sauvegarde pour prévenir une mauvaise

manipulation sur le Modèle Analyse que l’on va utiliser dans cette étape.

Pour ouvrir et visualiser ce modèle, cliquez droit sur le Modèle Analyse et choisissez Edition.

Ce modèle est construit selon un enchainement d’outils (cadre jaune) modélisant la logique de

l’analyse que vous avez réalisé dans les étapes précédentes. L’objectif de cette étape n’est pas de le

construire mais de comprendre sa logique de fonctionnement. Voici le descriptif de chacune des

étapes :

Les trois premiers outils permettent de réaliser l’analyse de zone de desserte réalisable via

l’extension Network Analyst. Ces outils sont disponibles dans la fenêtre ArcToolsBox, dans

la boite à outils Outils Network Analyst.



Ces outils ont été glissés déposés depuis la fenêtre ArcToolsBox dans la fenêtre du modèle. Pour

visualiser le paramétrage de chacun des outils, cliquez droit sur un cadre jaune et choisissez Ouvrir.

Visualisez les paramètres pour le premier outil Générer une couche de zones de desserte qui

concerne la construction des isochrones à 5 et 10 minutes des casernes de pompiers.

Dans cette boite de dialogue de l’outil, vous pouvez visualiser l’ensemble des variables choisies

paramétrant les zones de desserte qui seront créées. Ces variables sont identiques à celles définies

dans l’étape 3 de l’exercice.

L’outil Charger des emplacements permet d’intégrer les casernes de pompiers de la classe

d’entités casernes comme ressources de l’analyse de zones de desserte (correspond à

l’étape 2 de l’exercice).

L’outil Rechercher permet de lancer l’analyse et de créer ainsi les zones de desserte à 5 et

10 minutes des casernes de pompiers.

L’outil Sélectionner des données permet de sélectionner les zones de desserte créées et

disponibles temporairement dans la couche d’analyse Polygones de l’analyse Network

Analyst.



L’outil Copier des entités permet de créer à partir de cette sélection une nouvelle classe

d’entités dans la géodatabase stockant en dur les zones de desserte.

L’outil Jointure spatiale permet transférer les attributs de la classe d'entités stockant les

zones de desserte à la classe d’entités renseignant les familles, en fonction des relations

spatiales entre les entités des deux classes d'entités (correspond à l’étape 5 de l’exercice).

L’outil Résumés statistiques permet enfin de créer la table permettant d’obtenir la population

couverte par les zones de desserte de chaque caserne de pompiers (correspond à l’étape 6

de l’exercice).



Etape 8 : Exécuter le modèle et visualiser les résultats.

Pour exécuter le modèle, Dans le menu Modèle choisissez Exécuter le modèle en entier.

Pendant le processus d’exécution une fenêtre d’exécution apparait détaillant l’avancement du

traitement du modèle. Sur le modèle, les outils passent successivement en couleur rouge indiquant

l’étape traitée dans le processus.

Une fois l’exécution terminée, la fenêtre prend comme état « terminé ».

Fermez la fenêtre

Fermez la fenêtre du modèle

Répondre Oui à la question

Pour visualiser les résultats de l’exécution du modèle, placez-vous dans la fenêtre Catalogue,

déployez la géodatabase WashingtonDC

Deux classes d’entités et une table se sont rajoutées dans la géodatabase. Ce sont les résultats des

opérations de l’analyse de zone de desserte, de la jointure spatiale et du résumé statistique.

Pour visualiser les informations contenues dans ces

nouvelles sources de données, Sélectionnez-les et

glissez-les dans l’espace de carte d’ArcMap (si elles

ne sont pas déjà présentes dans la table des matières

à la suite de l’exécution du modèle).

Placez-vous ensuite sur la table des matières et

Répertoriez par source.

Ouvrez les données attributaires pour visualiser les

informations générées



La couche CasernesCouvM contient 16 zones de desserte, c'est-à-dire 2 par caserne de pompiers.

La couche FamillesCouvM permet d’obtenir pour chacune des 48800 familles une indication sur la

couverture et le nom de la caserne la plus proche.

Enfin la table StatsM contient des indications sur les populations couvertes à 5 et 10 minutes de

chaque caserne.

Si vous comparez les classes d’entités FamillesCouv et FamillesCouvM et les tables Stats et

StatsM, vous constatez que les résultats sont identiques.

Fermez ArcMap sans enregistrer

Conclusion

Dans cet exercice, vous avez réalisé une analyse de réseau en fonction des outils Network Analyst,

couplée à une analyse spatiale puis à une analyse statistique pour connaitre la couverture des

populations à 5 et 10 minutes des casernes de pompiers sur un territoire donné. Le modèle permet de

reproduire la logique et l’enchainement de l’analyse et ainsi d’automatiser et de pérenniser des

traitements complexes et récurrents.

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