ArcGIS 网络分析[8.3] 设置IDENetworkDataset的属性及INetworkDataset的对比/创建网络数据集

创建网络数据集就得有各种数据和参数，这篇文章很长，慎入。

网络分析依赖于网络数据集的质量，这句话就在这里得到了验证：复杂、精确定义。

本节目录如下：

• 1. INetworkDataset与IDENetworkDataset对比
• 1.1 什么是INetworkDataset
• 1.2 两者对比
• 2. 如何设置数据元素网络数据集（IDENetworkDataset）的属性以创建网络数据集
• 2.1 涉及的接口、类、枚举
• 2.2 创建数据元素网络数据集（IDENetworkDataset）对象
• 2.3 添加网络源
• 2.4 添加网络属性
• 2.5 添加导航/方向
• 2.6 为数据元素网络数据集赋值并构建网络数据集（INetworkDataset）

 

1. INetworkDataset与IDENetworkDataset的对比

挑简单的先说，INetworkDataset与IDENetworkDataset的对比。

1.1 先说说INetworkDataset是个什么东西

网络数据集是一个拥有网络关系的要素类的容器。每个要素类都有自己的拓扑规则，每个网络有可能有多个同样拓扑规则的要素类。一个要素数据集可能有多个网络数据集，但是一个要素类只能属于一个网络数据集或一个几何网络。一个属于网络数据集的要素类被称为：网络数据源，网络数据集还拥有多个网络属性，这些属性被用作解决网络分析问题。

IDatasetContainer2接口用于创建或打开网络数据集。INetworkBuild接口用作添加或删除一个网络数据集中的网络数据源、网络属性，或者被用于构建网络数据集。

再上一张INetworkDataset的属性图：

这些属性全部都是只允许访问的（都是get属性）。

INetworkDataset更合适在分析部分解释，它与INAContext有关。

1.2 二者对比

很容易与上一节的IDENetworkDataset做出对比，INetworkDataset更专注于处理与属性、数据源的存取，而IDENetworkDataset更专注于数据的组织。

后者是数据的集合，是真正的网络数据源、网络属性等的容器，而前者更合适称为“分析对象”，它专注于网络属性和网络数据源的访问。

因为后者名中的“DE”就是DataElement的简称，所以IDENetworkDataset是“数据元素网络数据集”。

2. 如何设置数据元素网络数据集（IDENetworkDataset）的属性以创建网络数据集

再贴一张IDENetworkDataset的属性图（就上篇文章）：

 

重点需要设置的属性是：Attributes、Directions、Sources

这对应了桌面创建网络数据集的三个重要步骤：网络属性、导航设置、网络数据源。

其中网络数据源又可分为三种：线要素、点要素、转弯要素。

其他需要注意的属性是：Buildable；

2.1 涉及的接口、类、枚举

 

在接下来的介绍中，会用到的核心接口和类、枚举先列出：

涉及的接口：共计18个

IDENetworkDataset、INetworkDataset、INetworkSource、INetworkAttribute、INetworkDirection、IEvaluatedNetworkAttribute、

INetworkSourceDirections、IStreetNameFields、IEdgeFeatureSource、INetworkFieldEvaluator、INetworkEvaluator、INetworkConstantEvaluator

IArray

INetworkBuild、IDEDataset、IDatasetContainer、IFeatureDatasetExtension、IFeatureDatasetExtensionContainer

涉及到的类：共计9个

DENetworkDatasetClass、StreetNameFieldsClass、NetworkSourceDirectionsClass

TurnFeatureSourceClass、EdgeFeatureSourceClass（INetworkSource的实现类）

EvaluatedNetworkAttributeClass、NetworkFieldEvaluatorClass、NetworkConstantEvaluatorClass

ArrayClass

涉及到的枚举：共计6个

esriNetworkElementType、esriNetworkAttributeUnits、esriNetworkEdgeDirection、esriNetworkAttributeDataType、esriNetworkAttributeUsageType、esriNetworkEdgeConnectivityPolicy

别害怕，我会逐一解释这些类对应桌面创建网络数据集时，分别是什么。

2.2 创建一个IDENetworkDataset对象

为了创建一个装着网络数据集所有素材的“数据元素网络数据集”，我们需要的东西是：一个IFeatureDataset（即桌面上的要素数据集）对象，网络数据集的名称。

我们创建一个这样的方法：

public IDENetworkDataset CreateDENetworkDataset(IFeatureDataset featureDataset, string networkName)
{

    IDENetworkDataset deNetworkDataset = new DENetworkDatasetClass();
// ...设置数据要素网络数据集的必须参数

    return deNetworkDataset;
}

注意，这个时候并不需要这个要素数据集中有要素数据。而在桌面软件中基于要素数据集创建网络数据集，是要求要素数据集中存在最基本的点线要素的。

那是因为，在AO中，要创建数据元素网络数据集，只需要获取IFeatureDataset即可，至于网络数据集中的点、线、转弯，则是下一步添加Sources（网络数据源）的事情。

我直接给出数据元素网络数据集必须设置的属性，和分别来自哪些接口：

从上图可以看出为了创建DENetworkDataset这个类的实例，默认使用IDENetworkDataset接口来定义变量。

需要给的默认属性有：

IDENetworkDataset接口下的Buildable属性、NetworkType属性

IDEGeoDataset接口下的Extent属性、SpatialReference属性

IDataElement接口下的Name属性

其中，Buildable设置为true，表示可以构建；

NetworkType设置为枚举值esriNetworkDatasetType.esriNDTGeodatabase，表示是基于数据库的网络数据集；

Extent和SpatialReference属性表示网络数据集的地理外接矩形和空间参考系，可以从传入的要素数据集的父级接口IGeoDataset中获取。

Name表示网络数据集的名称，由传入参数给定。

完整的方法如下：

/// <summary>
/// 创建IDENetworkDataset（数据元素网络数据集）对象
/// </summary>
/// <param name="featureDataset">传入：要素数据集</param>
/// <param name="NetworkName">传入：网络数据集名称</param>
/// <returns>返回：数据元素网络数据集</returns>
public IDENetworkDataset CreateDENetworkDataset(IFeatureDataset featureDataset, string NetworkName)
{
    //判断传入参数是否为空
    if (string.IsNullOrEmpty(NetworkName) || null == featureDataset)
    {
        return null;
    }

    // 若传入参数不为空，实例化数据元素网络数据集对象
    IDENetworkDataset deNetworkDataset = new DENetworkDatasetClass();
    // 设置数据集类型、可以被构建
    deNetworkDataset.Buildable = true;
    deNetworkDataset.NetworkType = esriNetworkDatasetType.esriNDTGeodatabase;

    // 设置数据集的空间参考、空间范围
    IDEGeoDataset deGeoDataset = deNetworkDataset as IDEGeoDataset;
    IGeoDataset geoDataset = featureDataset as IGeoDataset;
    deGeoDataset.Extent = geoDataset.Extent;
    deGeoDataset.SpatialReference = geoDataset.SpatialReference;

    // 设置名称
    IDataElement dataElement = deNetworkDataset as IDataElement;
    dataElement.Name = NetworkName;

    return deNetworkDataset;
}

可以直接封装在一个类里。

2.3 添加Sources属性（网络数据源）——添加边线与转弯

涉及到的接口：INetworkSource、IEdgeFeatureSource、IJunctionFeatureSource、ITurnFeatureSource、IArray

涉及到的类：EdgeFeatureSourceClass、JunctionFeatureSourceClass、TurnFeatureSourceClass、ArrayClass

还记得桌面端如何设置网络数据集的数据源吗？

就勾选点、线、转弯要素即可。

这里对应的EdgeFeatureSourceClass、JunctionFeatureSourceClass、TurnFeatureSourceClass，以及他们的接口，就是他们的编程中的类。

画一张类图吧：

通过实例化不同的INetworkSource对象，设置其连通性和名称，再添加到IArray容器中，就可以给IDENetworkDataset的Sources属性赋值啦！

看代码：

#region 边源创建
//创建边源
INetworkSource edgeNetworkSource = new EdgeFeatureSourceClass();
edgeNetworkSource.Name = "Streets";//就是添加到网络数据集的要素类的名称
edgeNetworkSource.ElementType = esriNetworkElementType.esriNETEdge;
//设置边源的连通性组
IEdgeFeatureSource edgeFeatureSource = edgeNetworkSource as IEdgeFeatureSource;
// 不使用子类
edgeFeatureSource .UsesSubtypes = false;
// 连通性组：只有1组
edgeFeatureSource .ClassConnectivityGroup = 1;
// 连通性设置为：任意节点
edgeFeatureSource .ClassConnectivityPolicy = esriNetworkEdgeConnectivityPolicy.esriNECPAnyVertex;
#endregion

#region 边源的方向

IStreetNameFields streetNameFields = new StreetNameFieldsClass();
streetNameFields.Priority = 1;
streetNameFields.StreetNameFieldName = "FULL_NAME";

INetworkSourceDirections nsDirections = new NetworkSourceDirectionsClass();
IArray nsdArray = new ArrayClass();
nsdArray.Add(streetNameFields);
nsDirections.StreetNameFields = nsdArray;
edgeNetworkSource.NetworkSourceDirections = nsDirections;

deNetworkDataset.SupportsTurns = true;

#endregion

#region 转弯源创建

INetworkSource turnNetworkSource = new TurnFeatureSourceClass();
turnNetworkSource.Name = "ParisTurns";//就是添加到网络数据集的要素类的名称
turnNetworkSource.ElementType = esriNetworkElementType.esriNETTurn;

#endregion

#region 添加到IArray中
IArray sourceArray = new ArrayClass();
sourceArray.Add(edgeNetworkSource);
sourceArray.Add(turnNetworkSource);
#endregion

可以包装成一个或者两个方法，传入参数即为网络数据集创建的所在要素数据集中的要素类的名称（string）。

返回一个IArray对象，此IArray对象即可赋值给IDENetworkDataset.Sources属性。

2.4 添加Attributes属性（网络属性）——以长度或时间为单位的属性为例（成本属性）

涉及的接口：INetworkAttribute3、IEvaluatedNetworkAttribute

涉及的类：NetworkAttributeClass、EvaluatedNetworkAttributeClass、NetworkConstantEvaluatorClass、NetworkFieldEvaluatorClass、NetworkScriptEvaluatorClass

这一步比较复杂。回忆一下在桌面软件中是如何设置网络属性的？

对，要添加一个网络属性，要设置其类型（成本、限制等），要设置其单位，要设置各个要素给网络属性的赋值（字段、脚本等），十分复杂。

在这里，网络属性是INetworkAttribute3接口的变量，而网络属性的具体数据则由IEvaluatedNetworkAttribute去组织和存放，后者，叫作数据组织器。

这对接口的作用颇似INetworkDataset和IDENetworkDataset。

来看类图：

将IEdgeNetworkSourceClass（即网络边源）和字段赋值器、常量赋值器赋予给网络属性赋值器的Evaluator和DefaultEvaluator两个属性（图中蓝色方框），由于EvaluatedNetworkAttributeClass实现了两个接口，而这两个属性是这个类中IEvaluatedNetworkAttribute接口的一个属性，所以将EvaluatedNetworkAttributeClass对象添加至IArray接口的对象中，即可对IDENetworkDataset的Attributes属性进行赋值。

那么有人会想问了，什么是字段赋值器呢？什么是常量赋值器？什么是字段赋值器？

在10.4中，原本“赋值器”就被翻译成了“评估者（Evaluator）”。其实就是赋值器（EvaluatedNetworkAttributeClass）。

在这里，作为长度属性，它的评估者（赋值器），指定了“道路数据集”这个边源（IEdgeNetworkSource）后，类型（=INetworkFieldEvaluator、INetworkConstantEvaluator）就可以是“字段”、“常量”等。其值就由具体的赋值器的类的SetExpression方法决定。

见代码：

//网络属性：Meters
//  网络属性类型：成本
//  网络属性数据类型：Double(双精度)
//  网络属性单位：米
//  默认启用：否
//  网络数据源赋值器：
//     数据源Streets：字段 -[Meters]
//     数据源Streets：字段 -[Meters]
//  默认网络属性值：
//     默认边：常量-0
//     默认交点：常量-0
//     默认转弯：常量-0

IArray attributeArray = new ArrayClass();

// 实例化一个网络属性赋值器，并转化为INetworkAttribute2身份
// 并设置网络属性名称、网络属性类型、网络数据类型、网络属性单位和是否默认启用
IEvaluatedNetworkAttribute metersAttribute = new EvaluatedNetworkAttributeClass ();
INetworkAttribute2 metersNetworkAttribute2 = (INetworkAttribute2) metersAttribute;
metersNetworkAttribute2.Name = "Meters";
metersNetworkAttribute2.UsageType = esriNetworkAttributeUsageType.esriNAUTCost;
metersNetworkAttribute2.DataType = esriNetworkAttributeDataType.esriNADTDouble;
metersNetworkAttribute2.Units = esriNetworkAttributeUnits.esriNAUMeters;
metersNetworkAttribute2.UseByDefault = false;

// 创建一个字段赋值器，将其身份转化为INetworkEvaluator，将传入的网络边源进行属性赋值
INetworkFieldEvaluator metersNetworkFieldEvaluator = new NetworkFieldEvaluatorClass();
INetworkEvaluator metersNetworkEvaluator = (INetworkEvaluator) metersNetworkFieldEvaluator;
metersNetworkFieldEvaluator.SetExpression("[Meters]", "");
metersAttribute.set_Evaluator(edgeNetworkSource, esriNetworkEdgeDirection.esriNEDAlongDigitized, etersNetworkEvaluator);
metersAttribute.set_Evaluator(edgeNetworkSource, esriNetworkEdgeDirection.esriNEDAgainstDigitized, metersNetworkEvaluator);

// 创建一个常量字段赋值器，将其身份转化为INetworkEvaluator，将网络属性的默认值给定
INetworkConstantEvaluator metersNetworkConstantEvaluator = new NetworkConstantEvaluatorClass();
INetworkEvaluator metersConstantNetworkEvaluator = (INetworkEvaluator)metersNetworkConstantEvaluator;
metersNetworkConstantEvaluator.ConstantValue = 0;
metersAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETEdge, metersConstantNetworkEvaluator);
metersAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETJunction, metersConstantNetworkEvaluator);
metersAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETTurn, metersConstantNetworkEvaluator);

// 将IEvaluatedNetworkAttribute对象添加到IArray对象中，完成网络属性的添加
attributeArray.Add(metersAttribute);

// 网络属性Minutes:
// 属性类型：成本
// 属性数据类型：双精度（double）
// 属性单位：分钟
// 是否默认启用：是
// 网络数据源属性赋值器：
//     网络数据源Streets(From-To)：字段 - [FT_Minutes]
//     网络数据源Streets(To-From)：字段 - [FT_Minutes]
// 默认网络属性值：
//     边的默认值：常量 - 0;
//     交汇点的默认值：常量 - 0;
//     转弯的默认值：常量 - 0;

// 创建一个网络属性赋值器，并转化为网络属性接口，设置其名称、网络属性类型、网络数据类型、单位、默认是否启用
IEvaluatedNetworkAttribute minutesAttribute = new EvaluatedNetworkAttributeClass();
INetworkAttribute2 minutesNetworkAttribute2 = (INetworkAttribute2) minutesAttribute;
                   minutesNetworkAttribute2.Name = "Minutes";
                   minutesNetworkAttribute2.UsageType = esriNetworkAttributeUsageType.esriNAUTCost;
                   minutesNetworkAttribute2.DataType = esriNetworkAttributeDataType.esriNADTDouble;
                   minutesNetworkAttribute2.Units = esriNetworkAttributeUnits.esriNAUMinutes;
                   minutesNetworkAttribute2.UseByDefault = true;

// 创建网络字段赋值器，并转化为网络赋值器，前者赋值表达式，后者给边源赋予网络字段赋值器
INetworkFieldEvaluator ftMinutesNetworkFieldEvaluator = new NetworkFieldEvaluatorClass();
INetworkFieldEvaluator tfMinutesNetworkFieldEvaluator = new NetworkFieldEvaluatorClass();
                       ftMinutesNetworkFieldEvaluator.SetExpression("[FT_Minutes]", "");
                       tfMinutesNetworkFieldEvaluator.SetExpression("[TF_Minutes]", "");
INetworkEvaluator ftMinutesNetworkEvaluator = (INetworkEvaluator) ftMinutesNetworkFieldEvaluator;
INetworkEvaluator tfMinutesNetworkEvaluator = (INetworkEvaluator) tfMinutesNetworkFieldEvaluator;
minutesAttribute.set_Evaluator(edgeNetworkSource, esriNetworkEdgeDirection.esriNEDAlongDigitized, ftMinutesNetworkEvaluator);
minutesAttribute.set_Evaluator(edgeNetworkSource, esriNetworkEdgeDirection.esriNEDAgainstDigitized, tfMinutesNetworkEvaluator);

// 创建网络常量赋值器，并转化为网络赋值器，前者给默认值这个属性赋予默认值，后者给边源赋予默认值
INetworkConstantEvaluator minutesNetworkConstantEvaluator = new NetworkConstantEvaluatorClass();
                          minutesNetworkConstantEvaluator.ConstantValue = 0;
INetworkEvaluator minutesConstantNetworkEvaluator = (INetworkEvaluator) minutesNetworkConstantEvaluator;
minutesAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETEdge, minutesConstantNetworkEvaluator);
minutesAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETJunction, minutesConstantNetworkEvaluator);
minutesAttribute.set_DefaultEvaluator(esriNetworkElementType.esriNETTurn, minutesConstantNetworkEvaluator);

// 添加网络属性到IArray对象中
attributeArray.Add(minutesAttribute);

两段代码均可包装成C#的方法，参数可以传递需要赋值的字段名（string）、网络边源等，等下一篇博客将重点进行代码梳理。

两段代码的最后一步，均为添加IEvaluatedNetworkAttribute的对象到IArray数组中，而这个IArray数组正是IDENetworkDataset.Attributes所需的。

2.5 设置Directions属性（导航或方向）

涉及到的接口：INetworkDirections

涉及到的类：NetworkDirectionsClass

导航就比较容易了，导航需要的是：一个网络边源（其要素类必须有一个文本类型的字段），一个成本类型单位为长度类型的网络属性。

直接看代码，这个没什么问题：

/// <summary>
///  指定网络数据集的导航属性
/// </summary>
/// <param name="deNetworkDataset">数据元素网络数据集</param>
/// <param name="UnitsType">单位类型</param>
/// <param name="LengthAttribute"> 创建的长度属性的名称</param>
/// <param name="TimeAttribute"> 创建的时间属性名称，可空</param>
/// <param name="RoadClassAttribute">创建的道路类型属性名称，可空</param>
public void SetNetworkDirction(IDENetworkDataset deNetworkDataset, esriNetworkAttributeUnits UnitsType, string LengthAttribute, string TimeAttribute, string RoadClassAttribute)
{
    // 创建INetworkDirections对象
    INetworkDirections networkDirections = new NetworkDirectionsClass();
    networkDirections.DefaultOutputLengthUnits = UnitsType;

    //设置长度属性
    if (!string.IsNullOrEmpty(LengthAttribute))
    {
        networkDirections.LengthAttributeName = LengthAttribute;
    }
    //设置时间属性
    if (!string.IsNullOrEmpty(TimeAttribute))
    {
        networkDirections.TimeAttributeName = TimeAttribute;
    }
    //设置道路类型属性
    if (!string.IsNullOrEmpty(RoadClassAttribute))
    {
        networkDirections.RoadClassAttributeName = RoadClassAttribute;
    }
    // 设置网络数据集的方向属性
    deNetworkDataset.Directions = networkDirections;
}

这一步对应桌面创建网络数据集的这一步：

2.6 创建并构建INetworkDataset对象（大功告成！）

只能通过IDatasetContainer.CreateDataset()方法创建，传入的参数是IDEDataset类型的变量，返回的是IDataset对象。

这一步，也是最后的一步，将数据集合（DENetworkDataset）转化为分析对象（NetworkDataset）。

当然别忘了构建一下~

直接上代码：

创建成功的结果如下：

我传的网络数据集名称为STH_ND，结果就如上图咯。

3. 流程图

这是我做过最复杂的AO开发了，涉及到的类和接口实在太庞大...趁年轻多搞搞，提升一下逻辑组织能力。

在后阶段的整合中，我会给出一个实例，就用本篇的各种方法，包装成一个工具类，并完整地对比桌面创建网络数据集做一个demo。