Geometrische Netze Verbinder- und Verknüpfungsregeln

1. Geometrische Netze Verbinder- und Verknüpfungsregeln

2. Überblick: • Was ist ein geometrisches Netz? • Feature-Typen eines Netzes • Snapping • Aufgabe 1 • Verknüpfungsregeln • Aufgabe 2

3. Knoten und Kanten sind die Elemente • des Netzes Was ist ein geometrisches Netz? Netze allgemein: • Netze sind zusammenhängende Graphen • Graph ist Gebilde aus Knoten und Kanten • (siehe Geoinformation I )

4. geometrisches Netz setzt sich aus sog. • „network features“ zusammen. Network • features gestalten die Elemente eines Netzes • Knoten und Kanten erhalten Attribute. Was ist ein geometrisches Netz? • man unterscheidet logische und geometrische Netze • logisches Netz ist ein reiner Graph aus Knoten und Kanten. • Mit geometrischen Netz kann man das Verhalten von Versorgungsnetzwerken, wie z.B. elektrisches Netzwerk oder Wassernetzwerk, modellieren.

5. Vergleich:Logisches und geometrisches Netz logisches Netz geometrisches Netz

6. Network Feature Typen man unterscheidet... ...Knoten und Kanten features ...einfache und komplexe features

7. Regel für Kanten: eine Kante kann nur durch Knoten mit anderen Kanten verbunden werden. Knoten & Kanten features Beispiele für Wassernetz: Knoten feature: Pumpanlage; Hydrant Kanten feature: Wasserleitung

8. Einfache & komplexe features einfaches feature = 1 Element im logischen Netz komplexes feature = mindestens 1 Element im logischen Netz =Teilgraph

9. Einfache & komplexe features - Kanten einfache Kanten features sind mit genau 2 Knotenfeatures verbunden. an jedem Kantenende ist 1 Knoten. komplexe Kanten features sind mit mindestens 2 Knoten features verbunden. an jedem Kantenende ist 1 Knoten, weitere Knoten können auf der Kante liegen. dies kann eine einfache oder eine komplexe Kante sein dies können eine komplexe Kante oder zwei einfache Kanten sein

10. Einfaches Kanten Feature EKF1 EKF2 Knoten einfügen Komplexes Kanten Feature Komplexes Kanten Feature Einfache & komplexe features - Kanten Einfügen eines Knotens: • bei einfachem Kanten feature: einfaches Kanten feature wird gespalten, • es entstehen zwei neue einfache Kanten features. • bei komplexem Kanten feature: komplexes Kanten feature bleibt bestehen.

11. geometrisches Netz logisches Netz Einfache & komplexe features - Knoten komplexes Knoten feature: einzelnes feature, das beliebiger Zahl von Kanten- und Knotenelementen im logischen Netz entsprechen kann.

12. Snapping

13. Snapping Features, die im Netz miteinander verbunden werden, müssen geometrisch koinzident sein. Geometrisch koinzident heißt: Es treten keine over- und undershoots auf. Over-und undershoots werden bei Erstellung des Netzes durch sog. Snapping behoben.

14. Snapping Regeln • Regel für Snapping bei einfachen Kanten features: • Verknüpfung wird nur an den Enden der Kanten • features hergestellt. • Regel für Snapping bei komplexen Kanten features: • Verknüpfung wird sowohl an den Enden, als auch • entlang der Kante zwischen den Enden der Kanten • features hergestellt. Ausnahme: Bei 2 komplexen Kanten muss Verknüpfung mindestens am Endpunkt einer der beiden Kanten stattfinden.

15. EKF EKF KF KF EKF2 EKF2 EKF1 EKF1 KF KF Snapping Modelle Verbindung wird nicht hergestellt Verbindung wird hergestellt Kanten Feature (einfach oder komplex) Vertex Snapping Toleranz Einfaches Kanten Feature Knoten Feature

16. KKF KKF KF KF KKF1 KKF1 KKF2 KKF2 Snapping Modelle Verbindung wird hergestellt Verbindung wird nicht hergestellt Kanten Feature (einfach oder komplex) Vertex Snapping Toleranz Komplexes Kanten Feature Knoten Feature

17. KKF KF KKF KKF KF KF KKF KF Snapping Modelle • Mehr als ein vertex im Toleranzbereich: • Vertices werden als Bündel betrachtet. • Snapping wird zu einem beliebigen der im Toleranzbereich liegenden • vertices durchgeführt.

18. EKF EKF KKF KKF Snapping Modelle • Endpunkte eines einzelnen Kanten features liegen im selben • Toleranzbereich: • Snapping wird nicht durchgeführt. • Verknüpfung findet nicht innerhalb eines features selbst statt.

19. Geometrische Netze werden mit dem Build Geometric Network Wizard erstellt. Mit diesem Wizard können u.a. auch die Einstellungen für das Snapping vorgenommen werden: 1.) Klick auf „yes“ 2.) Ändern des Toleranzbereiches 3.) Wahl der feature classes, dessen features „gesnappt“ werden können (d.h.: features, die beweglich sein sollen) Snapping Einstellungen

20. Beispiele: Snapping mit bewegichen und unbeweglichen features Einstellungen: blaues Kanten feature = unbeweglich gelbes Kanten feature = beweglich Einstellungen: blaues Kanten feature = beweglich gelbes Kanten feature = unbeweglich Snapping Modelle

21. Klick „Start Editing“ Klick „Snapping“ Snapping in ArcMap • In einem Netz kommt es vor, dass man neue features einfügen will. • (Beispiel: Einbau einer neuen Wasserleitung in bestehendes Wassernetzwerk) • Damit neues feature mit bestehenden features verknüpft werden • kann, ist es notwendig Snapping zu benutzen.

22. Snapping in ArcMap Einstellungen: Wie kann eingefügtes feature mit den features des layers... verknüpft werden? 3 Möglichkeiten: neues feature kann mit... ...Vertex, Endpunkt oder mit Kante eines features des layers... verknüpft werden.

23. Snapping in ArcMap 5 3 4 3.) Bei Task: „Create New Feature“ auswählwen 8 4.) Bei Target: feature auswählen 5.) Klick auf den Sketch tool 6.) + 7.) Erstellen der vertices des neuen features durch Klicken auf gewünschte Positionen, Doppelclick um Vorgang zu beenden 8.) Klick auf „Stop Editing“ 6 7

24. 1. Aufgabe • Kopiere in ArcCatalog die database V:\Felix\Montgomery2 in • Dein eigenes Verzeichnis (U:). • Öffne neues Dokument in ArcMap und füge aus Montgomery2 das • geometrische Netz „water_net“ ein. • (U:\Montgomerty2\water\water_net) • Füge mit Hilfe von Snapping am vertex A von • Wasserleitung 1 einen Reducer ein. • Stelle mit Hilfe von Snapping Verbindung zwischen den beiden • Wasserleitungen her. • Verbinde zwischen dem eingefügten Reducer und der Kante s von • Wasserleitung2. • Benutze als Verbindungsstück ein feature der feature Klasse • Wasserleitung2. A s Wasserleitung2 Wasserleitung1

25. Verknüpfungsregeln: Frage: Wofür müssen Regeln erstellt werden? 1.) für die meisten Netze gilt: nicht alle Kanten-Typen sollen mit allen Knoten-Typen verknüpft werden können. Beispiel Straßennetz: Landstraße kann nicht mit Autobahnkreuz verknüpft werden. 2.) für die meisten Netze gilt: nicht alle Kanten-Typen sollen durch alle Knoten-Typen mit allen anderen Kanten-Typen verknüpft werden können. Beispiel Wassernetzwerk: 10-inch Leitung kann nur durch bestimmten Abschwächer (Reducer) mit 8-inch Leitung verknüpft werden.

26. Verknüpfungsregeln: Es gibt 2 Typen von Verknüpfungssregeln: Es gibt Kanten-Knoten Regeln und Kanten-Kanten Regeln • Kanten-Knoten Regel: legt fest, dass eine Kante vom Typ A • mit einem Knoten vom Typ B verbunden werden kann. • Kanten-Kanten Regel: legt fest, dass eine Kante vom Typ A • durch bestimmte Knoten-Typen mit einer Kante vom Typ B • verbunden werden kann.

27. Erstellen einer Verknüpfungsregel Regel in ArcCatalog 1.) Rechtsklick auf das geometrische Netz 1 2.) Klick auf Properties

28. 3 7 4 5 6 9 8 Erstellen einer Kanten-Knoten Regel in ArcCatalog 3.) Klick auf Connectivity 4.) Kanten feature Klasse, für die eine Regel erstellt werden soll, anklicken 5.) falls vorhanden hier den subtype der feature Klasse auswählen 6.) Auswählen der Knoten feature Klasse oder des subtypes, die bzw. der mit oben ausgewählter feature Klasse oder subtype verbunden werden soll 7.) Begrenzung der Anzahl von Kanten , die mit einzelnem Knoten verbunden werden dürfen (gültig für die ausgewählten Kanten und Knoten Klassen) 8.) Begrenzung der Anzahl von Knoten, die zu einzelner Kante verbunden werden dürfen 9.) Klick OK, um die Regel in der database herzustellen.

29. Erstellen einer Kanten-Kanten Regel in ArcCatalog 3.) Klick auf Connectivity 4.) feature Klasse, für die eine Regel erstellt werden soll, anklicken 7.) Auswählen der Knoten feature Klassen bzw. der subtypes dieser Klassen, mit denen die zuvor ausgewählten Kanten feature Klassen miteinander verbunden werden dürfen 3 4 5.) falls vorhanden hier den subtype der feature Klasse auswählen 5 6.) Auswählen der Kanten feature Klasse oder des subtypes, die bzw. der mit oben ausgewählter feature Klasse oder subtype verbunden werden soll 7 6 8.) Klick OK, um die Regel in der database herzustellen. 8

30. Auswirkung der Verknüpfungsregeln in ArcMap: • Trotz bestehender Verknüpfungsregeln: Alles ist erlaubt! • d.h.: alle features können beliebig mit anderen features • verknüpft werden; • bei Regelverstoß folgt keine Fehlermeldung. • Korrektheit der erzeugten Verknüpfung wird erst durch • gesonderte Abfragung durch Verwendung des tools „Validate • Selection“ untersucht.

31. 1 2 3 Abfragung nach Korrektheit der Verknüpfungen in ArcMap: 1.) Klick auf den Edit tool 2.) Markiere den zu überprüfenden Bereich 3.) Klick auf „Validate Selection“

32. 4 5 Abfragung nach Korrektheit der Verknüpfungen in ArcMap: 4.) Falls 1 feature gegen Regeln verstößt, erscheint dieses Fenster, das ungültige feature bleibt markiert, gültige features sind nicht mehr markiert. 4.) Klick auf OK, dann auf das im Netz markierte feature 5.) Klick auf „Validate Selection“ Fenster gibt an, warum feature ungültig.

33. 2. Aufgabe • Im Netz von Aufgabe 1 befinden sich unzulässige (invalid) features. • Finde heraus: • Schließe ArcMap und erstelle in ArcCatalog • (Properties Fenster von „U:\Montgomery2\water\water_net“ öffnen) • Verknüpfungsregeln, die die unzulässigen features zu • zulässigen features des Netzes machen. • Überprüfe in ArcMap • (Netz „U:\Montgomerty2\water\water_net“ einfügen), • ob nun alle features des Netzes Gültigkeit erlangt haben. • Welche features sind unzulässig? • Warum sind diese feature unzulässig?