GIS在管網數據中的很重要的一個應用方向就是”管網空間分析“，其中包括連通性分析、上下游分析、爆管分析等等。下面是我使用postgis來實現“管網連通性分析”的解決方案，分享給大家，以便相互學習。
使用該分析之前確保已添加擴展postgis、pgrouting
CREATE EXTENSION postgis;
CREATE EXTENSION pgrouting;
導入數據
將數據導入到postgreSQL數據庫，我是從ArcGIS直接導入的，導入方式參考https://blog.csdn.net/eternity_xyf/article/details/80168029
創建拓撲
這里我用的管網數據表名為pipe
創建拓撲，生成pipe_vertices_pgr，該操作類似於ArcGIS中創建路網數據。
為pipe添加管段起始編號pgr_source、結束編號pgr_target、管段長度pgr_length三個字段，其中管段長度是用於分析的權重值。
--添加起點id
ALTER TABLE postgres.pipe ADD COLUMN IF NOT EXISTS pgr_source integer;
--添加終點id
ALTER TABLE postgres.pipe ADD COLUMN IF NOT EXISTS pgr_target integer;
--添加權重值
ALTER TABLE postgres.pipe ADD COLUMN IF NOT EXISTS pgr_length double precision;
為pgr_source、pgr_target創建索引
--為pgr_source字段創建索引
CREATE INDEX IF NOT EXISTS pgr_source_idx ON postgres.pipe("pgr_source")
--為pgr_target字段創建索引
CREATE INDEX IF NOT EXISTS pgr_target_idx ON postgres.pipe("pgr_target")
為權重字段pgr_length賦值
--為pgr_length賦值，shape為幾何類型的字段，可能為shape、the_geom，通過ArcGIS導入的時候字段為"shape"，其他方式導入時一般為"the_geom"
update postgres.pipe set pgr_length = public.st_length(shape)
調用pgr_createTopology方法，創建拓撲，這個步驟會為pgr_source和pgr_target字段賦值，同時生成節點表pipe_vertices_pgr
--為目標表創建拓撲布局，即為pgr_source和pgr_target字段賦值
select public.pgr_createTopology('postgres.pipe',0.000001,'shape','objectid','pgr_source','pgr_target')
計算聯通性
根據起點坐標、終點坐標從pipe_vertices_pgr查詢最近的起點、終點標識
調用pgr_kdijkstraPath函數，查詢出起點、終點聯通的線。
通過這里我們可以看出，該分析的核心是調用了pgrouting擴展中的求最短路徑的函數pgr_kdijkstraPath，該函數用的是是Dijkstra算法，通過已添加的索引pgr_source和pgr_target以及權重值pgr_length，計算出兩點之間的最短路徑，如果有最短路徑，證明兩點聯通。
該分析可用於計算給水管網、排水管網、輸油管道等管網數據的兩節點的連通性，當然也可用於路網的最短路徑分析。
函數腳本
上面為整體分析思路，現在將上述思路整理成函數，方便使用
- 創建拓撲函數：analysis_updatetopology()
- 計算連通性函數：analysis_connect()
如何使用
-
調用
analysis_updatetopology()函數，完成拓撲創建-- 傳入表名pipe，創建拓撲 select * from analysis_updatetopology('pipe') -
從地圖選擇起點、終點，然后調用
analysis_connect()函數，得到分析結果-- 傳入表名、起點坐標、終點坐標、容差值 select * from analysis_connect('pipe',103.90893393,30.789659886,103.911700936,30.787850094,0.00001)
總結
- 連通性分析的核心是利用最短路徑分析算法來實現
- 進行分析之前需要對管網數據創建拓撲
原文地址：http://gisarmory.xyz/blog/index.html?blog=PostGISConnect
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