Программное обеспечение для пространственного сетевого анализа
Пакеты программного обеспечения для анализа пространственных сетей представляют собой аналитическое программное обеспечение, используемое для подготовки на основе графов анализа пространственных сетей . Они происходят из областей исследований в области транспорта, архитектуры и городского планирования. Самые ранние примеры такого программного обеспечения включают работы Гаррисона (1962), Кански (1963), Левина (1964), Харари (1969), Риттеля (1967), Табора (1970) и других в 1960-х и 70-х годах. Конкретные пакеты удовлетворяют потребностям конкретной предметной области, включая TransCAD для транспорта, ГИС для планирования и географии и Axman для синтаксиса космоса исследователей .
Пакеты
[ редактировать ]Доступно множество пакетов. Многие из них были разработаны в научных кругах и находятся в свободном доступе или свободно доступны для академических исследований.
В историческом порядке:
- Axman — (почти) оригинал, разработанный Ником Шипом Далтоном из UCL для выполнения анализа осевых линий на компьютерах под управлением Mac OS , в настоящее время используемый в более чем 50 странах. Это породило такие ответвления, как Pesh (для анализа выпуклых пространственных сетей) и SpaceBox (для анализа «вселинейных» осевых карт). [1]
- Пространство - разработано в Технологическом институте Джорджии для реализации теоретических инноваций, в основном представленных Джоном Пепонисом. Это программное обеспечение подключается к MicroStation пакету САПР для анализа сетей автоматически генерируемых «электронных пространств» и «s-пространств». [2]
- Женщина-Топор 1 - написана Бин Цзяном во время учебы в UCL. Это инструмент для выполнения осевого анализа в виде плагина к продуктам ESRI . [3]
- Женщина-Топор 6.2+ — создана на основе Женщина-Топор 1.0 в результате исследований Бин Цзяна и его команды. Ax Woman 6.2 — это бесплатный плагин к ArcMap 10 , объединенный с AxialGen в одном установщике. Рекомендуемая функциональность включает автоматическое создание естественных улиц и осевых линий на основе данных OpenStreetMap . На сайте также есть обучающие материалы. [4]
- Карта глубины – разработана Аласдером Тернером из UCL. Это программное обеспечение изначально генерировало изовисты и выполняло анализ графов видимости строительных систем на компьютерах под управлением Windows . Он развился и теперь включает автоматическое создание сетей осевых линий и анализ сетей осевых линий и сетей сегментов дорог на любом уровне, вплоть до уровня США или Европы. [5]
- OmniVista — разработана Ником Шипом Далтоном и Рут Конрой Далтон . Он выполняет ряд изовистских мер на компьютерах Mac OS .
- Fathom — коммерческая реализация анализа графа видимости, написанная Intelligent Space Partnership. [6]
- Mindwalk – это программное обеспечение, разработанное Лукасом Фигейредо, выполняет пространственный анализ на основе стандартных осевых карт и новых карт непрерывности. Он написан на Java и работает на нескольких платформах. Он также известен как xSpace. Mindwalk используется в качестве инструмента исследования и обучения с 2002 года. Он распространяется по всему миру в академических и некоммерческих целях. [7]
- Изовистский аналитик – написан Санджаем Рана во время учебы в UCL. Эта программа создает изовисты из планов строительства в качестве плагина к продуктам ESRI. [8]
- Аяначара — программное обеспечение с открытым исходным кодом, разработанное Джеральдом Францем в Институте биологической кибернетики Макса Планка . Он выполняет анализ графиков видимости моделей 3D Studio Max и VRML . [9]
- Веб-карта – разработана Н.С. Далтоном в UCL. Программное обеспечение можно использовать бесплатно (хотя оно требует регистрации). Он позволяет пользователям анализировать осевые карты через интерфейс веб-браузера . [10]
- Confeego – разработано Space Syntax Limited, [11] но доступен бесплатно для академического использования. Он подключается непосредственно к MapInfo Professional для анализа осевых сетей. [12]
- AJAX – Автор Майк Бэтти из UCL. Он выполняет как традиционный анализ осевой сети (Бэтти: первичный анализ), так и точечный анализ видимости, предложенный Бинь Цзяном (Бэтти: двойной анализ). В недавней статье Бэтти показал математическую взаимосвязь между двумя анализами. [13]
- OverView – плагин к AutoCad, разработанный Кристианом Дериксом для Aedas Architects в сотрудничестве с Центром эволюционных вычислений в архитектуре CECA. [14] Позволяет архитекторам быстро создавать визуальные интеграционные карты посредством изовистского анализа. Может анализировать неплоскую среду с учетом объемов и холмистых участков.
- AXess – Написано Дженнифер Брисбен из Городского университета Нью-Йорка . Он предлагает инструмент контекстного меню для ArcGIS 9.x, который рассчитывает связность, контроль, среднюю глубину, глобальную и локальную интеграцию для всех узлов в слое осевых линий. [15]
- Веб-карта дома – автор Ник Шип Далтон из Открытого университета . Это Java-реализация оригинальной программы Axman с дополнительными функциями. Это полноценное приложение, независимое от платформы, способное читать файлы DXF и исходный двоичный формат Axman. [16]
- AxialGen – Автор: Бин Цзян и Синьтао Лю из Университета Евле , Швеция. Это плагин к ArcGIS 9.2, который автоматически генерирует осевые линии для сложного многоугольника с отверстиями. [17]
- Layout-iQ – используется в здравоохранении, производстве, банковском деле, розничной торговле и офисных помещениях. Он оценивает частоту потока в рабочем пространстве и измеряет общее минимальное расстояние перемещения ресурсов по рабочему пространству. Программное обеспечение объединяет чертежи САПР со схемой потока между точками. [18]
- Urban Network Analysis Toolbox для ArcGIS — бесплатный пакет с открытым исходным кодом, разработанный City Form Lab. [19] Его можно использовать для вычисления пяти типов показателей центральности графа в пространственных сетях: охват; Гравитация; Посредничество; Близость; и прямолинейность. Эти инструменты обладают тремя важными особенностями, которые делают их особенно подходящими для пространственного анализа городских уличных сетей. Во-первых, они могут учитывать как геометрию, так и топологию во входных сетях, используя в качестве коэффициентов импеданса либо метрическое расстояние (например, метры), либо топологическое расстояние (например, повороты). В отличие от предыдущих программных инструментов, которые работают с двумя сетевыми элементами (узлами и ребрами), инструменты UNA включают третий сетевой элемент – здания – которые используются в качестве пространственных единиц анализа для всех показателей. Таким образом, два соседних здания на одних и тех же участках улицы могут получить разные результаты доступности. Инструменты UNA дополнительно позволяют взвешивать здания в соответствии с их конкретными характеристиками – например, объемом, населением. Можно указать более важные здания, чтобы они оказывали более сильное влияние на результаты анализа и давали более точные и надежные результаты. Набор инструментов создан для легкого масштабирования — он одинаково подходит для мелкомасштабного детального сетевого анализа густонаселенных городских территорий и для более редких крупномасштабных региональных сетей. [20] Для набора инструментов требуется ArcGIS 10. [21] программное обеспечение с расширением ArcGIS Network Analyst. [22]
- Плагин анализа городских сетей для Rhinoceros3D — бесплатный как для академического, так и для коммерческого использования. [23] Он был разработан лабораторией City Form Lab. Rhino UNA Toolbox можно использовать для вычисления пяти типов показателей центральности графа в пространственных сетях: охват; Гравитация; Посредничество; Близость; и прямолинейность. Набор инструментов включает в себя другие инструменты пространственного анализа, такие как поиск ближайшего объекта, поиск альтернативных маршрутов, моделирование пешеходных потоков по кратчайшим или дублирующим путям, оценка патронажа объекта, пространственное распределение весов отправителей вдоль маршрутов и т. д. Инструмент позволяет пользователям указывать, какие пункты отправления и пункты назначения следует использовать в анализе и позволяет пользователям взвешивать анализ с учетом конкретных атрибутов каждого пункта отправления и назначения. Набор инструментов был разработан, чтобы сделать инструменты анализа пространственных сетей доступными для архитекторов, дизайнеров и проектировщиков, которые не имеют доступа к ГИС и обычно работают над проектами в Rhino. Наличие метрик UNA в Rhino позволяет анализировать работу конкретной пространственной сети и включать анализ в быстрый и итеративный процесс проектирования, в котором сети можно проектировать, оценивать и перепроектировать в плавных циклах. Набор инструментов UNA Rhino работает значительно быстрее, чем его аналог для ГИС, который доступен в виде плагина для ArcGIS с 2012 года. Пользователи имеют возможность быстро создавать и редактировать сети из любых объектов кривых Rhino, что делает проектирование и перепроектирование сетей простым и интуитивно понятным. Аналитические возможности, доступные пользователю, расширились, обеспечивая более точный контроль для анализа именно того, что вам нужно для каждой уникальной проблемы пространственной сети. Для набора инструментов требуется программное обеспечение Rhinoceros версии 5, начиная с SR 10 или более поздней версии. [24]
- Плагин SSA – написан Бураком Бейханом из Университета Мерсина . Плагин Space Syntax Analysis (SSA) работает в бесплатном программном обеспечении с открытым исходным кодом для ГИС (FOSS4GIS), включая OpenJUMP, gvSIG, OrbisGIS, QGIS , OpenEV, Thuban, MapWindow GIS, SAGA и R Project. Плагин SSA вычисляет стандартные показатели синтаксиса пространства, включая связность, общую глубину, среднюю глубину, глобальную интеграцию, локальную глубину, локальную интеграцию и контрольные значения для каждого объекта, участвующего в пространственной конфигурации, а также значение разборчивости для всей конфигурации. Пользователи могут экспортировать скорректированный график во внешний файл в формате файла анализа социальных сетей (SNA) для дальнейшего анализа соответствующей пространственной конфигурации в соответствующей программной среде. [25]
- deepmapX – разработан командой разработчиков deepmapX. Это с открытым исходным кодом, многоплатформенный пакет для анализа пространственных сетей основанный на исходной карте глубины. Он может генерировать изовисты и выполнять анализ графов видимости систем зданий на компьютерах под управлением Mac OS X , Windows и Linux , включает автоматическое создание сетей осевых линий и анализ сетей осевых линий и линейных сетей сегментов дорог. deepmapX основан на платформе Qt . [26]
- Сетевой анализ пространственного проектирования (sDNA 3D). С 2011 года он разрабатывается Аленом Кьярадиа, Криспином Купером и Крисом Вебстером в Кардиффском университете и Университете Гонконга . Это бесплатный инструмент, который объединяет использование пространственного сетевого анализа в проектировании и исследованиях. Плагины предоставляются для Autocad (для дизайнеров), ArcGIS, QGIS с открытым исходным кодом (для аналитиков и дизайнеров), а также в виде отдельной версии Python , которая работает с 2D- или 3D- шейп-файлами , что позволяет использовать их в другом программном обеспечении ГИС и пользовательских проектах. sDNA стандартизирует сетевое соединение как единицу анализа и вычисляет широкий спектр показателей близости, взаимосвязи, разрыва и эффективности. sDNA работает с 3D-топографией и 3D-многоуровневой средой. В анализах и радиусе можно использовать евклидовы, угловые, топологические или пользовательские метрики расстояния, а также весовые коэффициенты ссылок, длин или пользовательские веса. В режиме углового анализа sDNA вычисляет совокупное угловое изменение вдоль звена и угловое изменение в месте соединения, что приводит к угловой геодезической. [27]
- CASOS ORA – разработан доктором Кэтлин М. Карли и совместной командой Университета Карнеги-Меллон и нетаномики. Это инструменты, которые поддерживают анализ социальных и пространственных сетей. Он совместим с другими инструментами пространственного анализа, такими как ARCGIS. См. также Динамический сетевой анализ . [28]
- Isovist_2-3 — бесплатное программное обеспечение для Mac и ПК, которое обеспечивает расширенный анализ изовистических точек, путей и полей в режиме реального времени с высоким разрешением в архитектурных планах и чертежах разрезов. Программное обеспечение также включает в себя несколько инструментов анализа пространственного синтаксиса для расчета полей интеграции высокой четкости, средней метрической глубины и средней угловой глубины. [29]
См. также
[ редактировать ]- Геопространственная топология
- Синтаксис пространства
- Пространственная сеть
- Городское планирование
- Анализ графика видимости
- Нечеткий архитектурно-пространственный анализ
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Космическая лаборатория синтаксиса – программное обеспечение» . 2 марта 2006 г. Архивировано из оригинала 02 марта 2006 г.
- ^ «Города» . 31 августа 2000 г. Архивировано из оригинала 31 августа 2000 г.
- ^ «ДЕТАЛИ — ESRI ArcScripts» . 24 февраля 2003 г. Архивировано из оригинала 24 февраля 2003 г.
- ^ «Домашняя страница женщины-топорки» . giscience.hig.se .
- ^ «Карта глубины» . 13 июля 2001 г. Архивировано из оригинала 13 июля 2001 года . Проверено 29 июля 2021 г.
- ^ «Анализ видимости | Интеллектуальное космическое партнерство» . 20 сентября 2004 г. Архивировано из оригинала 20 сентября 2004 г.
- ^ «Mindwalk: Программное обеспечение космического синтаксиса» . 3 мая 2006 г. Архивировано из оригинала 3 мая 2006 г.
- ^ «Санджай Рана» . Университетский колледж Лондона . 8 февраля 2007 г. Архивировано из оригинала 8 февраля 2007 г. Проверено 29 июля 2021 г.
- ^ «Домашняя страница аджаначара» . 17 июля 2004 г. Архивировано из оригинала 17 июля 2004 г.
- ^ «Вебкарта» . 10 мая 2002 г. Архивировано из оригинала 10 мая 2002 г.
- ^ «Космический синтаксис | Процветающая жизнь в зданиях и городских районах» . spacesyntax.com . Проверено 29 июля 2021 г.
- ^ «Космическая лаборатория синтаксиса – программное обеспечение» . 2 марта 2006 г. Архивировано из оригинала 02 марта 2006 г.
- ^ «АЯКС» . casa.ucl.ac.uk. Архивировано из оригинала 1 июня 2005 года.
- ^ «СЕКА» .
- ^ «Совместное использование кода ArcGIS» . codesharing.arcgis.com .
- ^ «Страница загрузки WebmapAtHome» . www.thepurehands.org .
- ^ «AxialGen 1.0 — автоматизация осевых линий» . giscience.hig.se .
- ^ «Обзор Layout-iQ» . www.rapidmodeling.com .
- ^ «Лаборатория городской формы» . Лаборатория городской формы .
- ^ «Набор инструментов анализа городских сетей для ArcGIS» . Лаборатория городской формы .
- ^ «О ArcGIS | Программное обеспечение и услуги для картографии и аналитики» . www.esri.com .
- ^ «Сетевой аналитик ArcGIS | Задача выбора маршрута транспортных средств и пространственный сетевой анализ» . www.esri.com .
- ^ «Набор инструментов анализа городских сетей для Rhino3D» . Лаборатория городской формы .
- ^ Партнеры, Роберт МакНил и. «Загрузить — Rhino 5 для Windows» . www.rhino3d.com .
- ^ Механизм
- ^ «DeepmapX: программное обеспечение для визуального и пространственного сетевого анализа» . spacegroupucl.github.io .
- ^ «СДНА» . sdna.cardiff.ac.uk . Проверено 29 июля 2021 г.
- ^ «КАСОС» . www.casos.cs.cmu.edu . Проверено 29 июля 2021 г.
- ^ «Изовисты.орг» . Проверено 29 июля 2021 г.