GIS-jatkokurssi

GIS-jatkokurssi 11.9. 5.10.2017

Aikataulu Maantieteen pääaineopiskelijat (harjoitusryhmät 1 ja 2) Päivä Maanantai 11.9., 18.9., 23.9., 2.10. klo 8.30 11.00 Tiistai 12.9., 19.9., 26.9., 3.10. klo 8.30 13.00 Keskiviikko 13.9., 20.9., 26.9., 4.10. klo 8.30 13.00 Torstai 14.9., 21.9., 28.9., 5.10. klo 9.00 13.00 Osio Kaikille yhteiset luennot Ryhmä 1 harjoitukset (MA 343) Ryhmä 2 harjoitukset (MA 343) Opastusta tarjolla harjoitustöiden tekemiseen, läsnäolo vapaaehtoista (MA 343) 2

Aikataulu Sivuaineopiskelijoille (mm. biologit, geotieteilijät, arkeologit) perustettu oma harjoitusryhmä 3: 12.09.17 ti 13.15-17.00 14.09.17 to 13.15-17.00 21.09.17 to 08.15-13.00 26.09.17 ti 12.15-15.00 27.09.17 ke 09.15-12.00 28.09.17 to 08.15-13.00 ks. tarkemmat tiedot weboodista 3

Yleisiä asioita Opettajat: Harri Antikainen & Marjo Seppänen (ryhmät 1 ja 2), Tuija Maliniemi (ryhmä 3) Vastuuhenkilö: prof. Jarmo Rusanen Materiaali: GIS-analyysimenetelmät ArcGIS 10.2.1 ohjelmistolla Löytyy Noppasta Sekä Jultikasta: http://jultika.oulu.fi/record/isbn978-952-62-0788-9 Myytävänä myös paperikaupassa/campus Storessa (ainakin pieni erä) 4

Kurssin tavoitteet Tavoite: Opiskelija tuntee keskeiset GIS analyysimenetelmät, ArcGIS ohjelmiston käytön perusteet ja yleisimmät paikkatietoaineistojen tyypit. Opiskelija pystyy soveltamaan GIS menetelmiä ja aineistoja itsenäisesti eri tutkimustilanteissa Sisältö: GIS jatkokurssilla käydään läpi keskeiset ihmis ja luonnonmaantieteen GIS menetelmät ArcGIS ohjelmistolla 5

Aiheet viikoittain Viikko Aihe 37 (11. 14.9.) Yleiset kurssiasiat, ArcGIS, verkostoanalyysit (Network Analyst) 38 (18. 21.9.) Rasterianalyysit (Spatial Analyst) 39 (25. 28.9.) 3D-analyysit (3D Analyst) 40 (2. 5.10.) Spatio-tilastolliset menetelmät, Geostatistical Analyst, ArcGIS:n automatisointi ja ohjelmointi 6

Kurssin suorittaminen Viikoittain annettavat harjoitustehtävät, joiden perusteella arvosana Tehtävät koostuvat sekä ArcGIS-tehtävistä että kirjallisuuteen perustuvista esseetehtävistä Tehtävien palauttamisen ajankohta sovitaan myöhemmin Ei tenttiä 7

ArcGIS:stä yleisesti 8 7.9.2017 GIS-jatkokurssi

ArcGIS, mikä ja miksi? ArcGIS on paikkatietoalan ammattilaisten eniten käyttämä yleiskäyttöinen paikkatietoohjelmisto maailmassa Tuottajana Esri ( Environmental Systems Research Institute ) 1982 Arc/Info 1991 2002 ArcView GIS 1999 2011 ArcGIS 9 2014 ArcGIS Pro

ArcGIS, mikä ja miksi? Sisältää monia Arc-alkuisia komponentteja ArcCatalog: tiedostojen hallinta yms. ArcGlobe: Google Earth tyyppinen sovellus ArcMap: varsinainen ohjelma ArcScene: 3D-visualisointi Python: skriptaus, geoprosessoinnin automatisointi 10

ArcGIS, mikä ja miksi? ArcGIS ei ole (vain) karttaohjelma, vaan paikkatietojärjestelmä ArcGIS on suunniteltu geoprosessoinnin näkökulmasta: se tarjoaa joukon GIS-työkaluja, joita voidaan yhdistellä ja ohjelmoida geoprosesseiksi Kuitenkin ArcGIS tarjoaa myös valmiita käyttöliittymiä, joista osa tulee laajennusosien kautta (mm. Network Analyst, eli tämän päivän luennon varsinainen aihe) 11

Avoimet GIS-ohjelmistot QGIS on nykypäivänä varteenotettava ilmainen GIS-ohjelma Ottaa ArcGIS:iä kiinni vauhdilla, joissakin asioissa parempikin kuin ArcGIS (ainakin WFS-rajapintojen kanssa) Kannattaa tutustua, voi olla että jatkossa ArcGIS:n rooli pienenee koska lisenssimaksut ovat liian korkeita ja lisensointi hankaloittaa ohjelman käyttöä (vaatii katkeamattoman verkkoyhteyden) 12

Verkostoanalyysit Network Analyst 13 7.9.2017 GIS-jatkokurssi

Verkostoanalyysit Luultavasti jokainen on hyödyntänyt verkostoanalyysejä, esimerkiksi nopeimman ajoreitin haku 14

Verkostoanalyysien teoriaa Verkosto koostuu solmuista ja niitä yhdistävistä linkeistä Perustuu graafiteoriaan Verkostossa topologinen eheys on tärkeää! Solmu (noodi) Linkki osoittaa mitkä solmut kytkeytyvät toisiinsa 15 spagettitopologia ei kelpaa

Verkostoanalyysien teoriaa Verkoston (graafin) linkit voivat olla myös: 1) suunnattuja 2) painotettuja 3 B 5 C Tässä esimerkissä kulku noodien välillä on sallittu molempiin suuntiin, paitsi noodien A ja B välillä ainoastaan suuntaan A B A 4 7 D Linkkien yhteydessä olevat luvut kertovat linkin painotuksen. Painotus voi tarkoittaa esimerkiksi matka-aikaa, jolloin graafin avulla voidaan mallintaa reaalimaailman liikenneverkkoja. 16

Lyhimmän reitin laskenta verkostossa Perusta kaikille verkostoanalyyseille Yleisemmin puhutaan halvimman kustannuksen reiteistä (least-cost path) Kustannus (cost) viittaa graafimallissa linkkien painotuksiin, jotka voivat sinänsä edustaa mitä tahansa vastustekijää eli impedanssia (yleisimmin fyysinen matka tai matka-aika, joskus myös energian kulutus tms.) Lyhimmän reitin laskenta tapahtuu käytännössä aina käyttäen Dijkstran (1959) algoritmia tai jotain sen muunnelmaa 17

340 Dijkstran algoritmi 611 JKL Esimerkki: lyhin reitti Helsinki Oulu OUL Wikipediasta Dijkstran periaate: [Algoritmi käy] graafia läpi kierroksittain. Jokaisella kierroksella pyritään etsimään uusi polku pisteeseen s joka on lyhyempi kuin jokin aikaisemmin tunnettu. Erityisesti jokaisella kierroksella aloitetaan tarkastelemaan jotain sellaista pistettä johon jo tunnetaan lyhin mahdollinen polku. Kun kyseisestä pisteestä aloitetaan uusi kierros, ei siitä pisteestä enää aloiteta millään myöhemmällä kierroksella. Ensimmäisellä kierroksella aloitetaan pisteestä s, koska siihen tunnetaan triviaalisti lyhyin polku. Seuraavalla kierroksella aloitetaan pisteestä u joka on pisteen s lähin naapuri. Voidaan osoittaa että mikään kiertopolku ei tuota lyhyempää polkua pisteeseen u, koska kaikki viivojen painot ovat ei-negatiivisia, ja jolla on käsittelemättömien pisteiden joukossa pienin polkupituus. 417 497 TRE TKU 165 HKI VAA TKU 173 HKI TRE 271 HKI JKL KUO 383 HKI 18 HKI

Network Analyst ArcGIS:n laajennusosa (Extension), joka mahdollistaa reittianalyysien tekemisen Kaikki Network Analystin analyysit perustuvat pohjimmiltaan pienimmän impedanssin reitin laskentaan Menetelmä Route Service Area Closest Facility OD Cost Matrix Vehicle Routing Location-Allocation Kuvaus Lyhin (pienimmän impedanssin) reitti pisteiden välillä Palvelualueet (saavutettavuusalueet) Lähimmän (palvelu)pisteen etsiminen, esim. sairaala Välimatkamatriisi pisteiden välillä Kuljetuskaluston reititys Sijainti-allokointi (esim. minne kannattaa sijoittaa 5 sairaalaa 20 vaihtoehtoisen sijaintipaikan joukossa) 19

Location-allocation Palvelujen sijaintipaikka-analyysi, jossa samanaikaisesti määritetään: Location, eli missä palvelupaikat sijaitsevat Allocation, eli miten kysyntä kohdistuu palvelupaikkoihin (olettaen että kysyntä kohdistuu eli allokoituu aina lähimpään pisteeseen) Voidaan käyttää esimerkiksi kauppojen, sairaaloiden, uimahallien, yms. sijoitteluun Menetelmän avulla halutaan siis selvittää, kuinka palvelut sijoitetaan mahdollisimman tehokkaasti suhteessa potentiaaliseen kysyntään 20

p median Kirjallisuudessa puhutaan yleensä p median -menetelmästä Määritä p kappaletta fasiliteetteja ehdokassijaintien joukosta siten että kokonaisetäisyys painotettuihin kysyntäpisteisiin on mahdollisimman pieni kysyntäpiste ehdokassijainti valittu sijainti p = 3 21

Huffin malli Tavallinen p median perustuu siis oletukseen että kysyntä kohdistuu aina lähimpään palveluun Todellisuudessa näin ei ole, joskin etäisyys vaikuttaa kuitenkin vahvasti siihen, kuinka usein palvelua käytetään Toisaalta palvelun vetovoima vaikuttaa siihen, kuinka kaukaa asiakkaat ovat valmiita matkustamaan palvelun perässä Kun em. asiat huomioidaan, puhutaan ns. Huffin mallista Perustuu painovoima-analogiaan: kohteet vetävät materiaa itseään kohti suhteessa niiden massaan 22

Location-allocation ArcGIS:ssä Location-Allocation -analyysivaihtoehtoja: Minimize Impedance: tavallinen p median, jossa minimoidaan etäisyys palvelujen ja kysynnän välillä Maximize Coverage: valitaan palvelukohteet siten että mahdollisimman suuri osa kysynnästä on tietyn kynnysetäisyyden sisällä lähimmästä palvelukohteesta Maximize Capacitated Coverage: vastaava kuin edellä mutta palvelukohteilla on rajallinen kapasiteetti Maximize Market Share: Huffin malli 23

Esimerkkejä verkostoanalyyseistä Geoinformatiikan tutkimusryhmä (GI-ryhmä) 24 7.9.2017 GIS-jatkokurssi

Service Area / Closest Facility Suomen yliopistosairaaloiden saavutettavuusvyöhykkeet tunnin välein a) rajattuna erityisvastuu-alueiden (erva) rajojen mukaan b) ilman rajausta erva-rajojen mukaan A B Huotari, T.; Antikainen, H.; Keistinen, T. & Rusanen, J. (2017). Accessibility of tertiary hospitals in Finland: A comparison of administrative and normative catchment areas. Social Science & Medicine 182: 60 67. 25

Location-Allocation Sitralle tehty selvitys eri sote-alueista, kandidaattisijainteina paikkakunnat joilla keskussairaala (alla 5, 10 ja 15 alueen vaihtoehdot) 26

Location-Allocation Suomen synnytyssairaalat: jos sairaaloiden määrää vähennetään, mitkä voidaan karsia, jotta saavutettavuus heikkenee vähiten? (Sosiaali- ja terveysministeriölle tehty selvitys, tähän liittyvä tieteellinen artikkeli valmisteilla) 27

Route-laskennan sovelluksia Potentiaalinen saavutettavuus Kuvaa jokaisen alueen (viereisessä kartassa ruudun) osalta sitä, kuinka tehokkaasti kyseiseltä alueelta käsin voidaan saavuttaa väestöä (tai väestö voi saavuttaa alueen) Korkea indeksin arvo kertoo mm. suuresta markkinapotentiaalista ja interaktiomahdollisuuksista Käytetty monessa tutkimuksessa, mm. kansainvälisessä TRACC-hankkeessa (Transport ACCessibility at regional/local scale and patterns in Europe) 28

Route-laskennan sovelluksia Työmatkaliikenteen volyymit Laskettu reitit työmatkojen alkuja kohderuutujen välillä ja painotettu reitit matkojen lukumäärällä Liittyi SALPOS-hankkeeseen, tavoitteena määrittää parhaat sijainnit sähköautojen pikalatauspisteille Oulun seudulla 29

Route-laskennan sovelluksia Taksimatkojen yhdisteltävyys Kelan rahoittama hanke, data TAYS:n alueelta Kuinka paljon taksimatkojen toteutunut yhdistely on tuonut säästöjä Kelalle? Mitkä taksimatkat ovat yhdistettävissä siten että yhdistetty kuljetus on halvempi kuin erilliset kuljetukset yhteensä? 30

Route-laskennan sovelluksia Maastoinventointireittien tehostaminen metsäsuunnittelussa Hankkeet Metlan ja Metsäkeskuksen kanssa 31

Verkostoanalyysien suorittaminen 32 7.9.2017 GIS-jatkokurssi

Verkostoanalyysien vaatimat aineistot Verkostoanalyysien suorittamiseksi on vähintään oltava: 1) Verkostoaineisto (yleensä tieverkosto tai muu liikenneverkosto) 2) Joukko pisteitä, jotka analyysista riippuen voivat olla reittipisteitä, palvelupisteitä tai kysyntäpisteitä - Pisteet voidaan lukea joko tiedostosta tai syöttää manuaalisesti Mikä tahansa viivoja sisältävä data ei käy sellaisenaan analyyseihin, vaan siitä on ensin muodostettava ns. Network Dataset (tästä myöhemmin lisää) Verkostoaineistona kurssilla käytetään kansalliseen, vapaasti saatavilla olevaan Digiroad-aineistoon pohjautuvaa aineistoa, jota Esri Finland on muokannut lisää Aineistosta on tehty itse Network Dataset (Oulun osalta) 33

Network Dataset Network Dataset on graafimalli, johon sisältyy Edges (linkit) ja Junctions (noodit) Network Analystin toiminnot ovat käytettävissä vain jos ArcMapiin on avattu jokin Network Dataset (tässä nimeltään Reititystaso ) 34

Network Dataset Kurssilla käytettävä aineisto sisältää erilaisia reitityksen kannalta relevantteja attribuutteja, kuten: Matka: kunkin tienpätkän fyysinen pituus Aika_autolla: kunkin tienpätkän päästä päähän ajamiseen kuluva laskennallinen aika autolla Yksisuuntaisuudet: huomioidaan yksisuuntaiset tieosuudet reitityksessä Ei_kevyen_liikenteen_vaylia: jos halutaan rajata kevyen liikenteen väylät pois analyysista 35

Analyysin valitseminen Haluttu analyysi valitaan Network Analyst palkin alasvetovalikosta (valitaan tässä esimerkissä New Route eli lyhimmän reitin etsintä) Tällöin analyysiin liittyvät (toistaiseksi tyhjät) tasot ilmestyvät ArcMap:n Table of Contentsiin 36

Analyysin asetukset Avaa Network Analyst window, jotta voit säätää analyysin määrityksiä Network Analyst window:sta valitse edelleen Route Properties, jotta saat varsinaisen asetusnäkymän esille 37

Analyysin asetukset: Exclude restricted... Jos analyysissä sovelletaan rajoitteita, jotka estävät liikkumisen tiettyjä tieosuuksia pitkin (esim. kevyen liikenteen väylät), on syytä heti ensiksi laittaa rasti Network Locations välilehdellä olevaan kohtaan Exclude restricted portions of the network Muussa tapauksessa analyysin tekeminen ei välttämättä onnistu tai se toimii virheellisesti 38

Analyysin asetukset: Impedance Tärkeimmät asetukset löytyvät Analysis Settings välilehdeltä Impedance: tästä valikosta on valittavissa se impedanssimuuttuja, jonka mukaisesti analyysi suoritetaan Esim. jos valitaan Aika_autolla, lasketaan nopein reitti autolla Jos taas Matka, niin lyhin reitti Valittavissa olevat muuttujat riippuvat aina siitä, mitä muuttujia Network Datasetiin on määritelty! Huomaa myös suluissa impedanssimuuttujan yksiköt! 39

Analyysin asetukset: Restrictions Restrictions-kohdasta on valittavissa analyysissa käytettävät rajoitukset Ei_kevyen_liikenteen_vaylia: Ei sallita reititystä kevyen liikenteen väyliä pitkin, käytetään kun haetaan reittejä autoille Ei_valtateita: Ei sallita reititystä valtateitä pitkin, käytetään kun haetaan reittejä kävelijöille tai pyöräilijöille Impedanssimuuttujien tavoin myös nämä ovat aina aineistokohtaisia: selvitä niiden merkitys ennen käyttöä! 40

Analyysin asetukset: Accumulation Accumulation-välilehdellä voidaan valita, minkä muuttujien summat lasketaan mukaan analyysin tuloksiin Esimerkiksi jos analyysi tehdään Matka -impedanssin mukaan, voidaan lyhimpään reittiin kuluva aika saada selville kun laitetaan rasti johonkin Aika-kohtaan 41

Reittipisteiden lisääminen Voidaan tehdä manuaalisesti lipputyökalun avulla Pisteen voi klikata kartalla mihin tahansa, mutta se kiinnittyy aina lähimpään kohtaan tieverkolla Siksi on tärkeää että Exclude restricted portions of the network on ruksattuna, koska muutoin piste voi kiinnittyä tieosuudelle jolla kulku ei ole sallittu, eikä reittiä voi tällöin laskea! Kevyen liikenteen väylä 42

Analyysin suorittaminen Analyysi suoritetaan painamalla Solve-kuvaketta Aina jos pisteiden sijaintia tai analyysiasetuksia muutetaan, on analyysi suoritettava uudelleen Solve-kuvaketta painamalla! 43

Tulosten tarkastelu Analyysin tulos muodostuu omaksi tasokseen osana analyysikokonaisuutta Reitin pituuden voi tarkastaa klikkaamalla hiiren oikealla Network Analyst ikkunassa Routes-kohdan alla ja katsomalla tulos Properties-näkymästä Jos on valittu akkumuloitavia attribuutteja, myös ne näkyvät siellä Yksiköt ovat aina attribuuttien yksikköjä, eli esim. tässä tapauksessa matka on metreinä ja aika sekunteina! 44

Pisteiden lataaminen tiedostosta Manuaalisen klikkailun sijaan pisteet voidaan myös tuoda joltakin tasolta Klikataan hiiren oikealla Stopskohdan päällä ja valitaan valikosta Load Locations... 45

Pisteiden lataaminen tiedostosta Valitaan Load From kohtaan taso, jolta pisteet halutaan tuoda (esim. tässä supermarketit_oulu ) Koska supermarketti-datassa jokaisella marketilla on nimi, voidaan pisteet nimetä tämän mukaan valitsemalla kyseinen attribuutti ( Toimip_nim ) Namerivin Field-kohtaan 46

Pisteiden lataaminen tiedostosta Pisteet ilmestyvät kartalle todellisiin sijainteihinsa, joskin tässäkin tapauksessa ne kytketään lähimpään kohtaan tieverkolla Jos nyt painettaisiin Solve, olisi tuloksena reitti joka kiertää marketit numerojärjestyksessä (joka on siis järjestys missä marketit olivat tiedostossa) 47

Reorder Stops Voidaan myös laskea lyhin kierros kaikkien markettien kautta laittamalla Analysis Settingsissä rasti kohtaan Reorder Stops to Find Optimal Routes Tällöin ratkaistaan periaatteessa ns. kauppamatkustajan ongelma ArcGIS ratkaisee ongelman tabuheuristiikan avulla, joka tuottaa nopeasti tuloksen, joskaan tulos ei välttämättä ole optimaalinen 48

Location-Allocation Esimerkki: etsi sijaintipaikat kahdelle (2) myymälälle mahdollisten kauppapaikkojen joukosta Oulussa siten, että kyseiset paikat olisivat mahdollisimman hyvin ihmisten eli potentiaalisten asiakkaiden saavutettavissa 49

Location-Allocation Valitaan nyt siis menetelmäksi Location-Allocation Tällöin analyysin karttatasoina ovat: Facilities = palvelujen mahdolliset sijainnit Demand Points = kysyntäpisteet Network Analyst ikkunassa ladataan potentiaaliset kauppapaikat Facilities-kohtaan Sama periaate kuin ladattaessa reittipisteitä edellä Muista käydä klikkaamassa Exclude restricted portions of the network päälle ensin... 50

Fasiliteettipisteiden lataaminen Taso jolta pisteet ladataan Name-kohtaan voi valita kohteen nimiattribuutin, jos sellainen siis sattuu löytymään FacilityType on kaikilla kohteilla Candidate, eli ehdokassijainti. 51 Capacity: tässä voisi määrittää, kuinka paljon kysyntää fasiliteettiin voidaan kohdistaa. Tässä voisi antaa kaikille saman arvon (Default Value), vaihtoehtoisesti jokaisella kohteella voisi olla oma kapasiteetti osoitettuna attribuutissa, joka siis tulisi valita Field-kohdan alle. Kun kohta jätetään tyhjäksi, oletetaan fasiliteeteilla olevan rajaton kapasiteetti. HUOM! Tällä valinnalla on merkitystä vain, jos ratkaistaan ongelma johon liittyy kapasiteetti-parametri!

Kysyntäpisteiden lataaminen Ladataan sitten kysyntäpisteet Demand Points kohtaan Tässä esimerkissä kysyntäpisteet ovat siis 250 m väestöruuduista muodostettuja pisteitä Kysyntäpisteitä ladattaessa on ehdottoman tärkeää huomioida mahdollinen painotus! Pisteen väestömäärää kuvaava attribuutti (tässä aikuiset) on siis valittava Weight-kohtaan Muussa tapauksessa jokaisen pisteen painoarvo on sama eli 1 52

Analyysiasetukset Avataan Location-Allocation Properties Eli se painike Network Analyst ikkunassa... Analysis Settings välilehti: Valitaan haluttu impedanssiattribuutti Travel From: kumpaan suuntaan liikkumista tarkastellaan? Merkitystä lähinnä vain silloin jos paljon yksisuuntaisuuksia. 53

Advanced Settings Advanced Settings -välilehti Ei tosin mitenkään advanced, vaan analyysin ihan olennaiset valinnat Problem type: Minimize Impedance: valitaan kohteet siten että kokonaisetäisyys minimoituu Maximize Coverage: maksimoidaan kysyntäpeitto käyttäen kynnysarvoa (Impedance Cutoff); jos ei kynnysarvoa niin sama kuin Minimize Impedance Maximize Capacitated Coverage: maksimoidaan kysyntäpeitto kun palvelukohteilla on tietty kapasiteetti 54

55 Advanced Settings jatkuu... Facilities To Choose Montako kohdetta valitaan Esim. jos 2, niin kandidaattipisteiden joukosta valitaan ne 2, jotka minimoivat väestöpainotetun impedanssin Impedance Cutoff Jos halutaan asettaa jokin kynnysarvo impedanssille, käytetään lähinnä jos ongelmatyyppinä Maximize Coverage Impedance Transformation Impedanssin muunnos Jos halutaan painottaa pitkiä etäisyyksiä (esim. valinnaksi Power + Impedance Parameter: 2) Jos Linear niin impedanssi sellaisenaan

Impedance Transformation Liittyy etäisyyshaitan (distance decay) ideaan Etäisyyden vaikutus esim. asiointitiheyteen ei välttämättä ole lineaarinen 56

Tulos 57 Analyysi suoritetaan painamalla Solve Valitut kohteet on merkittynä tähdellä Facilities-listalla HUOM: isoilla aineistoilla laskenta voi viedä aikaa, koska kyseessä on vaikeasti ratkaistava ongelma ArcGIS käyttää laskemiseen Teitzin & Bartin heuristiikkaa Heuristiikan ansiosta ratkaisu on mahdollista löytää järkevässä ajassa, mutta löydetty ratkaisu ei välttämättä ole kaikkein paras spider-diagrammi

Network datasetin muodostaminen 58 7.9.2017 GIS-jatkokurssi

Network Datasetin muodostaminen Joskus (aika useinkin) Network Datasetin joutuu muodostamaan itse Näin esimerkiksi jos verkostoanalyysejä halutaan tehdä Openstreetmapin pohjalta Jotta ND:n voi muodostaa, on aineistosta tunnettava mm: Topologia: miten tieviivat kytkeytyvät toisiinsa? Impedanssiattribuutti/t: Jokaiselle tienpätkälle on oltava jokin impedanssia kuvaava luku, sinänsä tienpätkän pituus riittää jos etsitään vain fyysisesti lyhimpiä reittejä Rajoiteattribuutit: miten esim. yksisuuntaisuudet on esitetty aineistossa? 59

Topologia ja viivojen kytkeytyminen Tieverkkoaineistoissa topologia yleensä kunnossa (ei spagettitopologiaa ) Tieviivojen kytkeytyminen (connectivity) toisiinsa voi kuitenkin olla toteutettuna kahdella eri tavalla Kaikki tieviivat on katkaistu risteyskohdista (end point conn.) Viivat voivat jatkua myös risteyskohtien yli, mutta joka risteyskohdassa on kuitenkin verteksi (any vertex connectivity) Digiroad (ja siitä johdettu Esrin aineisto) käyttää end point kytkeytymistä, Openstreetmap puolestaan any vertex -kytkeytymistä 60

Impedanssiatribuutit Fyysinen matka saadaan suoraan viivan pituudesta Matka-aika joudutaan sen sijaan yleensä laskemaan käyttäen erilaisia oletuksia Openstreetmapissa on nopeusrajoitusta tarkoittava maxspeed-attribuutti, josta voidaan johtaa laskennallinen matka-aika Kaikille tieosuuksille ei ole nopeusrajoitusta: näiden osalta joudutaan käyttämään oletusnopeutta esimerkiksi tieluokkaan perustuen 61

Network Dataset Wizard Network datasetin luominen tapahtuu helppokäyttöisen wizardin avulla ArcCatalogin kautta etsitään se tieverkkoaineisto josta ND halutaan muodostaa (esim. osm_oulu.shp), klikataan sen päällä hiiren oikealla, ja otetaan valikosta New Network Dataset... HUOM: Jos aineisto on geodatabase-muodossa, ei klikata itse tieverkkoaineiston päällä vaan feature datasetin nimen päällä! 62

Network Dataset Wizard Ensimmäinen vaihe: annetaan Network Datasetille nimi 63

Network Dataset Wizard Toinen vaihe: Käännösten mallintaminen. Network Datasetissä käännökset voidaan huomioida eri tavoin, esimerkiksi liittämällä niihin aikasakko jos käytössä aika-tyyppinen impedanssi Tähän voidaan jättää Yes, valinta ei sinänsä sido mihinkään 64

Network Dataset Wizard Kolmas vaihe: Connectivity eli tieviivojen kytkeytyminen toisiinsa. Tähän on valittava se connectivity-tyyppi mitä aineisto noudattaa. Openstreetmap-aineisto noudattaa siis Any vertex tyyppistä kytkeytymistä. 65

Network Dataset Wizard Neljäs vaihe: Tieviivojen keskinäisen korkeustason määrittely, jotta sillat ja alikulut huomioidaan oikein. Tässä voidaan kuitenkin antaa olla None, koska sekä Digiroadissa että OSM:ssa viivojen leikkauskohdassa ei ole verteksiä tai päätepistettä jos risteämismahdollisuutta ei reaalimaailmassa ole 66

Network Dataset Wizard Neljäs vaihe: Attribuuttien määrittely Ohjelma laskee automaattisesti ND:lle kunkin tienpätkän pituutta kuvaavan attribuutin Length Lisäksi se löytää automaattisesti attribuutin nimellä Oneway. Attribuutin määrittely on kuitenkin syytä tarkistaa painamalla Evaluators... 67

Yksisuuntaisuudet Oneway tarkoittaa yksisuuntaisuutta Jokaisessa aineistossa yksisuuntaisuus on yleensä ilmaistu eri tavalla, joten tämä ohje koskee vain OSM-aineiston tämänhetkistä tilannetta OSM-aineistossa oneway-attribuutilla voi olla kolme eri arvoa: B (both): ajo sallittu viivaa pitkin molempiin suuntiin F (from): ajo sallittu vain viivan digitointisuuntaan (ja vastaavasti kielletty viivan digitointisuuntaa vastaan) From From To To T (to): ajo sallittu viivan digitointisuuntaa vastaan (ja vastaavasti kielletty viivan digitointisuunnassa) From To 68

Yksisuuntaisuudet Otetaan ensin From-To rivi ja painetaan Evaluator Properties Voidaan todeta, että ohjelma käsittelee oneway-attribuutin oikein Tarkista myös To-From -suunta! 69

Muut attribuutit Network Datasetiin on tarvittaessa mahdollista lisätä muitakin attribuutteja valitsemalla Add... Avautuvassa Add New Attribute näkymässä annetaan attribuutille nimi (Name) ja määritetään sen tyyppi (Usage Type). Jos kyseessä on rajoite-tyyppinen attribuutti, valitaan tyypiksi Restriction Attribuutin määrittely tehdään vastaavalla tavalla kuin yksisuuntaisuuden tapauksessa eli molempiin suuntiin, vaikka suunnalla ei muutoin olisikaan merkitystä 70

Muut attribuutit: Ei_kevyen_liikenteen_vaylia Määritystä tehdessä on todella tarpeen tietää aineiston sisältö jotta määrityksen osaa tehdä oikein Tässä siis rajoite koskee niitä tieosuuksia joilla fclassattribuutin arvo on footway tai cycleway (tosin aineistossa on muitakin kevyen liikenteen väylätyyppejä...) Sama määritys tehtävä myös toiseen suuntaan 71

Network Dataset Wizard Travel Modet voidaan jättää määrittelemättä 72

Network Dataset Wizard Samoin reittiohjeiden generointi, joten valitaan tähän No 73

Network Dataset Wizard Loppuyhteenveto voidaan kuitata painamalla Finish 74

Network Dataset Wizard Lopuksi ND on rakennettava valitsemalla avautuvasta ikkunasta Yes Wizardin avulla muodostettiin siis vasta ND:n vaatimat määrittelyt Rakentaminen tarkoittaa varsinaisen graafimallin muodostamista tieverkkoaineistosta annettujen määrittelyjen perusteella 75

Network Datasetin muokkaaminen Network Datasetiä on mahdollista muokata rakentamisen jälkeenkin Tämä tapahtuu etsimällä ND (tässä nimellä osm_oulu_nd.nd) ArcCatalogista, klikkaamalla sen päällä hiiren oikealla ja valitsemalla avautuvasta valikosta Properties... Huomaa, että muokkausten jälkeen ND voi olla tarpeen rakentaa uudestaan valitsemalla valikosta Build, jotta muutokset tulevat voimaan 76