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Determinar el uso de tuberías en una red geométrica

Estoy tratando de entender cómo utilizar las redes geométricas en ArcGis 10.1

Para el propósito de mi experimento, construí una red simple compuesta por algunas tuberías conectadas, una fuente (triángulo izquierdo) y un sumidero (cuadrado derecho)

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Siguiendo los documentos de ayuda de Esri, conseguí crear el conjunto de datos de la red geométrica y establecer mis características de origen y de destino como tales.

Mi objetivo final es encontrar el segmento que tiene más probabilidades de sufrir un sobrecoste . Intuitivamente, parece que debería ser el que une los dos "bloques" con la flecha direccional.

¿Hay alguna forma de medir la carga en cada borde de la red si, por ejemplo, quiero que 100 litros de agua fluyan desde mi fuente hacia mi fregadero? (dado que todas las tuberías tienen la misma capacidad)

Por cierto, también me pregunto por qué el comando "Establecer la dirección del flujo" pudo dar la dirección de una sola tubería, dada la posición de la fuente y el sumidero.

Gracias por su ayuda.

EDITAR para mayor claridad:

Si tomo otra red simplificada como ejemplo, me gustaría cuantificar la carga/presión en cada borde. En esta red, inyecto 100 unidades en la red desde la izquierda, y se mueve hacia la derecha. Mientras que las aristas en los bucles sólo soportan 50, el segmento en el centro tiene que resistir a 100 unidades. ¿Puede ArcGis modelar la carga de las aristas en una red?

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Cuando se trabaja con redes geométricas, creo que es mejor especificar una fuente o un sumidero, no ambos.

Aquí está la sección de ayuda de Esri sobre este tema En las aplicaciones de redes de servicios públicos, conocer la dirección del flujo a lo largo de los bordes de la red puede ser esencial. La mercancía que fluye por la red -agua, electricidad y petróleo- no tiene voluntad propia. La red impone la dirección del flujo por su configuración de fuentes, sumideros y dirección de los bordes. Por eso, cuando hablamos del flujo de mercancías a través de una red de servicios públicos, hablamos de flujo dirigido.

La dirección del flujo en una red puede determinarse mediante dos métodos:

Digitized direction of network edges
Through the definition of junctions that sources or sinks flow

Las fuentes y los sumideros impulsan el flujo a través de una red de servicios. Las fuentes son elementos de unión que alejan el flujo de sí mismos a través de los bordes de la red. Por ejemplo, en una red de distribución de agua, las estaciones de bombeo pueden modelarse como fuentes, ya que impulsan el agua a través de las tuberías lejos de las estaciones de bombeo. Los sumideros son elementos de unión que atraen el flujo hacia sí mismos desde los bordes de la red. Por ejemplo, en una red fluvial, la desembocadura del río puede modelarse como un sumidero, ya que la gravedad impulsa toda el agua hacia él. El flujo se aleja de las fuentes o se dirige hacia los sumideros. Dado que la dirección del flujo puede establecerse con fuentes o sumideros, normalmente basta con especificar sólo las fuentes o sólo los sumideros en una red (de lo contrario, su red puede tener aristas con flujo indeterminado).

Es importante recordar que las características deshabilitadas se tienen en cuenta al establecer la dirección del flujo. Desactivar una característica hace que actúe como si el flujo no pudiera pasar a través de ella. Por lo tanto, la desactivación de un elemento significa que el sentido del flujo no se puede establecer para los elementos desactivados o para aquellos elementos que están conectados a las fuentes o a los sumideros exclusivamente a través del elemento desactivado. Sentido del flujo mediante la dirección digitalizada de las aristas

La dirección del flujo utilizando la dirección digitalizada se determina de la siguiente manera:

The connectivity of the network
Direction of the edge features

En muchas redes, la dirección digitalizada de las aristas de la red refleja la dirección que debe tomar el flujo a través de esas aristas. Este escenario está muy extendido en las redes de agua; ya sean redes de agua/aguas residuales o redes de arroyos. Si sus datos están configurados de esta manera, puede aprovechar la dirección digitalizada para establecer la dirección del flujo. La dirección del flujo puede ser especificada ya sea con la dirección digitalizada o en contra de la dirección digitalizada; sin embargo, esto sólo puede ser especificado a nivel de red, no para bordes individuales. La dirección del flujo utilizando la dirección digitalizada de las aristas sólo puede establecerse utilizando la herramienta de geoprocesamiento Establecer dirección del flujo. Dirección del flujo utilizando fuentes y sumideros

La dirección del flujo mediante fuentes y sumideros se determina de la siguiente manera:

The connectivity of the network

The locations of sources and sinks in the network

The enabled or disabled state of features

La decisión de utilizar fuentes y sumideros para conducir el flujo a través de una red geométrica debe tomarse en el momento de la creación de la red y es un ajuste que se aplica a las clases de rasgos de unión. Cuando se crea una red con clases de elementos de unión que utilizan fuentes o sumideros, los elementos de unión individuales pueden definirse como fuentes o sumideros. Las fuentes son elementos de unión que alejan el flujo de sí mismos a través de los bordes de la red. Por ejemplo, en una red de distribución de agua, las estaciones de bombeo pueden ser modeladas como fuentes, ya que impulsan el agua a través de las tuberías lejos de las estaciones de bombeo. Los sumideros son elementos de unión que atraen el flujo hacia sí mismos desde los bordes de la red. Por ejemplo, en una red de alcantarillado, una planta de tratamiento de aguas residuales puede modelarse como un sumidero, ya que la gravedad impulsa toda el agua hacia ella. El flujo se aleja de las fuentes o se dirige hacia los sumideros. Dado que la dirección del flujo puede establecerse tanto con fuentes como con sumideros, sólo debería utilizar fuentes o sumideros en una red (de lo contrario, su red podría tener aristas con flujo indeterminado).

Es importante recordar que las características deshabilitadas se tienen en cuenta al establecer la dirección del flujo. La desactivación de una característica hace que ésta actúe como si el flujo no pudiera pasar a través de ella. Por lo tanto, desactivar una característica significa que no se puede establecer el sentido del flujo para las características desactivadas o para aquellas características que están conectadas a las fuentes o sumideros exclusivamente a través de la característica desactivada. Tres categorías de sentido del flujo

Después de establecer la dirección de flujo para su red, un borde tiene una de las tres categorías de dirección de flujo: Dirección de flujo determinada

Si la dirección del flujo de una arista puede determinarse de forma única a partir de la conectividad de la red, las ubicaciones de las fuentes y los sumideros, y los estados activados o desactivados de las características, se dice que la característica tiene un flujo determinado. La dirección de flujo basada en la dirección digitalizada tendrá el flujo especificado como con o contra la dirección en la que la característica fue digitalizada en base a cómo se definió la dirección de flujo. Dirección de flujo indeterminada

El flujo indeterminado en una red se produce cuando la dirección del flujo no puede determinarse de forma inequívoca a partir de la topología de la red, las ubicaciones de las fuentes y los sumideros, o los estados activados o desactivados de las características. Cuando se define la dirección del flujo basándose en la dirección digitalizada, nunca debe haber aristas con flujo indeterminado.

En una red en la que la dirección del flujo se establece en función de las fuentes y los sumideros, el flujo indeterminado suele producirse en las aristas que forman parte de un bucle, o circuito cerrado. También puede ocurrir en una arista cuyo flujo está determinado por múltiples fuentes y sumideros, donde una fuente o sumidero impulsa el flujo en una dirección a través de la arista, pero otra fuente o sumidero lo impulsa en la dirección opuesta.

Por ejemplo, considere una red geométrica con las fuentes y los sumideros colocados así: Flujo indeterminado Este ejemplo ilustra el flujo indeterminado.

En este caso, el sentido del flujo para las aristas 1 y 2 está fijado; sin embargo, la arista 3 tiene un flujo indeterminado. Para entender por qué la arista 3 tiene un flujo indeterminado, consideremos el caso en el que sólo está presente la fuente. El flujo a lo largo de las tres aristas cuando sólo se especifica una fuente Este ejemplo ilustra el flujo a lo largo de las tres aristas cuando sólo se especifica una fuente.

Esto resulta en una dirección de flujo de la arista 3 hacia la derecha.

Ahora, consideremos el caso en el que sólo está presente el fregadero. El flujo a lo largo de las tres aristas cuando sólo se especifica un sumidero Este ejemplo ilustra el flujo a lo largo de las tres aristas cuando sólo se especifica un sumidero.

Esto resulta en una dirección de flujo de la arista 3 hacia la izquierda. Debido a las direcciones de flujo potenciales opuestas de la arista 3, esto resulta en un conflicto.

Para cada arista, si la dirección del flujo coincide entre los casos de sólo fuente y sólo sumidero, la dirección del flujo se establece en esa dirección (como se ve en las aristas 1 y 2). Sin embargo, si hay un conflicto, como ocurre con la arista 3, la dirección del flujo se establece como indeterminada, ya que hay dos resultados posibles.

Otro ejemplo que da lugar a un flujo indeterminado sería si una arista tiene una fuente en sus dos extremos. Dirección de flujo no inicializada

La dirección de flujo no inicializada en una red se produce en aristas que están aisladas de las fuentes y sumideros de la red. Esto puede ocurrir si la arista no está conectada topológicamente a través de la red con las fuentes y los sumideros o si la arista sólo está conectada a las fuentes y los sumideros a través de características inhabilitadas. Al igual que con el flujo indeterminado, cuando se establece la dirección del flujo basada en la dirección digitalizada, no debe haber aristas con flujo no inicializado. Especificación de la dirección del flujo basada en fuentes y sumideros

Para establecer la dirección del flujo en una red geométrica utilizando fuentes y sumideros, debes elegir los cruces de tu red para que actúen como fuentes y sumideros que produzcan la dirección correcta del flujo.

Después de establecer la dirección del flujo para su red, puede producirse un flujo indeterminado incluso cuando se conoce la dirección del flujo, porque la dirección del flujo está determinada por las propiedades de la red o las características que la componen, además de la conectividad o las ubicaciones de las fuentes y los sumideros.

Por ejemplo, en una red de agua, la dirección del flujo en una tubería viene determinada por la diferencia de presión del agua entre los extremos de la misma. La presión en cada extremo de la tubería se ve afectada por aspectos como el material del que está hecha la tubería, el diámetro de la misma, el caudal que circula por ella, la configuración física de la tubería (incluyendo cuellos de botella, válvulas o curvas cerradas), la temperatura del agua, la elevación de los extremos de la tubería y la conectividad de la red. Dado que ArcGIS se ocupa de las redes generales (y no de los tipos de redes específicos de un dominio), esta información no se utiliza para establecer la dirección del flujo. Por lo tanto, la dirección del flujo puede establecerse como indeterminada para algunas aristas de estas redes.

En todos los ámbitos existe un conjunto de variables similares. Los desarrolladores pueden escribir solucionadores de dirección de flujo personalizados que utilicen estas variables para encontrar la dirección de flujo determinada en redes de dominio específico.

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