sDNA概念

Spatial Design Network Analysis (sDNA)（参考文档1）起源于英国公立卡迪夫大学规划地理学院(Cardiff School of Planning & Geography)和可持续发展地方研究所(Sustainable Places Research Institute)一项政府和商业混合开发的空间设计网络分析工具（Chiaradia, et al.,2014，参考文档2; Cooper, et al., 2018，参考文档3）。sDNA是一款基于QGIS、ArcGIS(Geographic information system)、AutoCAD、命令行或通过自己的python API应用的空间设计网络分析工具。

上面好像是一个分割线？O(∩_∩)O

(个人在意这句话)The betweenness measures in standard sDNA show where flows of pedestrians, cyclists and cars are likely to build.（参考文档4）
sDNA可以对路网的可达性进行分析，计算街道步行、自行车、机动车和公共交通使用的潜力。这一方法在交通轨道、城市道路、三维步行空间等不同空间网络中均有应用（Zhang,et al., 2015[参考文献6]; Zhang & Chiaradia, 2018[参考文献7]; Cooper, etal., 2019[参考为文献8]）。[本段汉字，参考文档5]
例如张灵珠等人测度香港高密度多层建成环境和人活动分布的关系，分析了穿行度指标与城市空间活力之间的关系（张灵珠，2019[参考文献9]）。

sDNA在GIS中安装

sDNA官网平台链接: link.

点击“Software”，再点击“Download”。（少年就请开始下载您想要的相应安装包）

需要再官网中注册您的信息，之后邮箱就会收到注册码。

当前最新版本是sDNA_setup_win_v4_0_3.msi。

安装后需要手动添加toolbox到GIS里。
首先打开ArcGIS，如下图所示。

在ArcToolbox里右键选择“Add Toolbox…”选择安装sDNA的文件夹（一般是c:\Program Files (x86)\sDNA）选择sdna.pyt和sDNA_ArcGIS_extra_tools.tbx

再在ArcToolbox里右键保存设置Save settings→to Default即可。

注释：具体详细参考官方技术手册（https://sdna.cardiff.ac.uk/sdna/wp-content/downloads/documentation/manual/sDNA_manual_v4_0_2/）

基于sDNA“中介中心性”（Betweenness）

Betweenness counts the number of geodesic paths that pass through a vertex, i.e, the number of times the vertex lies on the shortest path between other pairs of vertices.（see [reference 13]）
(个人理解上句话：中介中心性是计算通过一个顶点的大地线的(曲面上两点间距离最短)的线路径数目。即这个顶点位于其他顶点对之间的最短路径上的次数。)
（他人公众号的内容1：穿行度计算的是每个街道x在特定分析半径内被其他任意两个街道段y和z之间最“短”路径穿过的次数，反映了该街道段的通行潜力。参考14
他人公众号的内容2：中介中心性的计算方法是假设物体在限定的路网最大半径范围内，可以从任何一点到任何一点，并且物体都选择路途最短的路线通过，我们称其为测地线/ 短程线。但这个“最短”路线有多种定义，而对此距离的定义我们称之为度量方式（metric）。参考15）

Betweenness can be used to approximate a transport model (see [reference 10] for discussion); in the case of motor vehicles, angular betweenness can proxy a model based on travel time [reference11,reference 12] as straight routes through cities tend to have priority and therefore offer quicker travel times to drivers.
（他人公众号1：

由于基于角度距离的可达性被证实与实际观察到的人车行为分布具有良好的相关性，推荐采用基于角度距离的“穿行度”（AngularBetweenness）作为道路网络可达性的度量值。

他人公众号2：

作为大部分城市路网问题探索的第一步，我们通常采用角度度量（Angular）。除了对该片区了如指掌的行人外，大部分行人会选择“最少转弯”的道路，因为路线更容易记住。彼得潘这样介绍他的永无岛 ——“沿着右手边第二颗行星一直飞，直到早晨，便到了” 。如果他选择路程最短却更复杂的道路，他很可能会在回家路上迷路。汽车司机基于直路通常速度更快的原因，也会选择最少转弯的道路。因此，我们将sDNA中的默认度量设置为角度度量。

值得注意的是，半径需要根据实际的需求来设置。在实际情况中，我们通常采用半径800 m的角度中介性来度量步行流量，而车行流量的度量通常采用2000 m或更大半径的角度中介性。但对于通勤的人来说，也可考虑采用欧几里得度量方式，因为他们对所有近路小道都悉数知晓。

中介中心性分析还涉及有关于对每一条短程线的加权。最简单的方式是每条连线等同，均为1。由于住宅和办公的密度与网络的密度息息相关，以这种方式加权的中介中心性与交通流量会有良好的相关性。但如果路网的长度对你而言十分重要，你可以假设越长的街道会是更多人的出发点及目的地。有的时候你需要自定义加权的方式，比如采用人口普查数据或是建筑出入口数量，在这种情况下，我们假设流动的实体数量与出发点及目的地的权重成比例，因此我们将出发点权重和目的地权重相乘以计算加权的中介中心性。）

参考文档1
[参考文档2](Chiaradia,A., Crispin, C. & Webster, C., 2014. sDNA a software for spatial designnetwork analysis. [Online] Available at: www.cardiff.ac.uk/sdna/[Accessed 15June 2014]. )
[参考文档3](Zhang, L.,& Chiaradia, A. How to design the metro network for maximal accessibilitypotential A comparative analysis of Shanghai[C]. 24th ISUF InternationalConference, València, Spain, 2018.)
参考文档4
参考文档5
[参考文献6](Zhang, L.,Chiaradia, A., & Zhuang, Y. A configurational accessibility study of roadand metro network in Shanghai, China. In: Recent developments in Chinese urbanplanning, Springer, Cham, 2015: 219-245.)
[参考文献7](Zhang, L.,& Chiaradia, A. How to design the metro network for maximal accessibilitypotential A comparative analysis of Shanghai[C]. 24th ISUF InternationalConference, València, Spain, 2018.)
[参考文献8](Cooper, C.H., Harvey, I., Orford, S., & Chiaradia, A. J. Using multiple hybridspatial design network analysis to predict longitudinal effect of a major citycentre redevelopment on pedestrian flows[J]. Transportation, 2019:1-30.)
[参考文献9](张灵珠, 晴安蓝. 三维空间网络分析在高密度城市中心区步行系统中的应用——以香港中环地区为例[J]. 国际城市规划,2019, 34(01):50-57.)
[reference 10](Crispin H. V. Cooper,Ian Harvey,Scott Orford,Alain J. F. Chiaradia. Using multiple hybrid spatial design network analysis to predict longitudinal effect of a major city centre redevelopment on pedestrian flows[J]. Transportation,2019(prepublish).)
[reference 11](Jayasinghe AB. A network centrality-based simulation approach to model
traffic volume [Ph.D. thesis], Nagaoka University of Technology; 2017.)
[reference 12](Wilner Ciscal-Terry,Mauro Dell’Amico,Natalia Selini Hadjidimitriou,Manuel Iori. An analysis of drivers route choice behaviour using GPS data and optimal alternatives[J]. Journal of Transport Geography,2016,51.)
[reference 13](Chiaradia, A., Hillier, B., Schwander, C., & Barnes, Y. (2013). Compositional and urban form effects on residential property value patterns in Greater London. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Urban Design and Planning, 166(3), 176-199.)

运行sDNA"prepare network"

这一步是为了修复比如路网交叉未连接、线段重复等不易察觉的空间网络错误，关于“网络准备”的原理我们会在以后的推送中详细介绍。

首先加载网络数据图层: 新建文件地理数据集(File Geodatabase),可命名为“RoadCentreline.gdb”, 右键选择“导入” (import)→“要素类(单个)” (Feature Class(single))；
在“输入要素” (Input Features) 中拖入准备好的.shapefile数据，“输出位置” (Output Location) 定义为上一步新建的.gdb数据库，命名“输出要素类” (Output Feature Class)，点击“OK”；
打开“工具箱” (ArcToolbox) 中“Spatial Design Network Analysis”条目，双击“准备” (Preparation) → “准备网络” (Prepare Network)；
从.gdb数据库中将需要准备的路网图层拖入Input polyline features框中；Output polyline features 框中设置输出文件位置，命名输出文件；Action一栏选择“Repair”，并确保 “Split links”已勾选；
点击OK，运行时间视文件大小而定，完成后可在内容列表中查看准备好的网络。

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