将图输出为`.xml`
我有一个形状文件（shapefile），我想把它转换成一个 .xml 文件，以便在 MATSim 中使用。这个文件的结构如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE network SYSTEM "http://www.matsim.org/files/dtd/network_v1.dtd">
<network name="VISUM export national network 2007-11-28">
<!-- ====================================================================== -->
<nodes>
<node id="1000" x="730065.3125" y="220415.9531" type="2" origid="1000" />
<node id="1001" x="731010.5" y="220146.2969" type="2" origid="1001" />
.....
</nodes>
<!-- ====================================================================== -->
<links capperiod="01:00:00" effectivecellsize="7.5" effectivelanewidth="3.75">
<link id="100365" from="226" to="227" length="921.0" freespeed="33.3333333333333" capacity="5600.0" permlanes="2.0" oneway="1" modes="car" origid="183" type="10" />
...
</links>
<!-- ====================================================================== -->
</network>
我正在使用 NetworkX 这个 Python 库来完成这个任务，它可以把形状文件当作图形来读取，并把这个图形导出为 GEXF 对象。这个代码（基本上）输出的结果接近于网络规范，但还不够准确。
import networkx as nx
G = nx.read_shp("expcuts1.shp")
start = 0
G = nx.convert_node_labels_to_integers(G, first_label=start,
label_attribute = "coord")
# Build a new object with the elements that you need
H = nx.DiGraph(name = "Python NetworkX export from FAF 3.4")
H.add_edges_from(G.edges())
# store coordinates in node attributes
for i in range(len(H)):
H.node[i]['x'] = G.node[i]['coord'][0]
H.node[i]['y'] = G.node[i]['coord'][1]
# export as xml (really, gexl, but that's pretty close)
nx.write_gexf(H, 'test.xml')
<gexf version="1.1" xmlns="http://www.gexf.net/1.1draft" xmlns:viz="http://www.gexf.net/1.1draft/viz" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
<graph defaultedgetype="undirected" mode="static">
<attributes class="node" mode="static">
<attribute id="0" title="y" type="double" />
<attribute id="1" title="x" type="double" />
</attributes>
<nodes>
<node id="0" label="0">
<attvalues>
<attvalue for="0" value="1389860.27495" />
<attvalue for="1" value="2237913.99085" />
</attvalues>
</node>
另外，GEXF 使用的是节点和 边，而 MATSim 的术语要求使用节点和 链接。我在考虑是修改 NetworkX 的 write_gexf 函数更简单，还是手动用 ElementTree API 写出 XML 文件更容易。有什么建议吗？
1 个回答
简单来说，如果这是一个一次性的项目，可以稍微调整一下 write_gexf 这个函数，来自 NetworkX。
详细一点：
在使用 MATSim 时，你需要一个有方向的图。Gexf 格式支持这个，使用 defaultedgetype="directed" 就可以了。你还可以给边（连接点的线）添加其他属性，比如容量、车道数等等。
<edge weight="1.0" target="109001663" source="109001672" label="network link" id="99999">
<attvalues>
<attvalue start="0.0" value="0" for="capacity"/>
<attvalue start="0.0" value="0" for="length"/>
</attvalues>
</edge>
因为你已经有了一个 gexf 文件，最后一步就是进行一对一的转换。gexf 中的节点会直接转换成 MATSim 中的节点，而边在 MATSim 中叫做链接。不过，你需要给 MATSim 提供网络的一些属性。
节点只需要 x 和 y 坐标。
对于链接，你可能还想添加链接的实际长度（不是简单的直线距离）。此外，你还需要提供最大允许速度（freespeed）、容量（通常以每小时的 PCU 来表示）和车道数。
需要注意的是，容量是和时间段有关的，比如 capperiod="01:00:00" 表示这个容量在一小时内有效。
顺便提一下，你还可以查看一下 gexf 包，里面有一些 gexf 辅助类，主要是用来将 MATSim 网络转换成 gexf 格式，方便在 Gephi 中分析。