GIS技術(shù)在交通信息化的應(yīng)用

田躍銳

摘 要：近年來，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)飛速發(fā)展，逐漸推動(dòng)人類社會逐步由工業(yè)社會向信息社會轉(zhuǎn)型。交通作為對信息具有高度依賴性的重要領(lǐng)域，信息化發(fā)展迎來劃時(shí)代的機(jī)遇。GIS（地理信息系統(tǒng)）的應(yīng)用有效提升了公路交通信息化的程度，在交通信息化中發(fā)揮著越來越重要的作用。

關(guān)鍵詞：信息化;地理信息系統(tǒng)（GIS）;管理

0 引言

GIS的基本思想是將地表信息按其特性進(jìn)行分類，然后進(jìn)行分層管理和分析。GIS實(shí)質(zhì)上是一種空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它除了具有一般數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能之外，如數(shù)據(jù)輸入、存儲、查詢和顯示等，還可進(jìn)行空間查詢和空間分析。由于GIS的功能和使用特點(diǎn)非常適合交通領(lǐng)域，我國交通部門一直是其應(yīng)用的重點(diǎn)行業(yè)之一。

1 對GIS技術(shù)的認(rèn)識

地理信息系統(tǒng)簡稱GIS，它是指為收集、管理、操作、分析和顯示空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)的基本思想是將地球表層信息按其特性的不同進(jìn)行分層（base map），每個(gè)圖層存儲特征相同或相似的事物對象集，如河流、湖泊、道路、土地利用和建筑物等構(gòu)成不同的圖層，然后分層管理和存儲。這樣每個(gè)圖層都有一個(gè)唯一的數(shù)據(jù)庫表與其相對應(yīng)，這個(gè)數(shù)據(jù)庫表成為屬性數(shù)據(jù)庫，庫中內(nèi)容稱屬性數(shù)據(jù)。因此地理信息系統(tǒng)是一種空間性數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，然而它除了具備一般數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入、存儲、查詢和顯示輸出等基本功能外，它更能夠進(jìn)行空間查詢和空間分析，用戶可以根據(jù)需要建立一個(gè)應(yīng)用分析模型，通過動(dòng)態(tài)分析為評價(jià)、管理和決策服務(wù)。

2 GIS技術(shù)的特點(diǎn)

結(jié)合在交通行業(yè)的需求，GIS在交通信息化中所體現(xiàn)的特點(diǎn)主要包括四個(gè)方面。

2.1 基本功能

基本功能用于編輯、顯示和測量圖層，主要包括對空間和屬性數(shù)據(jù)的輸入、存儲、編輯，以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加和刪除點(diǎn)、線、面或改變它們的屬性，綜合制圖功能可以靈活多樣的制作和顯示地圖，分層輸出專題地圖，如交通規(guī)劃圖、國道圖等

2.2 疊加功能

疊加功能允許兩幅或更多圖層在空間上比較地圖要素和屬性，分為合成疊加和統(tǒng)計(jì)疊加。合成疊加得到一個(gè)新圖層，它將顯示原圖層的全部特征，交叉的特征區(qū)域僅顯示共同特征;統(tǒng)計(jì)疊加的目的是統(tǒng)計(jì)一種要素在另一種要素中的分布特征。

2.3 動(dòng)態(tài)分段

動(dòng)態(tài)分段功能將地圖網(wǎng)絡(luò)中的連線根據(jù)其屬性將特征相近的連線分段。分段是動(dòng)態(tài)進(jìn)行的，因?yàn)樗c當(dāng)前連線的屬性相對應(yīng)，如果屬性改變了，動(dòng)態(tài)分段將創(chuàng)建一組新的分段。

2.4 地形分析

地形分析功能主要通過數(shù)字地形模型（DTM），以離散分布的平面點(diǎn)來模擬連續(xù)分布的地形，為道路設(shè)計(jì)創(chuàng)建一個(gè)三維地表模型，這在道路設(shè)計(jì)中是十分需要的。實(shí)際的道路設(shè)計(jì)采用另一軟件在導(dǎo)入GIS的三維地模后進(jìn)行，然后設(shè)計(jì)的結(jié)果再導(dǎo)出到GIS中，以供將來的分析。

GIS的各項(xiàng)特點(diǎn)為交通地理信息系統(tǒng)軟件空間分析提供了強(qiáng)大的工具和廣闊的應(yīng)用空間。隨著這些功能和其它功能的完善和發(fā)展，地理信息系統(tǒng)為交通各部門提供了一個(gè)功能強(qiáng)大的空間信息服務(wù)和管理工具，它將像文字處理軟件WORD和電子表格EXCEL一樣成為各部門日常工作不可或缺的工作手段，并將廣泛普及。

3 GIS在交通行業(yè)的應(yīng)用

3.1 交通管理應(yīng)用

由于采用空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫掛接，改變了傳統(tǒng)的信息管理方法，地圖由傳統(tǒng)的靜態(tài)紀(jì)錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動(dòng)態(tài)的電子地圖，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化。它使交通主管部門對公路等基礎(chǔ)設(shè)施的管理變得直觀、簡單和輕松。如通過直接對地圖實(shí)體進(jìn)行查詢，可以獲得公路線路的空間位置和走向，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，交通流量等多方位的信息。通過綜合統(tǒng)計(jì)和分析各種交通數(shù)據(jù)以及采用豐富多樣的圖表顯示，可以為決策提供科學(xué)快捷的支持。

3.2 公路網(wǎng)規(guī)劃

公路網(wǎng)規(guī)劃和路線選擇是GIS應(yīng)用發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。目前基于GIS的交通規(guī)劃模型軟件已經(jīng)開發(fā)成功并進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段，這些軟件包括全部的GIS軟件功能，其應(yīng)用模型與GIS集成為一體，它使交通規(guī)劃的手段更加強(qiáng)大。由于應(yīng)用GIS能夠更好的考慮和評估公路對環(huán)境的影響，因此在公路路線的選擇和初步設(shè)計(jì)中GIS將得到廣泛應(yīng)用。

3.3 道路設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)

GIS為道路工程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD提供了強(qiáng)大的數(shù)字化地理平臺，正是基于此，CAD已有早期的平面二維設(shè)計(jì)跨入了三維設(shè)計(jì)，進(jìn)入了可視化設(shè)計(jì)時(shí)代，這是CAD領(lǐng)域的突破性發(fā)展。GIS還與路面管理系統(tǒng)、橋梁管理系統(tǒng)等公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)相關(guān)連，借助先進(jìn)的路面和橋梁檢測設(shè)備和數(shù)據(jù)搜集手段，使道路養(yǎng)護(hù)管理更加科學(xué)合理，經(jīng)濟(jì)高效。

3.4 運(yùn)輸企業(yè)運(yùn)營管理

借助GIS的運(yùn)行路徑選擇功能，運(yùn)輸企業(yè)可以對公司的運(yùn)營線路進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)專題地圖的統(tǒng)計(jì)分析功能，分析客貨流量的變化情況，制定行車計(jì)劃。此外還可以幫助運(yùn)輸管理部門對特種貨物（如長大件貨物、危險(xiǎn)貨物或貴重貨物）運(yùn)輸進(jìn)行線路選擇和監(jiān)控。

4 結(jié)語

地理信息系統(tǒng)是近二十年來迅速發(fā)展的信息技術(shù)的重要組成部分，原有的多種交通信息處理技術(shù)（如CAD、規(guī)劃分析）正在與地理信息系統(tǒng)融合，逐漸形成具有強(qiáng)大功能并具有交通特征的地理信息管理系統(tǒng)，它將成為交通各部門日常信息處理不可缺少的新工具，它將徹底改變傳統(tǒng)的信息處理方式，使交通規(guī)劃、建設(shè)、管理和運(yùn)營變得直觀、輕松和高效，可以說它是交通進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代的標(biāo)志。

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