地理信息系统在交通行业中的运用

地理信息系统在交通行业中的运用
卓旺建200529033 道桥05-1
摘要：本文介绍了我在这学期在地理信息系统课中通过所学的知识对地理信息系统的理解，
并结合我的专业（道路桥梁工程）在这个领域中的运用及其重要性做了介绍，之后提出了基
于GIS的高速公路路面管理系统框架原理做为实例，并通过这学期所学软件mapinfo建立地
理信息库。

最后总结了这一学期所学的知识在我专业中的前景。

关键字：地理信息系统交通地理信息系统 mapinfo
1、地理信息系统的概念
GIS是英文名称（Geographic Information System (地理信息系统)的简称，是集计算机科学、地理学、信息科学和管理科学等相关学科为一体的新兴学科。

自1963年世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统（CGIS）开发以来， GIS的理论与技术历经三十多年的发展，取得了巨大的成就。

其应用已渗透到社会生活的各个领域，引起世界各国的广泛重视。

GIS借助计算机，可将具有空间特征的信息可视化，为信息的使用者提供更为直观的、清晰的表达形式，并具有很强的空间分析能力。

成为政府、企业进行现代化科学管理及快速决策的强有力的工具。

公路信息由于具有空间特征，GIS特别适宜于对公路信息的分析处理，是公路建设管理现代化的重要手段之一。

2、GIs在交通中的发展
2.1交通信息系统具有精度要求高、规则复杂、动态化、离散化等特点，原有的信息技术已经不能完全满足交通应用的需求，而借助于GIs的强大功能，可以实现交通信息化的时代要求，交通领域中GIs的应用也越来越受到研究者和开发者的重视。

交通地理信息系统是收集、整理、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统，是GIs技术在交通领域的延伸，是GIs与多种交通信息分析和处理技术的集成。

GIS T具有较强的交通信息服务和管理功能，它可以应用在交通管理的各个环节。

在交通工程领域采用GIs技术和方法研究交通规划、交通建设和交通管理及其相关的问题，具有其他传统方法无可比拟的优点。

3 、交通地理信息系统
交通地理信息系统（Geographic Information System for Transportation），英文缩写为GIS-T，是综合处理空间信息和交通信息的计算机软、硬件系统。

它是GIS技术在交通领域的发展，是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成。

3.1 通地理信息系统的主要功能：
3.1.1 基本功能
基本功能用于编辑、显示和测量图层，主要包括编辑、综合制图和测量等功能。

编辑功能允许用户添加和删除点、线、面或改变它们的属性；综合制图功能可以灵活地制作和显示地图，分层输出专题地图，如交通规划图，国道图等，显示地理要素、技术数据，并可以放大缩小显示不同细节；测量功能用于测定地图上线段的长度或制定区域的面积。

3.12、加功能
叠加功能允许多个图层在空间上比较地图的要素和属性，分为合成叠加和统计叠加。

合成叠加得到的新图层，显示原图层的全部特征、彼此交叉的特征区域仅显示共同特征；统计叠加的目的是统计一种要素在另一种要素中的分布特征。

3.13、动态分段功能
动态分段功能是将地图网络中的连线按特征分段，分段是动态进行的，与当前连线属性相对应。

如果属性改变，则创建一组新的分段。

3.1.4、分析功能
地形分析功能主要是通过数字地形模型（DTM）、以离散分布的点来模拟连续分布的地形、为道路设计创建三维地表模型，这在道路设计中是十分重要的。

3 .1.5、栅格显示功能
栅格显示功能使得GIS可以包含图片和其它影像，并可将对应的属性数据进行叠加分析，对图层更新。

例如，通过添加桥梁、交叉口以及修正线形等新特征，对原有道路图层进行更新；对带状（或多边）图层进行叠加可以标出土地用途和其它属性。

3.1.6、路径优化功能
最短路径分析模型，在运输需求分析中已应用多年，集成化的GIS-T具有该模型的功能，而无需与其它软件链接。

综上所述，空间分析是地理信息系统的核心；叠加分析、地形分析和路径优化等功能，为交通地理信息系统进行空间分析提供了强有力的工具和广阔的应用空间。

4、于GIS的高速公路路面管理系统框架
4.1 分析框架
系统采用采用寿命周期成本分析框架作为经济分析的基本方法，整个系统是基于这个框架建立起来的。

4.2 系统功能需求
4.2.1 采集道路和交通信息
管养部门可以把每天公路上的交通信息进行记录，同时，将定期检查的路况信息输入到数据库中。

这样，交通量的数据可以为交通控制，扩建、新建公路提供决策支持；路况信息可以为养护和维修工作提供决策支持。

4.2.2 对路面状况作出评价
通过已经建立好的路面性能评价模型，对路面状况进行评价。

4.2.3 制定路面养护策略，预测将来的路面性能
使用已经建立好的模型库，针对不同的路面破损情况，选择不同的路面养护策略。

同时，对每种养护策略实施后的路面性能进行预测。

4.2.4 进行经济分析，对需要养护的项目进行排序。

系统由数据库、模型库、地理信息库三个部分组成。

其中建立息库可以运用我们这学期所学的一款mapinfo软件来实现其目的，我把过程简单的描述出来
建立地理信息库
地理信息建库就是按照上述地理信息数据库的设计思想，选用合适的建库工具建立高速公路、高速公路附属设施及周围地理要素的图形信息与属性信息数据库,建库工具选用。

mpinfo7.0 作为建库工具, mapinfo.7.0 是目前十分流行的地理信息系统桌面软件之一它具有独立性强、规模大、功能全等特点，有着十分广泛的应用领域数据建库过程" 数据建库主要利用了mapinfo.7.0的屏幕数字化功能和图层编辑功能, 该过程以图片的描述主要经历了下列步骤：
1)定参考地图
2)参考地图的控制点
3)配准参考地图
4)创建地理要素图层
5)据的输入
4.4 系统的特点
本文提出的系统框架能够采集道路和交通信息、对路面状况作出评价、制定
路面养护策略、预测将来的路面性能、进行经济分析，对需要养护的项目进行排序。

整个系统框架在建立时就借鉴了国内外类似系统的优点，在构架上具有先进性。

系统的先进性体现在：
1）直观性
采用GIS技术，对经过计算后不同PCI值的路段用不同的颜色在系统的GIS界面表示，使用者可以直观地得到该路段的路况评价；同时，使用动态分段技术，可以对道路属性进行组合查询，在GIS界面上将查询结果表示出来，为决策提供支持。

2）易扩展性
系统的框架和模型库是与数据分离的，很容易扩展，使用者可以根据需要，开发出新的模型，例如出现了一种新的路面类型，同样可以建立其性能预测模型。

3）自适应性
系统模型预测的准确性是随着数据量的增加而不断增加的，它可以对现有的模型进行修正，以更加符合实际情况。

4）数据的层次性
采用信息质量等级的概念，对要采集的数据进行定义和等级划分，以适应网络级和项目级不同的数据要求，同时减少不必要的数据采集工作。

总结语，经过一学期对地理信息系统的学习，是我感触到在交通领域随着ＧＩＳ技术研究的进一步深入，必定会促进交通地理信息系统在各个方面的应用和发展，大大地改变交通现状，带动整个交通行业的突飞猛进，成为促进经济发展的重要动力。

参考文献
[1]王喜仓，于利民,基于mapinfo的公路交通事件信息动态显示系统设计[J]山东理工大学校报2006，5（5）
[2]莫丽娜，地理信息系统(GIS )在交通中的应用[J]青海交通科技2007,2(2)。