GIS在交通领域的应用

摘要：GIS是一向以计算机技术为基础的与地图学和制图学相关的交叉

性、边缘性学科，是管理和研究空间数据的技术系统，在计算机软，硬件的支持下，运用系统科学和信息科学的理论和方法，对地理空间信息进行采集、获取、管理、存储、处理、分析和应用的学科。而积雪GIS发展起来的GIS-T系统，从数字地球的战略高度规划交通信息的采集、处理和应用，利用现代高新技术以地理坐标集中整合和开发交通信息资源，从而更广泛、更深图的为交通行业和社会提供安全、便捷的服务。

关键字：GIS 交通应用交通规划道路设计交通管理

GIS技术应用于交通领域的优势分析

对于交通管理部门，其考虑与研究的对象，一是线路：铁路、公路、航道、航线及在线路上的各类设施，如：站点、码头、机场及其监管设施灯；二是交通工具，如：火车、汽车、轮船、飞机灯；三是交通工具在线路上的运行状况，如：流量、运量、堵塞、事故等。这三方面的信息具有鲜明地地理特征，人们对这些细心的描述或分析总离不开他在地球上的位置，这是交通细心区别于其他领域信息一个最为突出的特征。这种特征就决定了人们在研讨交通信息、利用交通信息是，不仅需要文字与数字描述的信息机对信息的文字与数字的分析，而且需要图形描述的信息及对信息的图形化处理。在现代计算机技术中，GIS凭借其强大的数据综合、地理墨迹和空间分析能力，为处理具有地理特征的交通信息提供了新的手段，并已在交通规划、综合运输、公共交通等方面有了广泛的应用。因此采用GIS技术和方法研究交通领域的相关问题，与其他传统的方法性比具有无可比拟的优势。

GIS在交通规划中的应用

交通规划是指经过交通现状调查, 预测未来人口增长, 社会经济发展

和土地利用条件下对交通的需求而制定的交通网络形式, 并对拟定的这一交通

规划方案进行评价, 对选用的规划方案编制实施建议、进度和经费的工作过程。

其经常要涉及到人口、国民经济数据、各类城市规划的用地与规模、道路长度等

级与通行能力、交通量、交通分区等众多内容。GIS 对交通网络空间数据和属性

数据处理较为有效, 可接受上述大部分现有数据, 减少数据调整和数据输入的工

作量, 缩短项目规划周期, 提高工作效率。可输入实际调查数据, 创建分区图和

网络图, 利用系统提供的连接功能使图和数据相匹配。GIS 正是凭借其强大的数

据综合、图形处理、地理模拟和分析功能, 对来自交通领域的不同部门的表格和

地理数据进行收集和分析,以满足人们的各种需求。

由于路网规划与设计(包括平面、纵断面和横断面设计)涉及到的空间信息和属性信息繁多，主要包括人口、各类城市规划用地与规模、区域面积、现状路

网、规划路网、道路长度等级与通行能力、交通量、交通分区等众多内容，要行之有效地对这些信息进行收集、处理、分析和展示，必须采用全面合理、操作方便、便于扩展的存储形式，从而减少数据调查和数据输入的时间和工作，缩短项目的设计周期、提高工作效率。传统的交通规划数据收集、管理与分析表达是脱节的。对于交通规划数据的处理，常用方法是：用数据库存储数据，表格管理（矩阵），人为抽取相关数据运用分析。将数据和分析与结果表达分离为两个步骤，交通评价分析的结果又要靠规划者依据模型数据用CAD或手工另行绘制，费时费力，难以满足数据可读性、可变性的要求。

而GIS正是凭借其强大的数据综合、图形处理、地理模拟和空间分析功能，对来自交通领域的不同部门的表格和地理数据进行收集和分析，以满足人们的各种要求。因此，GIS与交通信息的结合是交通发展与GIS发展的自然结合。利用GIS 软件、数据库的数据交换技术，可以与交通规划软件之间进行数据交换，实现数据共享。而交通调查和交通分配后的数据也可应用GIS技术来表示。在GIS软件中，根据需要创建专题地图，丰富了表现内容，方式也较为灵活，大大提高了图面效果。同时，在交通规划中，利用GIS建立数据库，增强成果的图形表达能力，并大大提高工作效率。交通规划师利用GIS强有力的处理空间数据的能力和分析工具，使得交通规划的一些分析方法的实现变得十分简单。

GIS在道路设计中的应用

交通安全GIS 管理平台具有强大的交通安全信息服务与管理功能, 可以应

用在交通安全管理的预防、保障、救援与评价等各个环节。另外,GIS 强大的存储、分析和地图可视化显示功能, 给使用者提供一个友好的人机对话界面, 易于进行直观形象化分析操作, 而且能够整合其他基于地理信息的相关数据。例如, 在进行交通安全分析时,GIS 能够被用来可视化地描述事故集中的地点, 并能按

碰撞时间、空间、类型、方向、事故严重程度等因素进行分类。利用GIS 软件强大的处理空间数据的功能,可通过两个层次对交通事故进行分析, 即利用GIS软件的统计功能对交通事故影响因素数据进行评价, 利用GIS 软件的图层叠置原理

考察交通事故影响因素与事故类型、严重程度的关系。还可以利用GIS 的可二次开发性, 建立预测模型, 直接调用交通事故空间数据, 根据不同的需要对其进行预测, 分析未来事故的危险程度和发展趋势以便能及早采取措施进行防治。GIS 在交通管理中的应用

由于地理信息系统具有制图及空间查询和分析的功能，所以交通工程人员利用地理信息系统与相应的城市交通地图相结合，将城市交通地理图及其有关数据数字化，建立规定比例的可视数字地图和相应的地理信息数据库，来进行道路交通的管理工作。如美国印第安那州交通部就采用交通地理信息系统管理全州的万

英里长的公路，上千座桥梁，铁路、航道及民航机场。在国内近几年来，利用地理信息系统技术和方法也较成功地开发了多个宏观交通管理信息系统，如上海市建立的道路交通信息管理系统是由1个控制中心，15个分中心组成的。每个分中心负责本地区内交通信息的实时收集和发送，以及进行可视化的信息浏览与查询工作，并且还有进行图形显示、文字和报表输出。控制中心通过拨号入网的方式，得到各分中心的交通信息后，通过统计分析，自动生产一个全市道路交通信息表和交通信息广播稿，由上海市交通信息台适时向全市广播，让所有的驾驶者了解到当时的道路交通状况，从而根据需要选择合适的行驶路线或其他业务。

GIS在交通设施管理中的应用

由于GIS具有地理图形和空间定位的空间数据库管理系统，所以GIS可以将路网以及与路网有关的信息以图形、图像、文本、声音的方式，形象、直观、准确而全面地展示在用户面前，达到图文并茂的效果。它也可以对公路有关的基础信息进行空间查询、统计和分析，并可根据用户需要迅速绘制和生产出最新的交通图。由此可见，利用GIS对交通基础设施进行管理更为方便、快速、准确、全面，从而使公路的使用管理更加自动化、科学化、系统化。如美国联邦公路署1992年建立了基于GIS的交通运输网络规划规则数据NHPN(National Highway Planning Network)。该数据库由线状要素数据库、面状要素数据库和点状数据库组成，分别管理诸如美国国道公路网、铁路主干线、1:100万以上人口的城市道路、主要的水利设施、主要机场、军事基地、公路及铁路运输设施等。

GIS是经过30多年迅速反战而成的一门新兴交叉学科，从最初的国土资源管理和环境保护到与空间地理相关联的几乎所有领域。虽然当今的GIS已大大的促进了各行各业的发展，但是现实生活中仍然存在很多亟待解决的问题，需要更进一步的完善。目前GIS总体上呈现出网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性灯发展趋势，随着GIS\GIS-T以及一些相关技术的成熟和发展，他们必将速进交通事业的更快发展与智能化。