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基于城市地理信息系统在交通中的应用.doc

基于城市地理信息系统在交通中的应用

huhao283412 2012-12-16 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《基于城市地理信息系统在交通中的应用doc》,可适用于经济金融领域,主题内容包含基于城市地理信息系统在交通中的应用胡皓级环规(规划)班摘要城市地理信息是指与所研究的城市空间地理分布有关的信息是有关城市地理实体的性质、特征和运动状符等。

基于城市地理信息系统在交通中的应用胡皓级环规(规划)班摘要城市地理信息是指与所研究的城市空间地理分布有关的信息是有关城市地理实体的性质、特征和运动状态表征的一切有用的知识它表示地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。城市地理信息涉及到软硬件城市地理时空数据、以及遥感、全球定位系统一体化基础上的系统集成应用服务、企业和市场等诸多方面的内容。地理信息系统是实现智能交通系统中交通规划与管理的重要技术之一已经在现代城市中发挥出日益重要的作用。关键词城市地理信息系统交通应用一、地理信息系统(GlS)的数据和功能特性地理信息系统GIS(GeographicInformationSystem)是用于获取、存储、查询、分析以及显示具有地理参照数据的一种计算机系统它能够把空间数据和相关属性数据有机地结合起来实现空间地理数据和属性数据的共同处理、查询和分析。地理信息来统的组成部分地理信息系统大致由个部分组成。()有关地理位置和特征的数据库数据库主要储存地理位置的空间数据(点,线,面以及相互拓扑关系)和特征数据,例如人口、土地利用交通线路等等。()操作和管理数据的软件数据管理系统、数据分析系统和图象显示系统是这部分的核心。()硬件目前支撑GIS的硬件主要包括UNIX工作站和IBMPC。()地理信息系统管理人员()使用和管理地理信息系统的基本程序和规范。地理信息系统的分析功能根据不同地理特征当前美国地理信息系统主要具有以下几个分析功能。(l)点的分析地理信息系统可以迅速地在地图上显示各种地理位置,同时,可以对每个点的可达性和影响范围进行分析。地理信息系统可以方便地确定两点之间的距离。()线的分析地理信息系统可以通过空间拓扑结构进行线的分析。例如,两点之间的最短路径分析、资源最佳配置等。地理信息系统具有很强的网络分析和空间相互作用分析功能。这些功能可以用于交通模型中。()面的分析地理信息系统可以有效地显示各种不同的面状空间特征,并且可以将空间特征进行重叠,从而产生新的信息。()点,线,面的混合分析地理信息系统可以将点、线、面组合在一起进行分析。例如,地理信息系统可以方便地分析铁路线(线状特征)走向同人口密度、就业人口密度和收入水平(面状特征)之间的关系。地理信息系统可以很方便地对各种地理特征作影响区的分析。例如可以分析车站附近半英里内的社会经济状况和交通设施状况,从而判断车站选址的正确性。()邻近区分析地理信息系统可以在点、线、面周围划出特定距离的多边形,用于确定这些地理特征的影响范围。()地理编码地理编码可以确定任何空间位置的坐标,同时可以建立不同地理位置之间的相互关系例如,通过某个地址就可以找出其对应的邮政编码,人口普查区号,等等。二、城市地理信息系统在交通领域的应用现状交通规划中经常要涉及到人口、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用地理信息系统来管理可以在兼容接口的条件下接收上述大部分现有数据大幅度减少各部门数据调查和数据输入的时间和工作从而缩短规划项目的设计周期提高工作效率。现在许多大城市(如北京、上海、广州等)规划大都采用了美国MapInfo公司研制的GIS软件平台MapInfo桌面地理信息系统软件将交通规划与GIS相结合对城市的综合交通网络进行规划效果良好。三、城市地理信息系统技术在交通调查中的应用在出行数据收集中的应用在交通调查中,地理信息技术可以有效地提高数据收集的准确性,在调查过程中直接纠正错误。例如,可以在笔记本式计算机中安装地理信息系统,并且翰入地理编码数据。调查人员可以携带这种小型笔记本式计算机在路边进行出行调查。调查数据可以直接输入计算机中,如果出行者回答的地址和邮政编码有误,立刻可以纠正。同时,如果出行者回答的出行目的不对,调查人员可以立刻发现并纠正这样可以及时纠正错误,提高出行数据的准确度。交通专家一般认为,受访间者经常少报或不报短的出行。在这种情况下,全球定位系统就可以大显身手。如果能在汽车上安装笔记本式计算机并同全球定位系统相连,那么,即使短的出行也不会漏报全球定位系统可以精确地确定汽车经过某点的时间、路径、中间经过的车站、汽车的加速度和平均速度。这些资料一旦输入地理信息系统中,就可以进行网络和路径分析。同时,汽车的加速度和运行资料可以为空气污染影响分析提供第一手的宝贵资料。在出行数据处理中的应用地理信息系统技术可以立刻计算出某个小区的出行人数,以及在时间和空间中的分布状况。通过多边形重叠方法可以计算出人口普查区内各种不同出行者的出行次数、出行目的,以及同他们社会经济地位的关系。地理信息系统技术可以用线分析方法来究汽车行驶距离以及经过的路径。汽车行驶距离同周围土地利用的关系可以通过线面结合的方法进行分析。根据出行调查得到的地理信息资料,地理信息系统可以迅速有效地建立出行表,并且建立出行区社会经济资料数据库,为交通模型的建立和运用提供详细的资料。对出行的路径分析可以直接推算出重力模型中的出行磨擦系数。在纠正数据错误中的应用地理信息系统技术可以检查出行数据的完整性和准确性。地址和人口普查区号邮政编码等是否一致可以迅速查出来并予纠正。由于地理信息系统技术采用关系数据库结构,数据重复率极抵。一旦出行数据有误,只要在一张表中修改即可,而不必在每张表中修改。这样就大大地提高了数据修改的效率和准确性。地理信息系统技术可以将出行数据直接显示在屏幕上,这样数据的错误可以一目了然,便于修改。地理信息系统技术中的INFO数据管理系统可以同外部数据接口(如人口普查局的TIGER文件等),这样可以方便数据库的建立,并且可以共享其他统计数据软件包中的成果,如SAS、SPSS等。在显示和报告出行数据中的应用地理信息系统技术具有很强的分析功能,但其最强的还是制图功能。它可以制作精美的图表给人以直观、醒目的感觉,这对于指导规划过程具有十分重要的意义。四、地理信息系统技术在公共文通中的应用在方案比较中的应用方案比较是一项十分重要和复杂的规划工作。对于一个公共交通项目,一般要包括几个方案:无项目方案,低费用方案,公共汽车方案,铁路方案。每个不同的方案对土地利用、乘客量、空气污染和道路交通等均有不同的影响地理信息系统可以方便地将不同方案表示在图上,并且用不同色彩和类型将其重叠,从而有利于比较不同方案之间的优劣。在公交线路分析中的应用公交线路的布局要使得旅客的车内外时间,包括步行、乘车和转车的时间达到最小。公交线路的服务范围一般用步行距离或时间来确定。车站同居住地点的距离既不能太近,又不能太远。地理信息系统可以帮助确定乘客的地理分布以及同公交线路之间的距离。地理信息系统可以方便地确定公交线路和车站附近的社会经济特征,如人口、就业人口密度,建筑物密度等。这些可以直接判断出公交线路布局是否合理,车站选址是否适当。在制图中的应用地理信息系统目前主要用于制作交通线路图和交通系统图。在设施和土地管理中的应用地理信息系统可以确定道路的边界线,并且同房地产图相重叠,列出公交影响区内的房地产主人,计算房地产面积,并且画出影响区图。地理信息系统还可以进行固定设施包括车站、停车场等的影响分析。五、地理信息系统技术在交通需求四阶段预测过程中的应用在交通分析区的确定中的应用预测过程的第一步要确定交通分析区的范围和数量。划区的基本原则如下:(l)区内要保证社会经济特征的均一性()区内相互作用越大越好()要避免不规则或狭长形状()区内不应再划区()尽量利用现有人口普查区界线以便收集数据()必要时利用行政、历史和自然界线()合并分析区只在邻近小区间进行()划区使得各区的发生和吸引量大致相当()确保每个区的出行量最大。地理信息系统可以方便地将各种不同的社会、政治、经济和自然特征加以重叠,从而便于确定区界。在交通模型数据处理中的应用交通模型数据种类很多,如社会经济数据、交通流量数据、交通系统数据等等。GIS可以方便地用数据管理系统(DBMS)输入,重新组织、整合和分析这些数据,从而产生新的有用信息用于指导规划决策过程。在交通网络设计和修改中的应用使用地理信息系统可以有效地进行交通计算机网络的设计和修改。例如,可以在公交路线网络背后附上道路网络,就可以清晰地判断公交路线网络是否有误。同时,可以将这些网络注上路线名称和对应的街道名称,这样可以大大地提高交通网络图的可读性并便于以后修改。公交路线特征也可以随时修改,如出车频率、汽车改道等等。地理信息系统还可以研究交通网络密度和土地利用的最佳配合,使得各车站的可达性达到最大。在交通网络最佳路径分析过程中的应用地理信息系统的网络分析功能和动态分割功能可以帮助寻找最佳路径,确定最适当的车站密度以及平衡交通供给和需求之间的关系。在交通工具选择过程中的应用交通工具选择过程根据多元逻辑效用函数将总出行表分成各种交通工具的出行表,如汽车出行表、公交出行表等等。不同交通工具效用函数的自变量包括车内外旅客行驶时间、车站等车时间、转车时间,以及各种费用(车票,停车费)。地理信息系统可以方便地将交通工具的出行表同交通工具效用函数的自变量连接一起进行空间分析。在车流贵的路径分布过程中的应用地理信息系统可以直观地显示车流量的路径分布以及道路拥挤状况,为修改和完善规划方案提供有力的佐证。六、当前地理信息系统技术应用中的几个主要问题目前地理信息系统和全球定位系统在交通规划应用中碰到的主要间题包括:许多地方和部门对地理信息系统技术应用的重要性认识不足,认为它只是一个制图工具而已。因此,地理信息系统项目的经费常常不足硬软件成本高。例如,一个UNix工作站ARCINFO软件系统的建立大约需要一万美元左右的投资。全球定位系统接收器的成本极高,属高技术范畴(智能型交通系统),不易普及不同软件之间不完全兼容造成数据转换的困难和障碍数据收集、处理和维护成本高。数据收集和自动化过程的费用约占整个地理信息系统项目的以上。许多小地方和单位没有能力单独收集和处理复杂的数据地理信息系统技术本身尚有不足之处。例如,地理信息系统网络中无法表示立交桥等没有交点的设施,因为交点是点、线、面拓扑数据模型的基础。全球定位系统也存在技术上的困难,如汽车在市中心地区行驶,卫星就无法跟踪接收器并测定其地理位置需要有专门的人才进行操作和管理,程序过程十分复杂,光ARC八NFO软件就有条以上的指令。人才培养时间长,费用高。全球定位系统的操作难度也很大,因此,目前只有少数几个地方试验这种全球定位系统。由于以上的种种原因,地理信息系统交通规划中的应用还需要一段很长的时间才能达到成熟完善的地步。七、结语城市交通网络在一个城市的发展中占有至关重要的地位如何在信息技术高速发展的今天利用现代科技对其进行规划和管理是摆在我们面前亟需解决的问题。为了加快地理信息系统技术在交通规划中的应用,本文提出以下几个建议:第一,要提高各级交通部门对地理信息系统技术重要性的认识,并且给予必要的投资和支持第二,要迅速建立全国交通数据库,包括点状特征数据库(车站、码头、机场和其他固定设施),线状特征数据库(公路、城市道路、铁路和水路等)和面状特征数据库(人口、土地利用、社会经济发展等)第三,要选定同国际标准相兼容的地理信息系统软件包。不同规模的城市有不同的交通情况,因此对软件包性能的要求也不同。要统一考虑软件和硬件的接口第四,要加强地理信息系统技术人才的培训和提高,这是极其重要的一步第五,要尽量使得地理信息系统数据收集在时间上和数据结构上与人口普查和居民出行调查等相一致,以降低这方面的费用。参考文献:【】张新长曾广鸿等城市地理信息系统科学出版社【】黄永超地理信息系统在城市轨道交通中的应用前景都市快轨交通年月【】庄佳,王汝传地理信息系统在城市交通管理中应用技术的研究南京邮电学院学报【】席淑丽王佑喜浅谈地理信息系统(GIS)及其在城市交通规划中的应用价值工程期【】陈雪明地理信息系统技术在美国城市交通规划中的应用国外城市规划

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