基于ArcGIS Engine的交通便利性評價模型

閆吉順，楊正先，韓建波

（1. 國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心，遼寧 大連 116023）

交通運輸是社會經(jīng)濟(jì)重要的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)[1]，交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是改變經(jīng)濟(jì)活動區(qū)位優(yōu)勢的重要因素[2]，其中可達(dá)性被認(rèn)為是一項有效的綜合性指標(biāo)[3]。近年來，利用GIS對城市交通便利性進(jìn)行空間分析得到眾多學(xué)者推崇，但傳統(tǒng)的GIS工具分析過程繁雜，為研究帶來不便。ArcGIS 9 新推出的嵌入式組件庫ArcGIS Engine可用來建立廣泛的GIS應(yīng)用，并在任何應(yīng)用中嵌入GIS功能，為用戶提供一個低成本、特定的、輕量級的GIS應(yīng)用選擇[4-6]。本文選擇ArcGIS Engine為開發(fā)平臺，以引力模型為分析模型，利用C#語言編程，形成分析工具；以溫州市內(nèi)陸為例，利用二次開發(fā)應(yīng)用模型進(jìn)行交通便利性分析，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的自動化分析和評價結(jié)果的可視化顯示。不僅簡化了交通便利性分析的工作量，也可為更多相關(guān)研究帶來方便。

1 評價模型開發(fā)

1.1 評價模型

交通流具有隨距離延伸而不斷衰減的空間屬性，距離衰減規(guī)律是交通地理學(xué)的重要議題[5]。相關(guān)研究表明，引力模型法是實踐中應(yīng)用最為廣泛的方法之一，本研究以此作為分析模型：

式中，Ai為i區(qū)到所有機(jī)會點( 1, 2, 3, …, j ) 的交通便利性大小； Dj為j點的吸引力大小； dij為i、j兩點間的距離。

本研究以引力模型為基礎(chǔ)，結(jié)合溫州市交通網(wǎng)絡(luò)及自身的客觀條件，將該模型進(jìn)行改進(jìn)：

式中，λ1為不同交通方式的權(quán)重值；xi為1 km網(wǎng)格所在橫坐標(biāo)；x0為不同交通方式節(jié)點的橫坐標(biāo)；yi為1 km網(wǎng)格所在縱坐標(biāo)；y0為不同交通方式節(jié)點的縱坐標(biāo)；E交通便利性為不同交通方式在溫州市內(nèi)陸的交通便利性。

1.2 開發(fā)流程

1.2.1 環(huán)境配置

硬件配置Window XP，開發(fā)平臺Microsoft Visual Studio 2008，開發(fā)語言C#，組件配置為嵌入Arcgis Engine組件，運行環(huán)境為Framework 3.5、ArcGIS Engine Runtime。

1.2.2 功能分析

通過對ArcGIS的二次開發(fā)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化分析及可視化顯示，如圖1。

圖1 功能分析流程圖

1.2.3 代碼實現(xiàn)

模型運行代碼如下：

2 示 例

交通體系是包括鐵路、公路、航空及港口等不同交通方式的綜合交通網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)著不同區(qū)域的旅客和貨物流動任務(wù)[7]。本研究結(jié)合AHP（層次分析法）確定不同交通方式的權(quán)重，求得火車站、主要干線公路、機(jī)場和港口的加權(quán)平均出行距離，然后進(jìn)行疊加，將多種交通方式的便利度進(jìn)行疊加分析，得出綜合交通便利性。

以“溫州市沿海產(chǎn)業(yè)帶實例規(guī)劃綜合交通體系示意圖”為基礎(chǔ)進(jìn)行矢量化，得到基礎(chǔ)交通數(shù)據(jù)，并提取節(jié)點數(shù)據(jù)。研究范圍為溫州市內(nèi)陸區(qū)域，生成1 km×1 km網(wǎng)格，形成像素點。將處理后的數(shù)據(jù)和要分析的交通方式數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件，點擊模型計算按鈕后進(jìn)行自動化分析，并顯示最終分析結(jié)果。步驟如下：

1）點擊運行，見圖2。

圖2 數(shù)據(jù)導(dǎo)入窗口

2）點擊圖2中紅框標(biāo)注按鈕運行模型分析，結(jié)果如圖3。

圖3 不同交通方式便利度分析結(jié)果圖

3）將不同交通方式的分析結(jié)果進(jìn)行疊加，結(jié)果如圖4。

圖4 分析結(jié)果分布圖

3 結(jié) 語

本研究針對溫州市內(nèi)陸區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行便利度分析。由圖4可看出，溫州市內(nèi)陸區(qū)域的交通便利性由沿海向內(nèi)陸逐漸降低，計算結(jié)果符合實際情況。在此過程中，完全實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動化分析及可視化，提高了研究效率，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)計算的準(zhǔn)確性，為研究帶來了方便。

[1]樊一江.新型城鎮(zhèn)化需要交通運輸先行引領(lǐng)[J].綜合交通,2012, (7):47-50

[2]李亞婷,秦耀辰,潘少奇.基于GIS的交通網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性評價方法研究[J].云南地理環(huán)境研究,2007,19(6):100-103

[3]劉清春,王錚.中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異形成的三次地理要素[J].地理研究,2009,28(2):430-440

[4]謝小蕙,向南平.基于ArcGIS Engine的開發(fā)原理和方法的探討[J].城市勘測,2006(2):46-48

[5]閻波杰.基于ArcGIS Engine地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā)[D].西安:西安科技大學(xué),2006

[6]吳瑋,李小帥,張斌,等.基于ArcGIS Engine的GIS開發(fā)技術(shù)探討[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2006,6(2):176-178

[7]王成金.中國交通流的衰減函數(shù)模擬及特征[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2009,28(5):691-696