GIS 在區域路網規劃中的應用

史海波

(遼寧省沈陽市公路管理處，遼寧沈陽 110000)

0 引言

隨著城市建設的飛速發展，城市交通系統呈現出十分明顯的空間特性，人們對道路信息的需求日益增加，對城市交通網絡的可視化管理提出了更高的要求。在現代化的信息社會里，區域道路規劃也需要與時俱進的應用到具備較高科技含量的現代信息分析與處理技術實現道路系統的管護，而隨著當前立體化、空間性和可視化的特點越來越多的揉入到道路路網規劃的實際操作中，路網規劃已基本不采用紙質或是CAD制圖來指導實施，因為重復作用多而繁、直觀性不強、信息不易及時保存、數據分析與結果表達分離嚴重影響規劃結果的準確性。所以，借助GIS技術是一種最直觀，最可靠，最成熟的技術，通過運用MapInfo提供的強大功能和其二次開發語言Mapbasic實現數據可視化、專題地圖、信息查詢、報表輸出等豐富的地理信息功能，滿足GIS在區域路網規劃中的應用和需要。

本文重點討論GIS強大的空間數據管理，分析和顯示的功能在區域路網數據的采集和處理一體化系統中的應用。

1 一體化平臺設計

1.1 設計目標

地理空間數據是GIS的血液，系統的目標是通過車載GPS和MapInfo實時進行數據采集和分析。該系統要求使用方便簡單、數據可靠、時效性高，為交通規劃部門提供有效的路網分布和路況信息，也為路網的規劃提供了數據支持。

1.2 總體結構和功能

總體結構功能圖見圖1。用戶在這一系統中使用GPS終端設備獲取標記坐標點、面等空間信息以及坐標數據等相關屬性數據，并且基于GIS平臺對于空間數據進行儲存、匯總、分析以及處理，二者在功能上的互補性可具備較為明顯的整體優勢。

1.3 實現方法

系統的實現方法是運用GIS平臺將車載終端GPS設備獲得的空間數據代入到地理數據庫中，并使用Mapbasic等二次開發語言對車載終端GPS信息、地理環境信息等相關數據在同一GIS平臺上進行處理、分析、維護和管理，并可結合MapInfo軟件和原有地圖界面系統便捷、透明、直觀地進行數據采集和分析，實時輸出各個公路路段的路況信息，達到路網的可視化管理和規劃的目的。

圖1 總體結構功能圖

以沈陽經濟技術開發區為例，一體化系統以該區域道路主干圖為背景，利用MapInfo創建監控地圖時，為GPS定位軌跡的記錄預設一個空白層——用戶層。Mapbasic的地理編碼子程序將GPS的定位數據與用戶表的數據項以一一對應的形式相關聯，跟蹤顯示可記錄目標的運行軌跡。記錄后，表中可視化的目標軌跡被以圖形對象的方式記錄下來，而且定位點信息進而以數值的形式關聯在數據項中。

2 一體化平臺實現

功能實現。在沈陽經濟技術開發區道路網現狀調查中，根據項目的實際情況和研究的內容采用現場調查和室內分析相結合的方法進行研究。所以本項目選用了MapInfo作為通用GIS軟件，采用GPS作為數據采集的工具。設計:分析拆解項目功能，使其詳細化、具體化，進而設計平臺一體化結構、功能模塊接口及其實現內容;對各個功能界面窗口進行圖形化設計。實施:使用車載終端GPS設備進行數據采集，并結合交通網絡中的信息，以MapInfo，GPS的數據組織形式為研究重點，在數據分析的基礎上，進一步設計適合沈陽經濟技術開發區規劃項目特點的數據定義與數據結構;開發:以MapInfo附帶的編程語言Mapbasic為二次開發工具，設計開發編程各個功能模塊;并嚴格按照測試流程在平臺上進行數據與功能的系統測試，降低程序BUG率。實現:通過不斷地在平臺上進行修改使之滿足設計要求，最終使項目需求的各功能在一體化平臺得以實現。根據總體的功能設計需要，MapInfo創建的監控地圖需接收車載導航系統設備的定位信息，并實時地顯示在地圖上，利用跟蹤圖層(TrackingLayer)可以有效的顯示動態圖層，跟蹤圖層是MapInfo地圖控件中的一個特殊的動態圖層，它可用于描繪地理對象的位置動態改變，如GPS中的對象位置。這些位置動態改變的對象被稱為事件(Event)，用GeoEvent對象表示。跟蹤圖層(TrackingLayer)對象顯示在層集之后，并可相對層集獨立重顯。GeoEvent對象代表跟蹤圖層(TrackingLayer)中的離散對象，并且這些對象在二次開發中通過編程的方法來進行移動，每一個GeoEvent對象顯示在地圖控件的TrackingLayer對象上。一個GeoEvent對象用一個Symbol對象描述，其X，Y屬性可以確定GeoEvent對象的地理位置，使用Move和MoveTo方法可隨機移動一個GeoEvent對象。

例如:

用亮點和紅線模擬動態顯示的目標

3 項目實例

針對上述研究內容，以項目實施區域沈陽經濟技術開發區實際情況出發，具體的項目實施方法為:

數據采集:利用外業GPS數據采取與Mapinfo軟件操作聯合進行區域路網的三維坐標數據采集，繪制研究區域內路網分布圖;

實地勘測:在完成“數據采集”作業過程中進行沿途道路的基本路況、道路寬度、路面結構層和路面破損情況現場實測，深化采集道路的橫斷面結構等基本數據;

匯總分析:對上述兩部分工作采集的相關數據進行既有道路狀況的視頻、圖片和文字等多層次、多角度的記錄，為室內分析積累原始素材;

標注上圖:外業作業結束后，對上述三部分現場采集的道路信息進行內業整理，將路線敷設到區域底圖上，完成路線“視頻—圖片—文字”的多方位立體描述。

基于上述工作，通過對現有公路路網布局分析，并結合開發區區域政治、經濟、產業集群等相關發展規劃，建議將原有“三橫六縱骨干公路網絡”的規劃方案進行調整，由線狀規劃轉向區塊規劃，將區域規劃為“兩個中心、輻射周邊、環形放射狀”的交通網絡，即分別確立以規劃為化學工業園區的大潘街道和規劃為冶金工業園區的新民屯街道為中心的放射狀道路。

通過出境線路布局狀況分析和交通量的調查，為對外交通新建或擴建線路提出了建議，方便了人民的日常生活出行和緩解沈盤線交通壓力，解決區域內南北方向的過境問題，實現開發區之間點對點的快捷運輸，將沈陽市的北部于洪區、西部遼中縣、南部蘇家屯有效的鏈接在一起，為沈陽市公路網絡的形成與完善提供有效的保障。

4 結語

本文重點論述了GIS技術在路網規劃數據采集與處理系統中重要應用。結合該一體化平臺在沈陽市開發區公路規劃中的突出作用，在區域路網規劃信息處理中運用此平臺具有如下兩點優勢:

1)有效避免了傳統方法操作上的復雜性缺陷，通過對GPS數據信息的提取和處理方法的研究，實現了GPS數據在GIS系統中自動化處理;2)通過GPS信息采集與GIS開發技術的有機結合，已經基本實現了屬性數據和空間數據的同時獲取，提高了GIS數據的完整性、準確性以及數據處理的可操作性，進而可利用GIS平臺為決策提供支持;3)此一體化系統具有良好的可擴展性，為GIS在區域路網規劃方面的應用提供了更廣闊的空間;4)針對類似的區域路網規劃，可形成一整套完整的數據采集管理體系，開發一個符合我國實際需要的道路綜合管理系統，為各地方路網規劃提供依據。

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