GIS技術在交通信息化的應用

田躍銳

摘 要：近年來，隨著大數據、云計算等新一代信息技術飛速發展，逐漸推動人類社會逐步由工業社會向信息社會轉型。交通作為對信息具有高度依賴性的重要領域，信息化發展迎來劃時代的機遇。GIS（地理信息系統）的應用有效提升了公路交通信息化的程度，在交通信息化中發揮著越來越重要的作用。

關鍵詞：信息化;地理信息系統（GIS）;管理

0 引言

GIS的基本思想是將地表信息按其特性進行分類，然后進行分層管理和分析。GIS實質上是一種空間數據庫管理系統。它除了具有一般數據庫系統的功能之外，如數據輸入、存儲、查詢和顯示等，還可進行空間查詢和空間分析。由于GIS的功能和使用特點非常適合交通領域，我國交通部門一直是其應用的重點行業之一。

1 對GIS技術的認識

地理信息系統簡稱GIS，它是指為收集、管理、操作、分析和顯示空間數據的計算機軟、硬件系統。地理信息系統的基本思想是將地球表層信息按其特性的不同進行分層（base map），每個圖層存儲特征相同或相似的事物對象集，如河流、湖泊、道路、土地利用和建筑物等構成不同的圖層，然后分層管理和存儲。這樣每個圖層都有一個唯一的數據庫表與其相對應，這個數據庫表成為屬性數據庫，庫中內容稱屬性數據。因此地理信息系統是一種空間性數據庫管理系統，然而它除了具備一般數據管理系統的數據輸入、存儲、查詢和顯示輸出等基本功能外，它更能夠進行空間查詢和空間分析，用戶可以根據需要建立一個應用分析模型，通過動態分析為評價、管理和決策服務。

2 GIS技術的特點

結合在交通行業的需求，GIS在交通信息化中所體現的特點主要包括四個方面。

2.1 基本功能

基本功能用于編輯、顯示和測量圖層，主要包括對空間和屬性數據的輸入、存儲、編輯，以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加和刪除點、線、面或改變它們的屬性，綜合制圖功能可以靈活多樣的制作和顯示地圖，分層輸出專題地圖，如交通規劃圖、國道圖等

2.2 疊加功能

疊加功能允許兩幅或更多圖層在空間上比較地圖要素和屬性，分為合成疊加和統計疊加。合成疊加得到一個新圖層，它將顯示原圖層的全部特征，交叉的特征區域僅顯示共同特征;統計疊加的目的是統計一種要素在另一種要素中的分布特征。

2.3 動態分段

動態分段功能將地圖網絡中的連線根據其屬性將特征相近的連線分段。分段是動態進行的，因為它與當前連線的屬性相對應，如果屬性改變了，動態分段將創建一組新的分段。

2.4 地形分析

地形分析功能主要通過數字地形模型（DTM），以離散分布的平面點來模擬連續分布的地形，為道路設計創建一個三維地表模型，這在道路設計中是十分需要的。實際的道路設計采用另一軟件在導入GIS的三維地模后進行，然后設計的結果再導出到GIS中，以供將來的分析。

GIS的各項特點為交通地理信息系統軟件空間分析提供了強大的工具和廣闊的應用空間。隨著這些功能和其它功能的完善和發展，地理信息系統為交通各部門提供了一個功能強大的空間信息服務和管理工具，它將像文字處理軟件WORD和電子表格EXCEL一樣成為各部門日常工作不可或缺的工作手段，并將廣泛普及。

3 GIS在交通行業的應用

3.1 交通管理應用

由于采用空間數據和數據庫掛接，改變了傳統的信息管理方法，地圖由傳統的靜態紀錄變為信息豐富多樣的動態的電子地圖，實現了數據可視化。它使交通主管部門對公路等基礎設施的管理變得直觀、簡單和輕松。如通過直接對地圖實體進行查詢，可以獲得公路線路的空間位置和走向，技術標準，交通流量等多方位的信息。通過綜合統計和分析各種交通數據以及采用豐富多樣的圖表顯示，可以為決策提供科學快捷的支持。

3.2 公路網規劃

公路網規劃和路線選擇是GIS應用發展的重點領域之一。目前基于GIS的交通規劃模型軟件已經開發成功并進入商業化應用階段，這些軟件包括全部的GIS軟件功能，其應用模型與GIS集成為一體，它使交通規劃的手段更加強大。由于應用GIS能夠更好的考慮和評估公路對環境的影響，因此在公路路線的選擇和初步設計中GIS將得到廣泛應用。

3.3 道路設計和養護

GIS為道路工程的計算機輔助設計CAD提供了強大的數字化地理平臺，正是基于此，CAD已有早期的平面二維設計跨入了三維設計，進入了可視化設計時代，這是CAD領域的突破性發展。GIS還與路面管理系統、橋梁管理系統等公路養護管理系統相關連，借助先進的路面和橋梁檢測設備和數據搜集手段，使道路養護管理更加科學合理，經濟高效。

3.4 運輸企業運營管理

借助GIS的運行路徑選擇功能，運輸企業可以對公司的運營線路進行優化，并根據專題地圖的統計分析功能，分析客貨流量的變化情況，制定行車計劃。此外還可以幫助運輸管理部門對特種貨物（如長大件貨物、危險貨物或貴重貨物）運輸進行線路選擇和監控。

4 結語

地理信息系統是近二十年來迅速發展的信息技術的重要組成部分，原有的多種交通信息處理技術（如CAD、規劃分析）正在與地理信息系統融合，逐漸形成具有強大功能并具有交通特征的地理信息管理系統，它將成為交通各部門日常信息處理不可缺少的新工具，它將徹底改變傳統的信息處理方式，使交通規劃、建設、管理和運營變得直觀、輕松和高效，可以說它是交通進入數字化時代的標志。

參考文獻

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