GIS在交通运输规划中的应用探讨论文

摘 要: 交通运输规划是实现交通运输资源的合理利用与最佳配置的基本保证,其根本任务是按照社会经济发展模式和趋向,设计合理的交通系统,以便为以后土地利用与社会经济活动服务,满足社会和经济发展的需要,本着现有交通运输资源来探索最好的解决方案,通过制定目标
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  摘 要:交通运输规划是实现交通运输资源的合理利用与最佳配置的基本保证,其根本任务是按照社会经济发展模式和趋向,设计合理的交通系统,以便为以后土地利用与社会经济活动服务,满足社会和经济发展的需要,本着现有交通运输资源来探索最好的解决方案,通过制定目标并设计达到目标的策略或行动。

  1 GIS的定义及其特点

  1.1 GIS的定义

  GIS技术也称为地理信息系统,是一种空间信息管理技术,其是集中多门学科的技术而形成的综合技术,其具有覆盖面广、应用领域多的特点,不仅可以在土地、规划、交通等信息系统中进行应用,而且也可用于空间决策支持系统,所以可以说是空间数据的集合。可以对地理数据进行采集、存储、检查、操作、分析和显示,功能性较强。在上世纪六十年代GIS才发展起来,而在近几年才得到有效的重视,所以其发展速度也得以不断的提升。其通过计算机可以实现有效的对空间数据进行处理,而且在国防、交通、环境等众多领域的应用中都取得了非常明显的效果,不仅促进了社会生产的快速发展,而且也使其自身技术的发展速度加快。

  1.2 GIS的特点

  GIS可以建立地图式数据库,这与传统的文本数据库来讲具有更为先进性,可以实现将空间信息和地理特征的信息有效的联系起来,并建立空间联系,这对于仅用文本数据库形式无法将城市道路和地理位置进行表达清楚的传统数据库系统来讲,给交通信息系统的建立奠定了良好的基础,由于其可以更直观和快捷的将地理位置关系表达出来,给使用者提供了清楚的信息,而且更便于操作,所以可以更好的实现对地图特征之间的空间联系进行维护和管理。

  2 GIS在交通运输规划中应用

  2.1 交通运输规划问题

  随着社会的发展速度不断的加快,这就对交通运输规划有了更高的要求,在具体进行规划时不仅需要满足当前的需求,而且还要能够满足未来发展的需求。所以通过科学、合理的对交通运输进行规划,使其不仅要满足社会发展和经济发展的需要,而且还要实现对土地资源的合理利用,为社会经济活动的进行提供优质的服务。所以需要根据现有的交通运输资源,来对具体的目标进行设定,从而在设计过程中能够更好的达成目标的实现。一个科学、合理的交通运输规划,其不仅能够使未来的交通资源得到合理的配置,而且还会确保人和物在位移过程中的安全性和经济性,同时还达到有效的保护环境的要求。所以需要对现有的交通系统状况进行了解,同时还要清楚土地利用情况,对未来的运输需求进行预测,从而提供具体的改进措施,确保规划能够有效的满足未来的发展需求。所以一个合理的交通运输规划不仅要对现有的交通资源有足够的了解,而且还要对未来的运输需求进行准确的分析,二者缺一不可。但这两个方面不仅具有较强的空间特性,同时还具有较为丰富的社会属性,这就需要对大量的空间和属性数据进行分析,单独依靠人工来实现对海量的数据进行处理不仅效率低,而且也不现实,而利用GIS技术的数据综合处理能力,将大大的简化工作量,使繁重的工作更为简化,而且处理的数据更为科学和高效。

  2.2 基于GIS技术的交通运输规划

  2.2.1 数据来源。交通运输资源数据库数据来源有如下几种

  基础制图数据。包括地形数据和人文景观数据,主要取自现有地图条例,其产生有两种基本格式:即图形结构和拓扑结构。

  自然资源数据。主要是指与现有运输资源相关的各种自然资源数据。

  调查统计数据。包括与运输资源有关的各种统计资料数据,研究区域中的海、陆、空运输网络。包括铁路、水路、航空、管线和航海线网络。其它有关规则知识数据。

  2.2.2 数据的加工整理。在建立数据库过程中,其中一个重要的环节即是对数据进行加工整理工作,这就需要确保数据要具有统一的格式和标准,同时还要确保方法的合理性,这样有利于数据的顺利加工,否则,则导致困难的产生,无法顺利完成数据的加工整理过程。

  2.2.3 数据的输入与输出。上述数据源中的所有数据可分为两大类:空间数据和与之相联系的属性数据。

  数据输入方法有:键盘输入、坐标几何、手工数字化、扫描和现有的数据文件输入。

  输出方式有硬拷贝、软拷贝和电子输出。这就需要对输入的数据进行检核,确保数据的准确性,所以对于输入进计算机的数据,需要逐一的对其进行检查,及时发生误差并改正,而对于输出来的结果,也需要与原始材料进行逐行比较,避免出现误差,当数据没有出入和误差时,则再向介质内进行存贮,同时还要确保介质的安全性和可靠性。

  2.2.4 数据的组织。

  在进行数据组织管理过程中,需要严格按照空间数据组织和数据的结构方式来进行,然后才能进行数据库的建立。目前数据结构可分为矢量结构和栅格结构两类,而对于数据库数据模式的建立其可选类型有三种,即层次数据库模型、网络数据库模型和关系数据库模型。当交通运输资源数据库建好后,则可以对其进行相关的操作,如查询、检索、统计、分析等,这样就可以有效的了解清楚现有运输资源和土地的使用情况,从而为具体的规划工作奠定良好的基础。

  2.3 模型库的建立与交通运输规划

  运输问题可以大致归并为运输需求与供给,运输需求具有如下特性:需求的高度数量化和分散化、特定的空间分布及强烈的动态特性。运输供给主要具有服务性与路网设施的空间分布的网络特性,运输问题的解决(比如进行运输规划)同样需要借助于模型。根据交通运输规划的需要,我们可以建立如下模型:运输需求预测模型、网络分析与评价模型、路径选择和物流模型、分区定位模型。模型可按下面步骤建立:提出问题并进行适当简化处理,提出恰当的假设,并利用适当的数学工具,刻划变量之间的关系,建立相应的数学结构,并求得相应的解。模型库建好以后,就可以同资源数据库集成,最后形成交通运输规划的系统。

  2.3.1 模型标定。一般常用现状数据按最小二乘原理求解模型参数与系数的方法,得到模型的参数与系数后,应先检查一下用模型计算的数据是否与现状观测的数据相一致。

  2.3.2 运输需求预测。利用中的运输需求预测模型,结合现场采集的数据对该区域的运输需求进行预测。具体有交通量的产生、交通量的分布、交通方式的划分和交通量的分配。

  2.3.3 路网规划。利用中的网络分析与评价模型,可以对现有路网进行总体规划,并可以动态模拟车流量的变化情况,测试路网效率,以实现运输资源的最佳配置。

  2.3.4 路径选择、运输方式选择。利用中的路径选择和物流模型,按给定的限制条件(时间最省、路径最短、运输费用最低)进行自动、快速地选择行驶路径。

  2.3.5 道路建设与维护。利用上述系统还可以进行新线的自动化选线与设计,方便道路建设,还可以利用交通路网的属性数据库,对路网设施进行管理与维护。

  3 结束语

  交通规划如果单纯的从空间角度或是地理角度对其进行理解和认识都是片面的,不科学的,所以只有充分的利用GIS,从而使其能够更好的对交通流数据和交通设施数据实现采集、存贮、管理和分析,从而更为简化、清晰的抓住问题的实质,确保使用者更为便捷,同时也可为决策者提供科学的参考数据,所以在今后和未来的发展过程中,GIS交通运输规划具有广泛的发展空间。

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