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交通地理信息系统的应用 摘 要：地理信息技术的日臻成熟为 GIS 在交通领域内的广泛应用创造了一定基础。 本文 概要介绍了了 GIS－T 技术及其功能特点，并展望了其在交通领域中的应用前景。 关键词： GIS  GIS-T  空间查询  最佳路径分析 近年来，随着地理信息系统（  GIS）的飞速发展，越来越多的应用领域同  GIS 技术建立了 紧密的联系。由于交通信息系统具有精度要求高、规则复杂、动态化、离散化等特点，原有 的信息技术已经不能完全满足交通应用的需求，而借助于 GIS 的强大功能，可以实现交通管 理现代化、科学化、信息化的时代要求。 将 GIS 与传统的交通信息分析和处理技术紧密结合， 延伸出了交通地理信息系统（ Geographic Information System for Transportation ），简 称 GIS-T。它是 GIS 与多种交通信息分析和处理技术的集成。 ( 一) 交通地理信息系统概述 GIS-T 集成了数据库技术和计算机图形处理技术，不同于以往只处理统计数据的数据库 系统（ DBMS）和处理非地球坐标的计算机图形辅助设计软件（ CAD）。在对象处理上比上述两 类软件更加全面。即 GIS-T 所处理的事务对象具有空间地理特征，也具有统计信息特征。如 一段公路，起迄点是它的地理特征，公路的造价、技术标准以及交通量等又具有统计数据特 征。这些统计数据在纸介质地图上是难以描述的。 GIS-T 是空间分析技术、地图可视化及数 据库（空间数据库）等技术的有机结合，并以其混合数据结构和强大的地理空间分析功能而 独树一帜。 GIS-T 的基本思想是：将地球表层信息按其特性的不同进行分层，每个图层存储特征相 同或相似的事物对象集，如道路、桥梁、隧道等构成不同的图层，然后分层管理和存储。这 样每个图层都有一个唯一的数据库表与其相对应，这个数据库表成为属性数据库，库中内容 称属性数据。因此 GIS-T 是一种空间数据库管理系统，它除了具备一般数据管理系统的数据 输入、存储、查询和显示输出等基本功能外，更能够执行空间查询和空间分析功能，用户可 以根据需要建立一个应用分析模型，通过动态分析为评价、管理和决策服务。 目前很多研究人员致力于 GIS-T 的研究与开发，围绕着 GIS-T 产生了较多的研究课题， 不同的研究课题涉及到的 GIS-T 的功能也有所区别。为了进行具体说明，可以通过定义 3 个 功能组来获得一个通用的框架，这 3 个功能组是：数据治理（实现数据存储和维护）、数据 操作（实现原始数据的创新）、数据分析或者建立可分析的模型。它们是相互依靠相互支持 的，数据存储是数据操作的前提，而数据的建模又是在前两个的基础上建立起来的。 数据库治理系统 长期以来，交通部门要使用和维护大量的信息，在很多情况下都是多个交通信息系统共 存于同一个部门中，而且每一个交通信息系统只能处理某一类数据信息 （如高速公路规划网、 公路治理系统以及事故信息等）。 GIS-T 的数据治理系统的关键技术在于通过建立数据模型 和数据交换的框架，把上述不同的数据存储于一个统一的数据治理系统中，任何部门都能访 问到该系统中符合本部门要求的数据，同时能对这些数据进行分析和建模，然后进行治理和 决策。 数据协同 交通数据一般都是由多个机构提供并维护，数据类型、数据标准难以统一。每个数据源 可能都有自己的数据模型。数据模型的不同和使用方法的多样性给数据治理分析造成了很大 问题。由于数据位置、拓扑结构、分类、命名和属性、线性测量的误差，导致不同来源数据 的统一过程比较复杂，结果存在很大的不确定性。要使 GIS 技术在交通领域取得进展，必须 借助数据协同技术，从地图的匹配算法、交通数据的错误模型和错误传播（尤其是一维数据 模型）、数据质量标准和数据交换标准三个方面解决数据统一的问题。 随着地理数据越来越广泛的应用，协同性主题逐渐成为 GIS-T 领域中的一个最为紧迫的 课题。在具体的数字街道数据库、紧急事件的安排和调度系统、车辆导航系统以及 ITS（智 能交通系统）的各个部分（包括测量使用者和运输控制中心或者信息服务提供商之间的无线 通讯）都必须应用数据协同技术。 实时 GIS-T 地理数据的收集是一个持续的过程。近年来，已经开始出现实时基础上的数据操作。例如，带有全球定位系统 GPS的车辆提供速度、位置等要素信息到运输治理中心，治理中心再根据发送的交通信息将猜测信息返回给车辆，这样就组成了地区的阻塞治理系统。由此可见，进行实时数据的存储、恢复、处理和分析需要更快的数据访问模式、更强大的空间数据融合技术以及动态路由算法。 庞大的数据集 现实世界的交通问题涉及到庞大的地理数据和复杂的网络。地理信息科学对地理可视化 和数据采集的规则