智能运输系统概论GIS-T.docVIP

第五章 GIS-T 5.1 概述 1. 地理信息 地理信息是指与研究对象的地理空间分布有关的信息，它表示地球表层物体及环境所固有的数量、质量、分布特征的相互联系和变化规律。地理信息属于空间信息，地理数据的种类、特征是与其地理位置联系在一起的，因此具有地域性。地理信息又具有多重结构的特征，即在同一经纬度位置上可以有多种专题和属性的信息结构。此外，地理信息还有明显的时序特征，即动态变化特征。这就要求及时采集和更新地理信息，并根据多时相的数据或信息来寻求随时间的分布和变化规律，进而对未来作出预测或预报。对于一个地理实体的描述包括：标识符、空间位置、空间关系、属性特征和功能等五个方面。 2. 地理信息系统 地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种采集、处理、传输、存储、管理、查询检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统，是分析、处理和挖掘海量地理数据的通用技术。它主要包括计算机硬件、软件、地理数据和用户等几个部分。一个拥有庞大三维参数的系统地表每一点都能在这个系统中找到自己的坐标。这项技术应用在公路的管理和建设上，更是起着不可替代的作用。20世纪80年代，由于计算机突飞猛进的发展，加上社会的迫切需要，使地理信息系统有了明显的发展，它在土地与房产管理、资源调查、环境保护、市政建设和管理、大型工程的前期分析和实施监控、区域与国家的宏观分析与调控方面取得显著成效。进入20世纪90年代，地理信息系统已逐步成为区域管理、经济发展和社会进步的一种不可缺少的现代化技术手段，也在城市规划、管理和科学决策方面发挥着重要作用。 它所涉及的内容主要包括：有关的计算机硬、软件；空间数据的获取及计算机输入；空间数据模型及其数据表达；属性数据的数据库存储及处理；数据的共享、分析与应用；数据的显示与视觉化；地理信息系统的项目管理、开发、质量保证与标准化；地理信息系统的机构设置与人员培训等。地理信息GIS的概念框架、GIS对现实世界提出的问题的处理过程及其与外部世界的关系分别如图5-1和图5-2所示。 图5-1 GIS的概念框架构成 图5-2 GIS对现实世界的处理过程及与外部世界的关系 可见，从结构上看，地理信息系统主要由两部分构成，一是桌面地图系统，显示所涉及的地域地图及其上的各种标志；二是系统内部建立或外连的数据库，其上存有地图各特征点、线、面和各种标志的相关数据。 一般说来，地理信息系统按其内容、数据结构、用途、职能、范围可以分为不同的种类。表5-1列出了分类结果。 表5-1 地理信息系统的分类结果 分类标准 分 类 结 果 内容 专题信息系统、区域信息系统、地理信息系统工具软件或开发平台 数据结构 矢量型地理信息系统、栅格型地理信息系统 用途 自然资源清查信息系统、城市信息系统、空间分析型的地理信息系统人才和智力资源信息系统 职能 地形信息系统、专题信息系统、土地资源信息系统、地籍信息系统 人口统计信息系统 范围 全球性地理信息系统、区域性地理信息系统、局部性地理信息系统 3. 交通地理信息系统 GIS的主要应用领域如下：自然资源的调查与管理；区域和城市规划与管理；环境、洪水、作物、灾害检测；为企业生产和管理服务；在交通运输中的应用。由于交通信息与地理空间数据密切相关，而地理信息系统集成了计算机数据库技术和计算机图形处理技术，具有强大的数据管理和空间分析功能，因此交通运输也是地理信息系统的重点应用领域，两者结合便产生了交通地理信息系统GIS-T(Geographical Information System for Transportation)。简言之，GIS-T就是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的信息系统，是GIS技术在交通领域的延伸，是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成，它将为交通各部门提供一个强大的空间信息服务和管理工具。 GIS在交通应用体现在几个方面： 电子地图的应用；公路网规划；道路涉及和维护；运输企业运营管理；为智能运输系统提供数字化平台。 5.2 交通地理信息系统的功能 GIS作为信息系统的基础，它能根据管理所涉及的大量空间数据，建立大地测量参照系统与各类地理位置信息和公路定位参照系统之间对应关系。GIS系统主要由图库、数据库和管理分析工具组成，三部分建立了灵活的调用和互访关系，用GIS建立管理系统与传统方式（CAD系统、MIS系统）有很大不同。MIS介于数据管理，很少涉及图形。CAD技术侧重于制图，但图形管理缺乏空间的联系和完整的参照系统。而GIS则融合了图形和数据的管理，确立了适宜的空间数据模型，并通过其