GIS在交通领域中的应用现状与发展趋势

山西科技ＳＨＡＮＸＩ　ＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＩＤＧＹ　２ＯＯ８年第４期７月２０日出版　

●信息技术　

ＧＩＳ在交通领域中的应用现状与发展趋势　

徐强　

（贵州省交通规划勘察设计研究院）　

摘要：文章介绍了地理信息系统（ＧＪｓ）在交通领域中的应用现状，并预见了ＧＩＳ及其在交通　

领域的发展趋势。　

关键词：地理信息系ｇ（ＧＩＳ）；交通领域；发展趋势　

中图分类号：ＴＰ３９１；Ｕ４１２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—６４２９（２００８１０４—００５２—０２　

地理信息系统（ＧＩｓ，Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）是指在计　

算机软硬件支持下，运用系统工程和信息科学方法，对地表空　

间数据进行采集、存储、显示、查询、操作、分析和建模，以提供　对资源、环境和区域等方面规划、管理、决策和研究的人一机系　

统。结合道路交通工作的实际，运用ＧＩＳ和现代计算机技术，　建立交通地理信息系统（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｇｅｏ　ｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓ．　

ｔｅｒｎ，简称Ｔ—Ｃ王ｓ），对促进道路交通的规划、管理与建设，具有　

极其重要的现实意义。　１　ＧｆＳ在交通领域中的应用现状　

１．１在道路设计中的应用　

首先选取设计地区的数字化地图，交互性选取控制点，使　

其连接、确定路线的走向，输入一些平曲线要素，即定了一条路　

线方案。加拿大ＣｒｉｐｐｅｎＣｏｍｕｉｔａｎｔｓｔｈｅＲｅｉｄＣｏｌｌｉｎｓ　ａｎｄＡｓｓｏｃｉａｔｅｓ　

公司采用ＧＩＳ完成了道路通道的选择与初步设计工作。该公　路位于温哥华岛，长１２７ｋｍ，４车道，跨过３７条主要河流，与１０　

条公路相连，经过２８个建筑物。ＧＩＳ在该项目中占有主要地　位，主要解决信息管理、分析及提供决策依据。ＧＩＳ很好地解　

决了项目设计的环境分析、公路选址等问题，包括：渔业、野生　

动物、森林、水、土壤、植被和土地利用等。　

１．２在交通规划中的应用　

对于交通规划而言，经常要涉及到人口、国民经济数据，各　

类城市规划的用地与规模，道路长度等级与通行能力，交通量，　

交通分区等众多内容，用地理信息系统来管理，可以在兼容接　口的条件下接收上述大部分现有数据，大幅度减少到各部门数　

据调查和数据输入的时间和工作，从而缩短规划项目的设计周　

期，提高工作效率。由中一加政府合作于１９９７年５月完成的　我国“广东省综合交通规划管理系统”，就是采用了美国的　Ｃｌｉｐｐｅｒ公司研制的ＧＩＬＳ软件平台ＴｒａｎｓＣＡＤ，将交通规划模型与　

ＧＩＳ相结合，对广东省的综合交通网络进行了规划，效果良好。　

１．３在交通管理中的应用　

大量的数据对于一个成熟的信息系统来讲是不可缺少的　基石。但是一个数据源真正的价值不在于海量的原始数据而　

在于在此基础上的实用分析。ＧＩＳ系统的决胜之处就在于它　

的智能性，能将数据合理地分化、分析，并能用一些易于观看、　

作者简介：徐强，男，１９７７年出生，２００１年毕业于长沙交　通学院，工程师；６５０００１，贵州省贵阳市中山东路　号　

收稿日期：２ＯＯ８—０４—０８　

・５２・　简练的表达方式，如一些统计图表、分区图、专题图等。这些对　

于管理者来说相当方便，能依据不同的用户要求合理得出不同　

的数据及表达形式。广东省于１９９７年３月完成了“广东省综　

合交通管理信息系统”。该系统基于ＧＩＳ和数据库技术，将日　常与交通相关的事务融为一体进行处理。它分为社会经济、基　

础设施、运网流量、规划项目、系统维护及系统功能等模块。　

１．４　ＧＩＳ与１１Ｓ系统的联合应用　

我国学者研发基于组件式ＧＩＳ的移动奥运智能交通系统　

（ＩＴＳ）。它是通过采用面向对象技术和组件式的ＧＩＳ系统，实　

现交通信息查询统计分析、定位系统和智能化分析、紧急事件　

指挥处理等功能的智能交通系统。　

２　ＧＩＳ的发展趋势　

２．１　Ｗｅｂ　ＧｌＳ一网络ＧＩＳ　计算机网络技术的最新发展使得在网络上实现ＧＩＳ应用　

日益引起人们的关注，建立万维网ＧＩＳ（ＷＷＷ　ＧＩＳ或Ｗｅｂ　ＧＩＳ）　是近年来ＧＩＳ研究领域的一个前沿课题。Ｉｎｔｒａｎｅｔ吼Ｓ是指在　

Ｉｎｔｒａｎｅｔ的信息发布、数据共享、交流协作基础之上实现ＧＩＳ的　

在线查询和业务处理等功能。ｗｅｂ分布式交互操作是工作重　

点。由于　率、安全性及面向业务处理等关键要素，ＩｎＷａｎｅｔ　ＧＩＳ　正在Ｉｎｔｒａｎｅｔ上获得广泛应用，利用Ｊａｖａ、ＣＧＩ、Ｐｌｕｇ／ｉｎｓ等开发技　

术，使企业用户直接通过Ｂｒｏｗｓｅｒ对ＧＩＳ数据进行访问，实现编　

辑修改、检索查询、信息分析、制图输出等ＧＩＳ基本功能。网络　

ＧＩＳ是当前ＧＩＳ的一个重要发展方向。目前，ｗ瞩　ＧＩＳ的建设　

面临４个方面的挑战：网上数据发布、网上数据互操作、网上数　据采掘和网上数据管理及安全性。　

２．２　Ｏｐｅｎ　ＧｌＳ一开放式ＧＩＳ　

开放式地理信息系统（Ｏｐｅｎ　ＧＩＳ）是指在计算机和通信环　

境下，根据行业标准和接口所建立起来的地理信息系统。它不　

仅使数据能在应用系统内流动，还能在系统间流动。Ｏｐｅｎ　ＧＩＳ　

是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，　

以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。Ｏｐｅｎ　ＧＩＳ规　范是由开放地理信息系统协会（Ｏｐｅｎ　ＧＩＳ　Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ，简称０Ｇｃ）　

制定的一系列开放标准和接口。ＯＧＣ由商业部门、政府机构、　

用户以及数据提供商等多个领域的成员组成，以获取地理信息　

处理市场最大的互操作。Ｏｐｅｎ　ＧＩＳ规范提供了地理信息及处　

理标准，按照该规范开发的各个系统之间可以自由地交换地．　

理信息和处理功能。　

２．３　ＶＧＩＳ一虚拟ＧＩ

Ｓ　维普资讯 http://www.cqvip.com 徐强：ＧＩＳ在交通领域中的应用现状与发展趋势　２ＯＯ８年第４期７月２０日出版　

虚拟ＧＩＳ就是ＧＩＳ与虚拟现实技术（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ）的结　

合。Ｇ・Ｂｕｒｄｅａ（１９９３年）提出虚拟技术是由沉浸一交互一构想　（ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ—ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ—ｉｍａｇｉｎａｔｉｏｎ），即“Ｂ”组成，它强调人的　

主导作用。ＧＩＳ与虚拟环境技术相结合将使ＧＩＳ更加完美。　ＧＩＳ用户在计算机上就能观察到真三维的客观世界，在虚拟环　

境中将能更有效地管理、分析空间实体数据。目前虚拟ＧＩＳ的　研究主要集中在虚拟城市。　

２。４　ＭＧＩｓ一多媒体ＧＩＳ　

应用多媒体技术对ＧＩＳ的系统结构、系统功能及应用模式　的设计产生极大的影响，使得ＧＩＳ的表现形式更丰富、更灵活、　

更友好。多媒体地理信息系统（ＭＧＩＳ）将文字、图形（图像）、　

声音、色彩、动画等技术融为一体，为ＧＩＳ应用开拓了新的领域　

和广阔的前景。多媒体技术在ＧＩＳ领域的深入应用，乃至出现　具有良好集成能力的ＭＧＩＳ是技术发展的必然。　

２。５　３ＤＧ　一三维ＧＩｓ　

随着计算机技术和ＧＩＳ在许多行业诸如城市地下管网、空　间规划、景观分析、地质、矿山、海洋、无线通信覆盖范围分析等　对三维ＧＩＳ的需求日益迫切，３Ｄ　ＧＩＳ的理论和应用近年来受到　

许多学者的关注。到目前为止，虽然有３Ｄ　ＧＩＳ系统问世，但其　

功能远远不能满足人们分析问题的需要，主要原因是３Ｄ　ＧＩＳ　

理论不成熟，其拓扑关系模型一直没有完全解决；另外三维基　础上的数据量十分大，很难建立一个有效的、易于编程实现的　

三维模型；计算机海量数据的处理为三维ＧＩＳ提供了基础。　

２．６　昀Ｓ＿—一时态ＧＩＳ　

人们都在一定的空间和时间环境中生存并从事各种社会　活动。从信息系统尤其是ＧＩＳ的实用角度出发，时间可以看成　

是一条没有端点、向过去和将来无限延伸的轴线，它是现实世　界的第四维。时问和空间不可分割地联系在一起，跟踪和分析　

空问信息随时阃的变化，应当是ＧＩＳ的一个合理目标。这样的　

ＧＩＳ就被称为时态ＧＩＳ（Ｔｅｍｐｏｒａｌ　ＧＩｓ）。在ＧＩＳ中也要经常查询　历史，最明显的例子就是宗地，一块宗地可能经过许多次的买　

卖或变化。在土地纠纷中，人们需要详细的历史记录作为法律　

依据。ＧＩＳ在环境应用中，也经常需要用到多时态的信息对环　

境进行综合评价。所以，研究ＧＩＳ的时态问题已成为当今ＧＩＳ　领域的一个重要方向。ＴＧＩＳ不仅应包括回顾过去的历史数　

据，还应包括展望未来的规划数据。时态ＧＩＳ的组织核心是时　

空数据库，其概念基础则是时空数据模型。时空数据结构的选　择应以不同类型的时空过程和应用目的作为出发点。虽然人　

们已分别在时态数据库和空间数据库研究方面取得很大进展，　但是“时态”＋“空间”≠“时空”，两者难以简单地组合起来，这　

导致了时态ＧＩＳ研究与应用的困难。作为一种系统方法，时态　ＧＩｓ的研究和应用还有很长的路要走。　

２。７组件式ＧＩｓ　

ＧＩＳ软件属大型软件，开发一套功能完备的ＧＩＳ软件是一　项极其复杂的工程。如何合理地组织ＧＩＳ软件的结构，一直是　

ＧＩＳ软件技术专家们研究的问题。它的发展大体经历了如下　

历程：ＧＩＳ模块、集成式ＧＩＳ、模块化ＧＩＳ和核心式ＧＩＳ。当前计　

算机软件控件技术（Ａｃｔｉｖｅ　Ｘ控件，其前身ＯＬＥ控件）为ＧＩＳ软　件提供了一种新的开发模式。组件化ＧＩＳ基于标准的组件式　

ＧＩＳ平台，各组件之间不仅可以自由、灵活地重组，而且具有可　

视化的界面和方便的标准接口。　３交通地理信息系统（Ｔ—ＧＩＳ）的发展趋势　

ａ）充分应用现代计算机技术，特别是网络技术、多媒体技　术以及ＥＳ（专家系统）、ＮＮ（神经网络）技术、ＳＤＳＳ（空间决策支　持系统）等建设具有超前性和实用价值的系统。　

ｂ）应用于交通规划、交通管理等方面的真三维ＧＩＳ系统。　

ｃ）…３Ｓ（ＧＩｓ、全球定位系统（ＧＰｓ）、遥感（ＲＳ＞）技术在道路　交通中的集成应用。利用ＧＩＳ的空间查询、分析和综合处理能　

力，ＲＳ的大面积获取地物信息的特征，ＧＰＳ的快速定位和获取　数据准确的能力，三者有机结合形成一个系统，实现各种技术　

的综合。　

ｄ）建立统一的ＧＩＳ应用系统的开发标准。　参考文献　

［１］焦莉，赵杰．论ＧＩＳ在交通领域中的应用［Ｊ］．东北测　

绘，２００２（２）：３２—３４．　

［２］王义，广　红，贾永刚．ＧＩＳ和ＳＤＳＳ在高速公路选线中　

的应用［Ｊ］．海岸工程，２００１（１）：３１—３８．　［３］陶泽明，裴玉龙，杨振兴．ＧＩＳ在交通工程领域的几项应　

用探索［Ｊ］．东北公路，２０ｏ２（２）：９５—９ｒ７．　

［４］芦东昕，李典蔚，任静，等．基于组件式ＧＩＳ的移动奥运　

智能交通系统［Ｊ］．计算机技术与发展。２ｏｏ７（５）：５９—６１．　［５］毛志红．地理信息系统（ＧＩｓ）发展趋势综述［Ｊ］．城市勘　

测。２０ｏ２（１）：２５—２８．　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＧＩＳ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｆｉｅｌｄ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｔｒｅｎｄ　

Ｘｕ　Ｑｉａｎｇ　

ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＧＩＳ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆｔｒａ￣ｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃｔｓ　ｉｔｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄ、　ＫＥＹＷＯＲＩ３６：ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ（ＧＩｓ）；ｔｈｅ　ｔＦａ￣ｅ　ｆｉｅｌｄ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄ