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1、Transportation Information Technologies,交通信息技术,第八章,交通地理信息系统,GIS-T,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,2,第八章,交通地理信息系统,GIS-T,?,GIS,技术,?,交通地理信息系统（,GIS-T,）,?,GIS-T,的数据模型,?,参考文献,GIS,地理信息系统原理和方法,.,边馥苓,主编,.,测绘出版社,.2004,GIS,空间分析原理与方法,(,第二版,).,刘湘南，黄方，王平编著,.,科学,出版社,.2008,地理信息系统,GIS,理论与实务,.,刘明德，林杰斌编著,.,清华大学出版,社,.2006,交通地理信
2、息系统,.,刘学军，徐鹏著,.,科学出版社，,2006,谢彩香，刘召芹,GIS-T,中的数据模型进展研究,J,测绘工程，,2005,，,14,（,3,）：,54-58,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,3,8.1 GIS,技术,?,GIS,地理信息系统的概念,是在计算机软硬件支持下，对地理环境诸要素进行,采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的,计算机系统。,?,GIS,地理信息系统在,ITS,中的主要应用,车辆导航定位和车辆监控调度,道路交通管理以及交通信息查询,电子地图,?,数据采集与编辑、地理数据库管理、空间查询和分析以,及地形分析等。,8,第,8,章,交通地理信息系统,
3、GIS-T,4,8.1.1 GIS,的组成,?,GIS,的组成,计算机硬件系统,?,计算机硬件是计算机系统中物理装置的总称，它是,GIS,的物理外壳。,计算机软件系统,?,指,GIS,运行所必需的各种程序，由计算机系统软件、地理信息系统软件（,GIS,软件）和应用分析软件组成。,用户,?,系统开发人员和,GIS,技术的最终用户,GIS,的组成,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,5,8.1.1 GIS,的组成,?,GIS,的组成（续）,地理数据,?,地理数据属于空间数据，地理数据以数据库进行组织和存贮，并通,过数据库管理系统进行管理。,?,空间数据,是指以地球表面空间位置为参照，描述
4、自然和社会经济要,素的数据，可以是图形、图像、文字、数字和表格等。,?,空间数据,包括：,几何数据,，描述地理实体本身位置和形状大小等的量度信息。由坐标,系表达。,关系数据,，描述各个不同地理实体之间空间关系的信息，如接近度、,邻接、关联、包含和连通等。由拓扑关系表达。,属性数据,，指非空间数据，是各个地理单元中的自然、社会、经济等,专题数据。由字符串或统计观测数值串表达。,?,空间数据,可分为,7,种不同类型：,类型数据，面域数据，网络数据，样本数据，曲面数据，文本数据，,符号数据,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,6,8.1.2 GIS,的功能,?,数据的采集与输入,概念：是将
5、系统外部的原始数据传输给系统内部，并将这,些数据从外部格式转换为系统便于处理的内部格式的过程,数据采集和输入包括三方面的内容：,?,数字化,，是指根据不同信息类型，进行模数转换、坐标变换等，形,成各种数据文件，存入数据库内。,?,规范化,，是指对不同比例尺、不同投影坐标系统和不同精度的外来,数据，必须统一坐标和记录格式。,?,数据编码,，是指根据一定的数据结构和目标属性特怔，将数据转换,为计算机识别和管理的代码或编码字符。,数据输入方式包括：,?,手工方式（键盘输入），手扶跟踪数字仪，扫描数字化，影像处理,和信息提取方式，数据通信方式,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,7,8.1.
6、2 GIS,的功能,?,数据编辑与更新,数据编辑,包括：,?,图形编辑,主要包括图形修改、增加和删除、图形整饰、,图形变换、图幅拼接、投影变换、误差校正和建立拓扑,关系等。,?,属性编辑,通常与数据库管理结合在一起完成，主要包括,属性数据的修改、删除和插入等操作。,数据更新,?,是以新的数据项或记录来替换数据文件或数据库中相应,的数据项或记录，它是通过修改、删除和插入等一系列,操作来实现的。,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,8,8.1.2 GIS,的功能,?,数据存储与管理,数据存储与管理的概念：,?,数据存储,是将数据以某种记录格式存储在计算机内部或外部存储介质上。,?,数据管
7、理,是处理数据存取和数据运行的各种管理控制。,?,空间数据管理,是将各种图形数据或图像数据都以严密的逻辑结构存放在空,间数据库中。,数据管理的方式：,?,文件管理，关系数据库管理，文件结合关系数据库管理，面向对象数据库,（,OO,DBMS,）管理,集成化的,GIS,数据,管理,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,9,8.1.2 GIS,的功能,?,空间查询与分析,空间查询的概念,?,是按一定条件对空间目标的位置和属性信息进行查询，以形成一个,新的数据子集。,空间查询的分类,?,定位查询,用于实现图形和属性数据的双向查询。,?,分层查询,用于查询分层存放的图形数据和属性数据。,?,区域
8、查询,用于在屏幕上开一窗口或指定一任意多边形区域，查询该,区域内的所有图形数据和属性数据。,?,条件查询,根据数据项、运算符和函数组成的条件表达式来查询图形,数据和属性数据。,?,空间关系查询,又称拓扑查询。一类是几何元素之间的结构关系，另,一类是空间目标之间的位置关系。,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,10,8.2,交通地理信息系统（,GIS-T,）,?,GIS-T,的组成和结构,?,GIS-T,的应用举例,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,11,8.2.1 GIS-T,的组成和结构,?,交通地理信息系统,GIS-T,的概念,GIS-T,就是收集、存储、管理、综合分
9、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功能强大的,空间信息服务和管理工具。,?,交通地理信息系统,GIS-T,的系统结构,包括三个子系统：,数据库子系统,、,数据采集和质量控制子系统,以及,系统功能表征子系统,。,GIS-T,系统,结构与功能,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,12,8.2.1 GIS-T,的组成和结构,?,数据库子系统,GIS-T,中主要交通数据的类型包括：,?,空间信息,（如交通分区图，道路网络图，设施分布图等）,?,属性信息,（交通区属性数据库，路网属性
10、数据库，设施属性数据库，交通,流量、道路等级、路面状况、图像数据如航空影像、设施照片等）,?,其他有关信息,，如多媒体数据库中航空影像、设施照片、声音等多媒体信,息。,?,数据采集与质量控制子系统,采集行政区域边界、道路、铁路、基础设施等要素的,空间图形数据,，,这些空间要素,按照不同空间数据类型分层,，并且能够满足规划与管理,应用的数据质量要求。,系统提供的,属性数据库管理子系统,，能够完成相应的属性数据，例如,如上所述的行政区域，交通分析区域，路线，基础设施等信息的输,入、修改、查询和管理等功能，并且建立空间数据与相应属性数据库,的关联,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,13,
11、8.2.1 GIS-T,的组成和结构,?,系统功能表征子系统,路网管理,?,系统提供交通路网的编辑，如路段的修改，增加或删除路段，增加或删除,节点，路段合并或分割等功能。,?,路网管理中采用,动态分段技术,，动态分段功能是将地图网络中的连线按特,征分段。,某系统交通事件和路面质量的动态分段显示,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,14,8.2.1 GIS-T,的组成和结构,?,系统功能表征子系统,（续）,空间查询,?,子系统提供,从图形查,询属性,和,从属性查询,图形,的图文交互查询,方式，包括空间位,置、属性、范围和关,系等多种功能。,?,查询内容包括：交通,流量图、各路段的交,通
12、饱和状态表、拥挤,交叉口的空间、时间,分布图，以及交叉口,饱和状态表等,监控路网中的交通流量图,道路网交通饱和状态图,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,15,8.2.1 GIS-T,的组成和结构,?,系统功能表征子系统（续）,统计分析,?,系统将查询的数据以各种数据视图进行表达，这些数据包括规划,对象地区社会经济、人口、交通总量等指标历史变化的统计图。,某省公路里程统,计柱状图,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,16,8.2.1 GIS-T,的组成和结构,?,系统功能表征子系统（续）,空间分析,?,系统提供了空间数据的编辑和修改功能，主要包括交通区域的编,辑、交通分区的
13、合并、分割。,专题制图,?,基本功能用于编辑、显示和测量图层，主要包括编辑、综合制图和,测量等功能。,栅格显示,?,栅格显示功能使得,GIS,可以包含图片和其他影像，并可将对应的属,性数据进行叠加分析，对图层进行更新。,路径优化,?,设定起止点，可以选择最短路径，同时可以设置某个路口不能通,行，某个路段不能通行；指定通行条件，寻找最佳路径,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,17,8.2.2 GIS-T,的应用举例,?,道路电子地图在道路交通中的应用,静态地图将被动态的,数字地图,和,电子地图,所替代,通过综合统计和分析各种交通数据以及采,用丰富多样的图表显示,8,第,8,章,交通地
14、理信息系统,GIS-T,18,8.2.2 GIS-T,的应用举例,?,GIS,在道路,CAD,中的应用,在规划和设计中可以利用,GIS,进行有效的道路环,境影响评价，优选对环境影响最小的路线设计方,案。,GIS-T,还与路面管理系统、桥梁管理系统等公路养,护管理系统相关连，借助先进的路面和桥梁检测设,备和数据搜集手段，使道路养护管理更加科学合,理，经济高效。,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,19,8.2.2 GIS-T,的应用举例,?,GIS,在公交、机场等管理中的应用,目的在于应用,GIS,技术收集、利用、共享公共交通数据和,信息，以利于运输部和公交工业信息的交换和使用。,?,
15、从地区来看，公交公司可方便地获得信息以更好地掌握资源并作出,科学的规划决策。,?,从国家水平来看，它代表了国家公共运输信息基础设施。,上海市基于,GIS,的,公共交通线路查询,系统界面图,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,20,8.2.2 GIS-T,的应用举例,?,3S,集成在交通中的应用,GPS,，,GIS,，,RS,（遥感）三种新技术的有机集,成，将实时、动态地实现数据的采集和管理，能够,有效地应用在交通运输领域。,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,21,8.2.2 GIS-T,的应用举例,?,GIS,在交通规划中的应用,交通规划过程或称交通建模系统通常分为预分析
16、、分析和,后分析等阶段，包括七个步骤：,?,数据调查,，包括土地使用、人口、交通设施分布等基础数据库的建,立；,?,土地使用预测,，预测未来与城市发展相适应的交通系统的增长水平,?,出行生成,，预测各小区的总的出行数；,?,出行分布,，预测,OD,流量（起终点流量）；,?,方式划分,，预测各种可行的交通方式中的出行数；,?,网络分配,，将预测的,OD,流量分配到网络的各条边上；,?,评价,，从系统运营及环境影响等方面对路网进行评价。,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,22,8.2.2 GIS-T,的应用举例,?,GIS,在交通规划中的应用（续）,GIS,能够较好地用于交通需求预测，
17、其优势包括：,?,强大的数据管理功能、数据更新和处理功能；,?,GIS-T,中拓扑化的数据模型适应于交通网络分析，与交通规划分析,模型有着较好的结合可能；,?,GIS,的图形显示和表达能力，能够极大地辅助规划和管理。,上海市公路网交,通拥挤度分布图,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,23,8.2.2 GIS-T,的应用举例,?,支持交通事故分析的应用,确定事故的空间位置和分布,采用动态分段算法实现事故的自动定位，将事故数据与道路空间位置,相结合,事故动态显,示与查询,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,24,本章小结,?,GIS,技术,GIS,的组成,GIS,的功能,?,
18、交通地理信息系统（,GIS-T,）,GIS-T,的组成和结构,GIS-T,的应用举例,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,25,作业,?,问答题,什么是,GIS,？,GIS,由哪几部分组成？每一部分的具体含义是,什么？,什么是,GIS,数据的采集和输入？,GIS,数据采集和输入的方法,有哪些？它们的具体内容是什么？,什么是,GIS,的数据存储？什么是空间数据管理？,GIS,管理数,据的具体方案有哪些？,简述,GIS,空间查询与分析的主要内容。,什么是,GIS-T,？,GIS-T,主要包括那些子系统？每一种子系统,的主要作用是什么？,简述,GIS-T,的系统功能。,8,第,8,章,交通
19、地理信息系统,GIS-T,26,作业,?,思考题,结合自己平时的使用经验，举出,GIS,实际应用的一,个例子，包括系统功能、系统构成、怎样应用系统,等。,简述,GIS-T,的数据模型。,?,作业提交,通过电子邮件发到邮箱,?,chen_,作业文件名格式,?,20080420139,王雷,(,交通信息技术,)(,第八章,).doc,8,第,8,章,交通地理信息系统,GIS-T,27,课外阅读,GIS,地理信息系统原理和方法,.,边馥苓,主编,.,测绘出版社,.2004,GIS,空间分析原理与方法,(,第二版,).,刘湘南，黄,方，王平编著,.,科学出版社,.2008,地理信息系统,GIS,理论与实务,.,刘明德，林杰,斌编著,.,清华大学出版社,.2006,交通地理信息系统,.,刘学军，徐鹏著,.,科学出版,社，,2006,谢彩香，刘召芹,GIS-T,中的数据模型进展研究,J,测绘工程，,2005,，,14,（,3,）：,54-58,
