城市交通网络GIS数据模型研究进展与问题探讨

交通是GIS技术最重要的应用领域之一,本文首先对城市交通网络空间数据模型进行了分类,然后介绍了近年来城市交通网络空间数据模型研究在导航数据库、时态数据处理、多模式交通网络表达等方面的主要进展。     

当前GIS发展的几个特点

本文主要就ＧＩＳ数据结构、数据模型、ＧＩＳ的信息处理模式、ＧＩＳ与专家系统、神经网络、ＣＡＤ的集成以及虚拟ＧＩＳ、开放式ＧＩＳ等方面介绍了当前国际ＧＩＳ发展的几个特点。     

基于GIS的城市交通网络要素可视化表达方法研究

城市交通网络要素的可视化表达是GIS—T研究和应用领域中的一个难题,本文在对目前流行的交通网络数据模型进行系统研究的基础上,选择了动态分段技术下的结点-弧段模型,对交通网络复杂要素进行可视化表达,并对城市交通网络要素的可视化表达方法和形式进行了分析,最后结合交通网络复杂要素的可视化表达,设计和创建了具体的数据结构表和数据结构图。     

浅析基于OO数据模型的OOGIS

根据传统的ＧＩＳ的不足,结合ＧＩＳ的发展的趋势,论证了用ＯＯ技术开发ＧＩＳ,,建立ＯＯＧＩＳ数据模型的意义和方法,探讨了ＯＯ技术在ＧＩＳ中的一些应用问题。     

基于面向对象数据模型（OODM）构建GIS一体化数据库的应用与实现初步研究

由于ＧＩＳ是集图形,图像,属性等多种数据源于一身的空间信息管理系统,因此当前该领域研究热点之一就是如何构建一体化的数据管理体制,本文首先分析了现有ＧＩＳ空间数据库机制的不足,然后介绍了目前数据库领域中一种新型的数据模型－面向对象数据数据模型,分析了采用面向对象数据模型建立ＧＩＳ空间数据库的现实意义和优势,对开发基于面向对象数据模型的ＧＩＳ一体化数据库技术路线进行了初步研究,并对有关实现方法进行了比     

地理信息系统的数据模型与系统结构

数据模型是描述数据内容及其相互关系的工具，它是数据库设计的核心问题之一。空间数据相对于一般事务性数据具有数据量大和更加复杂的特点，因此，地理信息系统（ＧＩＳ）中空间数据模型的研究显得尤为重要。商业化的ＧＩＳ一般采用关系数据模型，而关系数据模型缺乏表达空间实体及其相互关系的能力，因此形成了图形库与属性库相分离的ＧＩＳ系统结构。这种结构不便于空间实体的整体管理。为解决这一问题，人们探索了扩展的关系模型和面向对象的数据模型。本文介绍了这三种ＧＩＳ数据模型及其与之对应的三种系统结构，分析了这些模型与系统结构的优越性和不足之处，并揭示了数据模型与系统结构之间的内在关系。     

分形内插与DELAUNAY三角网结合的三维地形可视化数据模型

为了有效地实现ＧＩＳ分析中地形数据的可视化，本文提出了分形内插与Ｄｅｌａｕｎａｙ三角网结合的三维地形可视化数据模型。该模型不仅能满足几何精度，保持地形特征，而且具有表面质感理想的可视化效果。该模型的空间分辨率可以由尺度、位置和时间参量来调节，具有多尺度表达、局部加密表达和时空动态表达的特点。该模型适于ＧＩＳ的可视化操作与分析。     

地理信息分类体系在GIS语义数据模型设计中的应用

本文首先分析了地理信息分类学在ＧＩＳ应用中的主要成绩和进展,在简单讨论ＧＩＳ语义数据模型基本概念的基础上分析地理信息分类体系在ＧＩＳ语义数据模型设计中的应用问题,在本文的最后指出了需要继续进行的工作。     

地理信息分类体系在GIS语义数据模型设计中的作用

本文首先分析了地理信息分类学研究在ＧＩＳ应用中的主要成绩和进展,在简单讨论ＧＩＳ语义数据模型基本概念的基础上分析地理信息分类体系在ＧＩＳ语义数据模型设计中的应用问题。在本文的最后指出了需要继续进行的工作。     

时空数据模型的N1NF关系基础

Ｎ１ＮＦ关系方法在处理非表格化的复杂结构对象时优于传统关系方法，因而适合于时态ＧＩＳ。本文讨论了空间对象的Ｎ１ＮＦ表达和操作，将空间，时间和属性结合为一个整体，与作者的前期工作一起构成了矢量式时空数据模型的Ｎ１ＮＦ关系基础；本文还初步讨论了建立在这个基础上的面状地理要素的时空数据模型。     

基于GIS和AI的城市区域内最佳路径算法研究

针对传统Dijkstra算法效率低的特点,从GIS和人工智能的角度提出了一种对传统Dijkstra算法进行优化的方式。首先根据城市交通网络的特点建立了交通网络拓扑图,提出了地名节点和交通节点的概念,并用合理的数据结构存储此交通网络,然后在此基础上使用一种新的启发函数以提高搜索效率,使优化过的Dijkstra算法能用于复杂的交通网络。     

基于特征的城市交通网络非平面数据库的实现

针对基于特征的GIS及交换网络分析对数据结构的要求，着重讨论了如何建立基于交通网络特征的非平面拓扑，以改进地理分层－关系表设计方法及平面图弧段－节点数据结构在交通网络描述中的不足之处，并通过面向对象的方法、动态分段技术和关系表指针操作，结合实例描述了基于完整交通特征的非平面数据库的实现方法。     

GIS在城市智能公交系统中的应用

随着经济的逐步发展,城市中的交通问题愈发凸显。相比人们出行需求日益增加,交通管理系统的便捷程度和服务水平却相对较低。本文从GIS在城市智能公交系统的应用前景,GIS在城市智能公交系统的应用、以及分析对比GIS在城市智能公交系统在国内应用的几个实例方面强调了城市智能公交系统建立的必然性和可行性,基于GIS的城市智能交通系统的建立将使公交服务更加方便、快捷和舒适。同时,GIS的城市智能交通系统的建立也将帮助政府交通部门为交通管理提供依据。     

浮动车地图匹配算法研究

针对现有浮动车地图匹配算法应用于城市复杂路网时面临的关键技术难点,本文基于浮动车数据,在 SuperMap GIS 平台下实现了城市交通路网的构建,并研究了一种浮动车地图匹配的新算法：基于网格的候选路段确定,基于距离、航向、可达性权重的定位点匹配及基于最短路径的行驶轨迹选择。算法能够满足浮动车地图匹配准确性与实时性的要求,为获取城市道路的交通拥堵状况信息提供可靠依据。     

基于道路标线布设方案的交通路网数据库构建研究

道路标线是交通规则的载体,它们布设在物理道路网络上为交通参与者分配路权,并规范其行为。通常,称这种加载了交通规则的物理道路网络为交通路网。本文首先提出了物理道路网络的表示模型;然后结合线性参考技术,以物理道路网络为基础,构建了基于的GIS道路标线布设方案数据模型;最后,本文选取示范路网,运用道路标线布设方案数据库,进行路网交通规则的推导,构建了基于车道级路网数据模型的交通路网数据库,为交通路网数据库的构建提供了一种参考。     

Simulated impacts of 3D urban morphology on urban transportation in megacities: case study in Beijing

Urban morphology and morphology change and their impacts on urban transportation have been studied extensively in planar urban space. The essential feature of urban space, however, is its three-dimensionality (3D), and few studies have been conducted from a 3D perspective, overly limiting the accuracy of studies on the relationships between urban morphology and transportation. The aim of this paper is to simulate the impacts of 3D urban morphologies on urban transportation under the Digital Earth framework. On the basis of the principle that population distribution and movement are largely confined by 3D urban morphologies, which affect transportation, high spatial resolution remote sensing imagery and a thematic vector data-set were used to extract urban morphology and transportation-related variables. With a combination of three research methods – factor analysis, spatial regression analysis and Euclidean allocation – we provide an effective method to construct a simulation model. The paper indicates three general results. First, building capacity in the urban space has the most significant impact on traffic condition. Second, obvious urban space otherness, reflecting both use density characteristics and functional characteristics of urban space, mostly results in heavier traffic flow pressure. Third, no single morphology density indicator or single urban structure indicator can reflect its contribution to the pressure of traffic flow directly, but a combination of these different indicators has the ability to do so.     

变形交通线路图自动制作方法

城市交通网络规模的不断扩大使得交通线路图成为一种常用地图。为了提高信息的传输效率，更好地保证图形的清晰易读性，出现了变形交通线路地图^[1]。本文分析了变形交通线路图特性并对其自动制作过程进行了总结。为解决制作过程中地图符号冲突问题，提出了作用力驱动站点位移的交通线路图变形压缩方法。建立交通线路图中站点受力移动模型并设计了以坐标轴为轴心的移位算法。试验表明，该算法能够有效解决地图符号冲突问题，为完全自动制作变形交通线路图建立了基础。     

公路资产数据库的设计与可视化研究

公路资产包括基础设施及其附属设施等有形资产和相关的设备资源、人力调配等无形资产两部分。实现公路资产的数字化管理是数字交通、智慧交通的基础。本文以辽宁某县为实验区,研究提出了公路资产数据的分类体系及数据标准,基于地理信息系统(GIS)技术构建了公路资产数据库,实现了公路资产数据的可视化表达与管理,为该县公路的信息化管理奠定了坚实的地理空间数据基础,具有推广应用价值。     

Dynamic GIS Case Studies: Wildfire Evacuation and Volunteered Geographic Information

Incorporating the temporal element into traditional GIS is a challenge that has been researched for many years and has many proposed solutions. The implemented system "Extended Dynamic GIS" or EDGIS is based on the "geo-atom" and Space Time Point (STP). EDGIS provides a platform for spatiotemporal data representation, storage, and query in order to address the need for a dynamic GIS to manage complex geographic data types. The system has the capability of executing spatiotemporal object interaction queries (OIQs) such as crossing and coincidence of field-objects and object-fields. In this article existing dynamic GIS analysis techniques are further improved and enhanced through exploration of more in-depth case studies. Further examined here are applications to wildfire evacuation modeling and travel scenarios of urban environments with individuals providing volunteered geographic information (VGI). The EDGIS platform provides a means for interacting with a range of dynamic geographic phenomena. The areas of transportation, location based services (LBS), hazards, and geo-sensor networks provide challenges intertwined with the above applications as well as additional challenges pertinent to the ongoing GIScience research topic of spatiotemporal GIS. Using EDGIS to explore the described case studies of wildfire evacuation as well as VGI provides the advancements described above and demonstrates implemented uses for dynamic GIS.     

利用CA模型进行城市空间增长动力的研究--以武汉市主城空间增长过程分析为例

提出了基于扩散生长的状态型CA模型、基于轴线生长的交通型CA模型和基于优势驱动的环境型CA模型等三种CA模型，设定了包围填充、扩散生长、交通延伸、交通连接、交通吸引、优势生长等6种转换规则。模拟结果表明，武汉市主城整体上呈现出“摊大饼”的发展态势，并且扩散到城市地区，近郊优势增长十分明显，导致了大规模的郊区化，呈现出城乡一体化的发展态势。