重庆市主城区城市路网演变分析及与城市扩张耦合性研究

研究结合重庆市主城区2011-2017年高分辨率遥感影像和相关地形图、规划资料及交通专题资料信息等,提取城市路网和城市建设用地数据,基于GIS操作平台,采用空间核密度方法分析主城区城市路网时空演变特征,探索城市路网空间分布规律,以街道(镇)为研究单元分析城市道路与城市用地扩张之间的耦合关系,为合理规划交通道路布局,促进城市扩张与道路网络的协调发展提供了重要参考依据。结果表明,主城区城市路网分布具有空间不均衡性特征,路网演变有明显的方向性,以东西两翼带状区域变化为主,路网密度变化集中在低密度区。与城市用地扩张相关性研究中发现,城市路网是城市扩张的主要驱动力之一,路网中密度区域对城市扩张的驱动效应最明显。     

西安市路网时空演变与城市空间变化关系研究

为深入研究路网变化与城市空间变化的相互关系,基于扩展空间句法(sDNA)理论,以路网数据为数据源,通过道路接近度变化定性描述路网结构时空演变,利用道路接近度与城市边界变化、土地利用类型变化的相关系数定量探究相互影响关系,最后以道路密度为比较对象,反映道路接近度在表征城市空间变化方面的优势.结果 表明:2010-2018年间,西安市路网结构发生显著变化,前期路网骨架整体向外扩张,主要集中在东北部和西南部;后期路网骨架变化趋于稳定,变化主要体现在路网内部结构逐渐丰富;相比道路密度,道路接近度在反映路网变化时更直观、更准确、更全面,其与城市边界变化、土地利用类型变化之间的相关性更强.该研究为扩展空间句法在城市研究中的应用提供了新的参考方向.     

嵌入式导航终端互补分级路网拓扑模型的研究及实现

路径分析是嵌入式导航终端的基本功能。在层次空间数据模型的基础上,本文提出了互补分级数据模型,将整个路网拓扑分为概括拓扑和辅助拓扑两级,并给出两级路网拓扑数据快速合并机制形成详细路网拓扑,使得嵌入式硬件平台上远距离路径分析效率更高。     

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.     

基于GPS时空轨迹的路网拓扑自动变化检测

充分利用出租车GPS时空轨迹数据分布广和时效性强的特点,提出一种基于车载GPS轨迹数据的路网拓扑自动变化检测新方法。该方法首先利用向量相似性度量模型,度量GPS轨迹向量与路网局部拓扑向量之间的相似性,检测疑似道路拓扑变化点,然后通过比较疑似道路拓扑变化点与路网拓扑关系,完成新增、废弃、改建等道路变化,实现基于车载GPS轨迹的路网拓扑自动变化检测。实验结果表明,该方法不仅有效地检测出道路新增、道路废弃与道路改扩建等变化,而且能利用出租车实时和大范围分布特点来实现城市路网大范围实时变化检测。     

基于高分辨率航空影像与GIS数据的城市路网提取及分析

摘要：建立正确的城市交通路网可以帮助用户查询道路、选择最优路径、辅助车辆通行。以城区高分辨率航空影像为参考依据,以已有的GIS数据为数据源,利用ArcGIS平台对GIS道路数据进行一系列的整合处理,提取满足路网结构要求的城市路网数据,构建城市道路最基本的路网模型,对常见的错误路网关系进行列举分析。     

符合认知规律的时空轨迹融合与路网生成方法

以行驶在城市大街小巷的出租车GPS时空轨迹数据为研究对象,研究了符合"感知—认知—经验"认知规律3层次的轨迹融合与路网生成方法,提出了基于Delaunay三角网的时空轨迹融合模型,实现了从GPS时空轨迹中对符合认知规律需求的路网信息的获取,并以武汉市出租车GPS轨迹为试验,实现了对武汉市出租车时空轨迹的融合与武汉市路网数据的生成,证明了该方法的有效性。     

路网约束条件下热力规则设计与试验

热力图是一种能直观准确展示空间观测值的有效工具,在多个领域具有广泛应用。本文在分析设定不同道路层权重、道路技术等级分类的基础上,以反距离权重、直方图均衡化、密度补偿、参数多次迭代等方法,研究构建了以热力方式展示道路网分布及发达程度的相关规则体系。热力规则通过道路赋权、路线曲面化、密度协调、图面综合等多套规则的有机结合,实现了道路网总体发达水平信息的提取与展示,并以全球地理信息资源建设项目路网成果中的亚洲和非洲部分国家数据为例,进行了信息提取与热力分布试验。     

一种支持城市路网交通关系自动化的智能模型

针对车载导航、地图网站等应用中路网要素之间交通关系维护的难题,提出一种支持路网要素交通关系自动化的智能过程模型,将路网要素交通关系自动化过程理解为由路网要素间的空间和语义关系、规则集和控制系统组成的产生式系统.该产生式系统可在路网要素空间和语义信息基础上,通过定义可扩展的交通关系规则集,自动化地生成符合应用需求的路网要素间的交通关系.此外,在该产生式系统中引入触发器概念监控和响应几何网络及其交通关系规则集的变更,实时更新逻辑网络中的连通关系信息,实现几何网络、规则集和逻辑网络三者的一致性.同时,提出路网要素交通关系处理的控制策略和关键流程,并对该智能网络模型的有效性进行了验证.

Abstract：

Maintaining the traffic connectivity relations between road features has always been a time consuming task for in-vehicle navigation, map website, and other traveling service related applications. Such a task has been commonly conducted artificially and inevitably inefficient, yet makes data quality control difficult. Considering the intrinsic rules of traffic connectivity formed by the geometrical structures, spatial and semantic relationships between road features in city road networks, an intelligent processing model is set forward in this paper for traffic connectivity automation. It is argued that traffic connectivity automation between road features is fundamentally a production system composed of the spatial and semantic relations between road features, connectivity rules and control system. With the implementation of an extendable connectivity rule set, the traffic connectivity relations between road network features are built automatically based on the spatial and semantic information of road network. The trigger concept is adopted to monitor and respond the changes in geometrical network and connectivity rules, and then dynamically updates the traffic connectivity between road network features in logical network so as to guarantee the consistence between geometrical network, connectivity rules and logical network. A series of control strategies and a conducting engine are developed to maintain the traffic connectivity relations. A case study conducted on a real road network verifies the effects of the proposed intelligent model.     

地理加权回归的城市道路时空运行态势空间网格计算方法

随着城市化加速发展,交通拥堵已成为全球大城市面临的共同难题。高效、准确地分析与发现交通状态与影响因素的空间变化关系是优化道路交通要素配置的重要基础。提出了城市道路交通空间地理加权（road grid geographically weighted regression,RG-GWR）模型,首先以两种尺寸网格嵌套的九宫格计算区域路网承载力比率,识别出路网配置不均衡区域;然后结合实况交通态势,以地理加权回归模型计算单元网格的交通时空运行态势影响异质性参数及其回归关系,得到基于网格的邻近区域路网交通要素配置配比,实现以九宫格为单元的路网要素优化配置。以成都市核心区为例,构建了3种尺寸的空间网格,形成多级叠加的九宫格模型,计算提取了两种级别九宫格模型区域承载力参数,结果与高德实际路况匹配度分别达到62.5%与87.5%;RG-GWR模型在不同时段交通态势拟合度达到80%以上。结果表明,从空间角度分析道路交通均衡配置高效、可行,具有服务于智能化平台的广阔前景。     

室内路网模型的构建方法研究与实现

室内路网模型是提供室内位置服务的基础,主要应用于室内导航、最优路径查询等方面。根据对室内环境的空间结构分析,建立了室内位置信息图,并在此基础上结合三角网剖分思想,探索了室内空间区域剖分方法,通过配合ArcGIS软件进行二次开发实现了从路径点获取到路网模型构建的全过程处理。实验表明,这种室内路网模型构建方法可行、有效。     

哈尔滨市区建设用地扩张时空特征对比分析

基于Landsat TM/ETM+遥感影像数据,对哈尔滨市主城区1998、2008、2018年3个时期建设用地信息进行提取,采用ArcGIS 10.5等软件进行空间特征分析,并在此基础上对研究区的城市扩张驱动力进行分析.结果表明:1998—2018年研究区的建设用地面积扩张了122.75 km2,年均扩张速度为6.13...     

城市路网变化信息提取及其对土地利用的影响研究

城市路网作为一种特殊的土地覆盖类型,与土地利用相互作用。现代城市系统中道路变化越来越频繁,如何快速精确的对城市路网的变化信息进行提取不仅可以支撑路网基础测绘数据的更新需要,也可以为城市土地利用提供辅助支持。论文基于遥感和矢量数据进行道路网变化信息提取,分析城市路网结构和变化与土地利用的关联关系。     

基于路网的城市子区域提取技术研究

2016年起我国的城市规划管理开始实行"开放社区"的政策,城市规划向街区转型,新建住宅也要推广街区制。针对城市街区单位获取难度大的问题,提出了一种矢栅一体化的城市区域分割技术流程。首先将矢量形式的路网数据转换为栅格数据,随后利用数学形态学运算去除碎屑多边形,其次运用Hilditch图像细化算法提取路网骨架,最后通过两次扫描算法标记连通区域,提取路网分割的城市区域。该操作流程简便、高效,结果实用性强,可为后续城市空间分析提供一种有意义的基础底图数据。     

顾及天气影响的动态路网最优路径研究

针对雨雪雾天气影响下的动态路网最优路径问题,概括了天气影响行车的因子,基于停车视距模型进行了顾及天气影响的安全车速计算。在此基础上,将行车的时间和费用作为路阻,并结合现有交通模型,采用最大似然估计法确定了路阻函数,论述了在天气和交通状况已知的条件下,如何构建动态路网模型,并提出一种求解动态路网最优路径的算法。     

基于路网拓扑结构的指路标志标识系统数据模型的研究与应用

针对指路标志的标识功能,分析了指路标志的特征,提出了指路标志项的概念。基于路网拓扑结构,构建了以指路标志项为基本单元的指路标志标识系统的数据模型,使得在计算机中建立指路标志的信息管理及自动设计分析应用系统成为可能。最后,在此数据模型的基础上,开发了一个基于GIS平台的指路标志标识计算机应用系统。该系统能对指路标志进行自动设计、根据交通规则的修改对指路标志执行自动更新,说明本文提出的数据模型是有效可行的。     

《丝绸之路经济带核心区域地图集》的设计研究

从总体设计和图集编制两个方面详细介绍了《丝绸之路经济带核心区域地图集》的编制过程,分析总体设计中的设计思想、内容组织和版面设计,以及图集编制过程中的内容、色彩和符号等方面的创新,阐明图集编制特点,可为同类项目生产提供了借鉴。     

基于GIS的青岛市中心城区道路网络可达性研究

针对青岛市中心城区交通网络建设不完善的问题,研究了该区域路网的综合可达性,并提出了相应的解决方案.基于GIS平台,建立了青岛市中心城区路网模型;选取最小阻抗(时间和距离)、交叉口服务指数、路网密度和路网连通度作为关键评价指标,分别从路网距离关系、路网结构合理性、路网密度和路网发育程度4个方面分析了该区域的路网可达性;在...     

通用时空数据模型研究

时空数据模型可以分为基于位置的时空数据模型、基于对象的时空数据模型和基于时间的时空数据模型。它是指定时间段内指定空间区域所有地理目标时空信息的集合。研究这三种类型的时空数据模型并应用数学语言对其加以定义。另外研究定义时空分离的时空数据模型,该模型把地理目标的空间信息和时间信息分开存储,通过目标的标识和版本号将二者联系起来。研究结果使得时空数据模型更为通用化、系统化和规范化。