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篇1

關(guān)鍵詞：可視化遠(yuǎn)程教育；信息技術(shù)；現(xiàn)代化遠(yuǎn)程教育管理；融合

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）20-4834-02

Analysis of the Visual Management System of Distance Education

ZHANG Hao， HUA Dong-jin

（Nanjing University of Technology， Nanjing 211816，China）

Abstract： With the development of computer network technology， computer network technology has been applied in education management， visual management of distance education has been greatly favored by students， through the depth of information technology and teaching fusion， change the mode of classroom teaching， to promote the sustainable development of education， visual distance education management is of great significance in the modernization of education development.

Key words： visual distance education； information technology； modern distance education management； integration

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，學(xué)校的教育管理得到高度重視，采用可視化遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)，將信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教育管理，可視化遠(yuǎn)程教育管理是新型的管理模式，分析研究可視化遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)，使教育工作者充分認(rèn)識(shí)到可視化遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)的重要性。

1 可視化遠(yuǎn)程教育管理概述

可視化遠(yuǎn)程教育管理也稱(chēng)為現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育管理，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)已逐步向信息化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)開(kāi)放化、大眾化、一體化的遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)，推動(dòng)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的發(fā)展。針對(duì)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育管理與教育管理學(xué)的關(guān)系，教育管理是規(guī)范學(xué)生的一種有效手段，其主要目的是通過(guò)保障學(xué)生受教育的利益，以教育理念為基礎(chǔ)，從而推動(dòng)社會(huì)教育事業(yè)的發(fā)展，因此，可視化遠(yuǎn)程教育管理是屬于教育管理的范疇。對(duì)于可視化遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)組成框架，其是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化遠(yuǎn)程教育管理目標(biāo)和保障遠(yuǎn)程教學(xué)正常運(yùn)行的主要管理系統(tǒng)，可視化遠(yuǎn)程教育管理系主要包括人員管理、教育管理、組織管理和環(huán)境管理，第一，人員管理包括教師及其教學(xué)行為管理和學(xué)生及其學(xué)習(xí)行為管理；第二，教學(xué)管理主要包括教育資源管理、課程教學(xué)管理和教學(xué)過(guò)程管理；第三，組織管理，主要包括學(xué)習(xí)中心管理、決策和評(píng)價(jià)管理等兩種模式；第四，環(huán)境管理主要包括計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)和管理規(guī)章制度系統(tǒng)，尤其是計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)，將信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，從而實(shí)現(xiàn)信息可視化現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)。

2 可視化遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)模型研究

2.1 翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型

1） 翻轉(zhuǎn)課堂概述，翻轉(zhuǎn)課堂是“課前傳授+課上內(nèi)化”的教學(xué)形式，翻轉(zhuǎn)課堂注重學(xué)生課外學(xué)習(xí)和課堂知識(shí)的認(rèn)知和總結(jié)，因此，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式，針對(duì)可視化遠(yuǎn)程教學(xué)管理，這就要求建立翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型，如圖1 所示，表示翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型，將信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，信息技術(shù)是翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)的有利杠桿之一，其可以為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)支架服務(wù)，也有助于學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，因此，翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念和學(xué)生自學(xué)的因素來(lái)構(gòu)建支持翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。

2） 構(gòu)建支持翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)核心模塊，應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻資源整合、習(xí)題答案的過(guò)程性智能呈現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)監(jiān)控機(jī)制的可視化，第一，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻資源整合，首先應(yīng)明確視頻教學(xué)信息，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)提供了大量的教學(xué)視頻資源，但是，這些教學(xué)視頻資源缺乏針對(duì)性、系統(tǒng)性，導(dǎo)致學(xué)生不能獲取有效的教學(xué)信息，為了給學(xué)生提供有效的教學(xué)視頻信息，采用錄屏軟甲+PPT的方式進(jìn)行教學(xué)視頻的錄制，根據(jù)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律和知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系來(lái)設(shè)計(jì)PPT內(nèi)容，并且采用語(yǔ)音講解的方式，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的教學(xué)講解，明確視頻教學(xué)信息有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；其次，細(xì)化知識(shí)單元粒度，由于視頻教學(xué)信息豐富多樣，若不合理細(xì)化知識(shí)單元，不僅不能獲取有效的信息，也浪費(fèi)了大量的時(shí)間，因此，根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)施要求，應(yīng)合理設(shè)置教學(xué)前視頻和課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)的內(nèi)容，對(duì)于教學(xué)中的問(wèn)題，可以采用微視頻進(jìn)行知識(shí)內(nèi)容的講解，并針對(duì)性對(duì)其進(jìn)行講解，從而提高學(xué)生的認(rèn)知水平，但是，需要注意的是：微視頻的時(shí)長(zhǎng)應(yīng)控制在合理的時(shí)間范圍內(nèi)，一般情況下，應(yīng)控制在20分鐘左右；第二，習(xí)題答案的過(guò)程性智能呈現(xiàn)，由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中大多數(shù)習(xí)題缺乏針對(duì)性，大多數(shù)習(xí)題答案都是靜態(tài)地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，這樣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不利于學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，為了加強(qiáng)習(xí)題的練習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力為目標(biāo)，將系統(tǒng)答案的過(guò)程性智能呈現(xiàn)，即為每個(gè)小題設(shè)置一項(xiàng)重做功能，使學(xué)生在問(wèn)題解答過(guò)程中培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題的能力；第三，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)監(jiān)控機(jī)制的可視化，通過(guò)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)全過(guò)程，并針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)干預(yù)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的記錄信息轉(zhuǎn)換成一個(gè)可視化的二維表。

3） 支持構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模塊，其主要采用B/S三層架構(gòu)的數(shù)據(jù)層、功能層、表示層，如圖2所示，其中，功能層是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主要包括教師登錄界面、學(xué)生登陸錄面，而數(shù)據(jù)層主要是為教育教學(xué)提供各種教學(xué)資源的數(shù)據(jù)服務(wù)，從圖中可以看出，主要包括學(xué)生信息庫(kù)、習(xí)題答案庫(kù)、教學(xué)視頻資源庫(kù)和學(xué)習(xí)記錄庫(kù)。

2.2 MOOCs、Moodle課程管理系統(tǒng)

MOOCs、Moodle課程管理系統(tǒng)是一種新的教育管理系統(tǒng)，也被稱(chēng)為大規(guī)模開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)課程，主要將信息技術(shù)與教育教學(xué)有效整合，。其具有共享的功能。對(duì)于Moodle課程管理系統(tǒng)，其是教師創(chuàng)建有效的在線社區(qū)，通過(guò)Moodle數(shù)據(jù)的預(yù)處理，并采用信息可視化技術(shù)，通過(guò)交互式數(shù)字圖像來(lái)分析大量的數(shù)據(jù)信息，以便于學(xué)習(xí)者可以有效理解數(shù)據(jù)。對(duì)于Moodle新課程的創(chuàng)建，以學(xué)習(xí)內(nèi)容為基礎(chǔ)，有效整合學(xué)習(xí)資料，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生的交互，以達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。由于Moodle課程管理系統(tǒng)主要包括教學(xué)活動(dòng)模塊、教學(xué)資源信息模塊等兩大類(lèi)，其可以創(chuàng)建文本、頁(yè)面鏈接等靜態(tài)課程資料和課外作業(yè)、日志、調(diào)查評(píng)論等交互式課程資料，并且也可以提供聊天、論壇等交互專(zhuān)題討論活動(dòng)，尤其是Moodle課程管理系統(tǒng)中學(xué)生記錄的活動(dòng)日志，其主要以日志文件的方式存儲(chǔ)在管理系統(tǒng)中，通過(guò)記錄課程信息、課程日期、學(xué)習(xí)者和活動(dòng)項(xiàng)目等，使教師可以準(zhǔn)確判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。由于Moodle將日志保存在Oracle、Access等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，與文本文件相比，數(shù)據(jù)庫(kù)更具靈活性、方便性，對(duì)于Moodle數(shù)據(jù)的預(yù)處理，其主要通過(guò)管理者來(lái)完成任務(wù)，而不是教師來(lái)完成，管理者需要對(duì)用戶確認(rèn)、事物確認(rèn)、數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化等數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理工作，但是，Moodle數(shù)據(jù)的預(yù)處理的前提是需要進(jìn)行身份確認(rèn)。另外，雖然Moodle系統(tǒng)預(yù)處理工作相對(duì)較少，但是，管理者應(yīng)注重?cái)?shù)據(jù)收集、創(chuàng)建匯總表、數(shù)據(jù)離散化、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等處理工作，完善Moodle課程管理系統(tǒng)，使教師借助Moodle課程管系統(tǒng)來(lái)開(kāi)展教育教學(xué)。

3 結(jié)束語(yǔ)

可視化遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)是屬于當(dāng)前一種新的教育管理模式，將信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合在一起，并構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型和Moodle課程管理系統(tǒng)，促進(jìn)教育教學(xué)順利開(kāi)展，推到教育事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 王鋒.信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合：開(kāi)放大學(xué)建設(shè)的重中之重[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2013（03）：258-262.

[3] 張永濤，藏智超.信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合方法探討[J].大學(xué)教育，2013，14：89-90.

篇2

【關(guān)鍵詞】工作過(guò)程系統(tǒng)化藥事管理學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐

【中圖分類(lèi)號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2012）10C-0137-02

藥事管理學(xué)是生化制藥技術(shù)專(zhuān)業(yè)一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課程，在專(zhuān)業(yè)課程體系中占有重要地位。傳統(tǒng)的藥事管理學(xué)課程教學(xué)是根據(jù)藥事管理學(xué)科體系的知識(shí)點(diǎn)和順序進(jìn)行教學(xué)，這樣的教學(xué)雖然符合學(xué)科體系下知識(shí)認(rèn)知的規(guī)律，但學(xué)生的學(xué)習(xí)目的性不強(qiáng)，缺乏學(xué)習(xí)興趣，所學(xué)內(nèi)容與工作崗位脫節(jié)。筆者將工作過(guò)程系統(tǒng)化的課程開(kāi)發(fā)理念引入藥事管理學(xué)課程教學(xué)中，經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果，本文擬對(duì)此作一探討。

一、基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的課程教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）課程教學(xué)設(shè)計(jì)的相關(guān)概念

課程教學(xué)設(shè)計(jì)中主要涉及兩個(gè)概念，即“工作過(guò)程”和“學(xué)習(xí)情境”。

工作過(guò)程指的是個(gè)體為完成一件工作任務(wù)并獲得工作成果而進(jìn)行的一個(gè)完整的工作程序，是一個(gè)綜合的，時(shí)刻處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)但結(jié)構(gòu)相對(duì)固定的系統(tǒng)。“時(shí)刻處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”是指在不同職業(yè)和同一職業(yè)的不同時(shí)段的工作對(duì)象、內(nèi)容、手段、組織、產(chǎn)品、環(huán)境是不斷變化的；而“結(jié)構(gòu)相對(duì)固定”是指思維的工作過(guò)程是固定的，即資訊一決策一計(jì)劃一實(shí)施一檢查一評(píng)價(jià)。工作過(guò)程是技能、知識(shí)和態(tài)度整合的載體，強(qiáng)調(diào)在傳授知識(shí)、技能的同時(shí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)工作和學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)與人共處。高職教育是跨界的教育，強(qiáng)調(diào)根據(jù)實(shí)際工作需要和高職教育的需要設(shè)計(jì)工作過(guò)程，實(shí)現(xiàn)職業(yè)目標(biāo)和教育目標(biāo)的融合。

學(xué)習(xí)情境是工作過(guò)程的主題學(xué)習(xí)單元，是同一范疇的3個(gè)以上課程單元。以職業(yè)資格為基準(zhǔn)選擇課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，各學(xué)習(xí)情境之間呈現(xiàn)出平行、遞進(jìn)和包容的關(guān)系，通過(guò)比較學(xué)習(xí)逐漸熟能生巧，掌握資訊—決策—計(jì)劃—實(shí)施—檢查—評(píng)價(jià)的工作過(guò)程，獲得完整的思維過(guò)程。

（二）基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的課程教學(xué)設(shè)計(jì)思路

藥事管理學(xué)作為藥學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修課，其教學(xué)目的是使學(xué)生具備藥品研制、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)等環(huán)節(jié)管理和監(jiān)督的能力，并能運(yùn)用藥事管理的理論和知識(shí)指導(dǎo)藥學(xué)實(shí)踐工作，分析解決實(shí)際問(wèn)題。針對(duì)這些能力目標(biāo)，教師可對(duì)藥事管理學(xué)進(jìn)行工作過(guò)程系統(tǒng)化的教學(xué)設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)思路如下：第一步，進(jìn)行藥事管理人才社會(huì)需求的調(diào)查與分析，確定藥事管理的主要職業(yè)工作崗位。第二步，根據(jù)藥事管理的主要職業(yè)工作崗位確定典型工作任務(wù)。第三步，根據(jù)職業(yè)成長(zhǎng)及認(rèn)知規(guī)律遞進(jìn)重構(gòu)行動(dòng)領(lǐng)域，即課程體系構(gòu)建。第四步，根據(jù)職業(yè)特征及完整思維細(xì)化學(xué)習(xí)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境。第五步，根據(jù)分解出的學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施課程教學(xué)。

基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的藥事管理學(xué)課程教學(xué)，設(shè)計(jì)了9個(gè)學(xué)習(xí)情境（見(jiàn)表1），既遵循了從入門(mén)到熟練，從單一到綜合，從新手到專(zhuān)家的職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律，又遵循了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律。按照比較學(xué)習(xí)的原則，對(duì)藥品、人員、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)等環(huán)節(jié)進(jìn)行管理和監(jiān)督，學(xué)生在同一個(gè)范疇的9個(gè)工作過(guò)程構(gòu)成的課程單元——學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)中，通過(guò)重復(fù)步驟掌握藥事管理的基本方法，又在不同藥事管理內(nèi)容的比較中，提升自己的藥事管理和監(jiān)督能力。

二、基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的課程教學(xué)實(shí)踐

（一）課堂教學(xué)實(shí)施過(guò)程

與傳統(tǒng)的教學(xué)不同，基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的藥事管理學(xué)課程教學(xué)依據(jù)典型工作過(guò)程，分為資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查和評(píng)價(jià)6個(gè)步驟，以小組（3～5人）為單位進(jìn)行。以下以情境4“特殊藥品的管理”為例分析具體的教學(xué)過(guò)程。

首先，確定教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)分為知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，團(tuán)隊(duì)合作、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的良好職業(yè)素養(yǎng)。

其次，實(shí)施教學(xué)。與傳統(tǒng)的教學(xué)不同，學(xué)生參與工作過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，知識(shí)要點(diǎn)貫穿于整個(gè)工作過(guò)程中，教師是工作過(guò)程的設(shè)計(jì)者和指導(dǎo)者。通過(guò)以下步驟來(lái)完成：第一，資訊。教師通過(guò)典型案例提出工作任務(wù)。觀看鹽酸曲馬多在批發(fā)市場(chǎng)和藥店可隨意購(gòu)買(mǎi)的視頻，提出工作任務(wù)，即特殊藥品的管理。第二，決策。分小組查閱藥品管理的相關(guān)法律、法規(guī)。第三，計(jì)劃。小組討論，確定藥事管理的具體內(nèi)容、環(huán)節(jié)，分析典型案例。第四，實(shí)施。各小組按照討論結(jié)果，分別從監(jiān)督管理部門(mén)，藥品相關(guān)企業(yè)（批發(fā)店、藥店），藥品使用單位（醫(yī)院），新聞媒體等不同角色按照藥事管理法律、法規(guī)對(duì)特殊藥品鹽酸曲馬多進(jìn)行管理。各小組派學(xué)生代表分別上臺(tái)匯報(bào)各自的管理依據(jù)、辦法。第五，檢查。教師組織學(xué)生就本次任務(wù)的實(shí)施情況及結(jié)果提出問(wèn)題和建議，最后教師給出結(jié)論，總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。第六，評(píng)價(jià)。采取學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)與教師點(diǎn)評(píng)相結(jié)合的方式，根據(jù)學(xué)生在工作過(guò)程中的表現(xiàn)，對(duì)問(wèn)題的分析、總結(jié)歸納，語(yǔ)言表達(dá)，溝通能力，小組合作能力等對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

（二）教學(xué)方法

各學(xué)習(xí)情境的教學(xué)中均采用項(xiàng)目教學(xué)法。以小組為單位，師生共同完成一個(gè)項(xiàng)目。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅掌握了不同學(xué)習(xí)情境中藥事管理的基本知識(shí)、原理，而且提高了項(xiàng)目計(jì)劃、實(shí)施能力，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、獨(dú)立思考和表達(dá)能力。

（三）課程考核

課程考核采用形成性評(píng)價(jià)，即從工作任務(wù)完成情況、課堂表現(xiàn)、師生點(diǎn)評(píng)等方面來(lái)綜合評(píng)定，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在工作過(guò)程中的表現(xiàn)并進(jìn)行課堂反思。

篇3

關(guān)鍵詞:三維仿真;交通規(guī)劃;交通管理;地理信息系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào):U418.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

文章編號(hào):1005-569X(2010)05-0111-03

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通設(shè)施的建設(shè)速度不斷加快,這種形勢(shì)對(duì)城市的綜合交通規(guī)劃、建設(shè)、管理工作提出了更高的要求。于是,以三維仿真技術(shù)為核心,綜合應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感系統(tǒng)(RS)、無(wú)線通訊、互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)建立的綜合交通管理平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。該平臺(tái)集成各類(lèi)交通相關(guān)信息,實(shí)現(xiàn)交通信息的精細(xì)化、可視化、遠(yuǎn)程化、自動(dòng)化管理,能夠極大的提高城市的綜合交通管理水平,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2 三維仿真交通管理系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)

西方許多國(guó)家都十分重視以城市三維建模為基礎(chǔ)的三維仿真城市建設(shè),我國(guó)許多城市的管理部門(mén)近年來(lái)也先后開(kāi)展了三維仿真城市建設(shè)和數(shù)字仿真規(guī)劃工作。然而,目前國(guó)內(nèi)外交通領(lǐng)域信息化管理平臺(tái)仍以平面化信息系統(tǒng)為主,三維仿真應(yīng)用主要集中在局部施工設(shè)計(jì)、車(chē)輛行車(chē)模擬等,缺乏綜合性、實(shí)用性的應(yīng)用,其主要瓶頸為數(shù)據(jù)建設(shè),無(wú)法支撐三維化應(yīng)用需求。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通設(shè)施的建設(shè)速度不斷加快。以寧波市為例,“十一五”期間,規(guī)劃交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資將超過(guò)800億元,僅公路一項(xiàng),“十一五”規(guī)劃新建公路2030km,改建公路1500km。交通相關(guān)規(guī)劃、建設(shè)、管理、協(xié)調(diào)工作數(shù)量多、周期長(zhǎng)、復(fù)雜度高。另一方面,當(dāng)前交通設(shè)施立體化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯,同時(shí)隨著交通信息化水平的提高,各類(lèi)監(jiān)控、測(cè)速、信號(hào)控制等設(shè)施在線路上呈密集分布態(tài)勢(shì),傳統(tǒng)二維和平面符號(hào)形式表達(dá)的圖紙,因?yàn)閳D形簡(jiǎn)單、不能給人以自然界的本原感受而遭遇誤解。寧波具有良好的三維仿真基礎(chǔ),可以滿通管理的三維化應(yīng)用需求。寧波市從2002年開(kāi)始即著手開(kāi)展城市三維建模及數(shù)字仿真規(guī)劃工作,已建立了全市的地形地貌數(shù)據(jù)庫(kù)、規(guī)劃區(qū)的建筑體塊模型庫(kù)和地面高程模型庫(kù),完成了市區(qū)150km2主要建成區(qū)的三維精細(xì)模型庫(kù)建設(shè)工作。這就為寧波建設(shè)三維仿真交通管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

總體來(lái)講,寧波市交通信息化基礎(chǔ)設(shè)施齊全,寧波市各類(lèi)三維仿真空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)種類(lèi)多、覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)精度高,應(yīng)用研究單位技術(shù)儲(chǔ)備雄厚,且有完善的制度性保障,具備良好的條件開(kāi)展三維仿真交通管理系統(tǒng)建設(shè)工作。

3 系統(tǒng)建設(shè)

3.1 技術(shù)路線

三維仿真交通管理平臺(tái)基于B/S架構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā),系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程中盡可能將系統(tǒng)提供對(duì)外服務(wù)的應(yīng)用程序功能封裝和為“Web服務(wù)”,整個(gè)系統(tǒng)的功能可以采用松耦合的方式實(shí)現(xiàn)集成,而且平臺(tái)提供功能服務(wù)具有可擴(kuò)展性。

三維基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)與交通設(shè)施數(shù)據(jù)、交通規(guī)劃數(shù)據(jù)等交通專(zhuān)題數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一的空間坐標(biāo)系統(tǒng),通過(guò)三維空間數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)數(shù)據(jù)的集成管理。

3.2 三維基礎(chǔ)框架數(shù)據(jù)

基于高精度數(shù)字航空影像的三維空間數(shù)據(jù)及路網(wǎng)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)管理類(lèi)似Google Earth方式,使市交通管理部門(mén)的交通規(guī)劃、建設(shè)、管理能基于全市、全省、全國(guó)乃至全球空間環(huán)境中進(jìn)行,三維基礎(chǔ)框架管理子系統(tǒng)的建設(shè),能為寧波市交通工作提供全面的三維地理空間服務(wù)。

三維基礎(chǔ)框架數(shù)據(jù)庫(kù)主要采用多分辨率分級(jí)模型對(duì)DEM和DOM進(jìn)行組織,這種技術(shù)在不改變?cè)磾?shù)據(jù)精度和不影響視覺(jué)效果的條件下,通過(guò)層次細(xì)節(jié)顯示和簡(jiǎn)化技術(shù)來(lái)逐次簡(jiǎn)化地形的表面細(xì)節(jié),以減少場(chǎng)景的幾何復(fù)雜性,從而提高計(jì)算機(jī)繪制三維地形地貌的效率。三維基礎(chǔ)框架數(shù)據(jù)庫(kù)包括1∶10000和1∶500兩級(jí)比例尺的高分辨率航空影像地理模型庫(kù)。

3.3 三維交通規(guī)劃數(shù)據(jù)

主要包括各類(lèi)交通規(guī)劃資料,包括通道范圍、設(shè)計(jì)時(shí)速、立體互通及場(chǎng)站、指示標(biāo)志、監(jiān)控等配套設(shè)施規(guī)劃資料[1]。

三維交通管理系統(tǒng)系統(tǒng)對(duì)大量的交通設(shè)施進(jìn)行了精確地點(diǎn)對(duì)點(diǎn)三維化管理,因?yàn)槿S基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)精度達(dá)到厘米級(jí),從大型的服務(wù)區(qū),到小型的路燈,所有對(duì)象都有極高的精度,在系統(tǒng)中的位置,都與現(xiàn)實(shí)相一致,避免了今后各種信息的相互重疊和錯(cuò)位,主要包括以下路網(wǎng)數(shù)據(jù)、通道內(nèi)部信息、附屬設(shè)施等數(shù)據(jù)內(nèi)容。

三維交通設(shè)施數(shù)據(jù)利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng),在立體環(huán)境下采集建筑物幾何特征信息,各類(lèi)設(shè)施的貼圖全部采用真實(shí)的紋理信息,其信息采集是利用高性能的數(shù)碼相機(jī)對(duì)設(shè)施進(jìn)行全方位的拍攝,從而得到相關(guān)數(shù)碼像片圖片并經(jīng)過(guò)正射幾何糾正處理。數(shù)據(jù)與三維基礎(chǔ)框架數(shù)據(jù)相集成,采用統(tǒng)一的空間坐標(biāo)系統(tǒng)。

3.4 系統(tǒng)功能

三維綜合運(yùn)輸規(guī)劃子系統(tǒng)能夠?yàn)榻煌ňC合運(yùn)輸規(guī)劃提供輔助決策手段,主要從在路網(wǎng)中的作用、實(shí)施的緊迫性等方面進(jìn)行可視化分析,為決策部門(mén)提供參考意見(jiàn);利用完善的三維基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和強(qiáng)大的分析功能,從環(huán)境影響、工程造價(jià)、拆遷量、社會(huì)影響、工程難度等項(xiàng)目論證提供直觀依據(jù)[2,3]。

3.4.1 三維仿真場(chǎng)景瀏覽功能

實(shí)現(xiàn)宏觀、微觀場(chǎng)景的一體化,支持從全球、城市宏觀場(chǎng)景到精細(xì)三維場(chǎng)景的平滑瀏覽,提供了縮放、平移、盤(pán)旋、環(huán)繞飛行、步行、飛行、定速巡航等多種便于進(jìn)行交流的漫游工具[4]。可以定義熱點(diǎn),提供鷹眼導(dǎo)航圖以輔助漫游觀察,同時(shí)還提供了透視圖、頂視圖、斷面視圖等多種視圖類(lèi)型。

3.4.2 輔助宏觀規(guī)劃決策功能

(1)挖填方分析。用于挖填方量的預(yù)算,直觀對(duì)比各類(lèi)方案的填挖土方成本。具體如圖1所示。

圖1 挖填方分析結(jié)果

(2)空間量測(cè)。能夠輔助測(cè)量高速公路設(shè)計(jì)空間位置有關(guān)參數(shù)的量化分析:比如道路路面寬度、直線加速距離、車(chē)輛暫停位置的面積、高速公路與周邊建筑或其他地物的距離、橋梁隧道的長(zhǎng)度、隧道高度、高速入口收費(fèi)處與服務(wù)區(qū)之間的距離(是否合適)、應(yīng)急電話與照明設(shè)施的間隔距離(是否適合)等。

(3)數(shù)據(jù)邏輯分層管理。系統(tǒng)將數(shù)據(jù)管理功能獨(dú)立成數(shù)據(jù)管理功能層,從邏輯上與系統(tǒng)其他各層進(jìn)行分離,實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)存取的設(shè)備無(wú)關(guān)性和位置無(wú)關(guān)性。

(4)特殊設(shè)施影響域分析。影響域分析能夠根據(jù)特殊設(shè)施(如加油站等)周邊的地形特征,分析出周邊相對(duì)與中心位置的危險(xiǎn)區(qū)域,可模擬演示高速公路設(shè)計(jì)方案殊設(shè)施對(duì)周邊地物的影響區(qū)域。(圖2)。

(5)路面特性分類(lèi)定位統(tǒng)計(jì)。根據(jù)不同路段的不同特性,統(tǒng)計(jì)瀝青路、混凝土路、橋梁、隧道等,實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)不同類(lèi)型路段的位置、數(shù)量、建造成本等信息。

3.4.3 輔助精細(xì)設(shè)計(jì)管理功能

(1)定點(diǎn)視域分析。實(shí)現(xiàn)在任意選定點(diǎn)方位的視角進(jìn)行觀察。可以用來(lái)分析出視點(diǎn)位置是否有視線遮擋,幫助確定高速道路導(dǎo)識(shí)系統(tǒng)和道路監(jiān)控系統(tǒng)的最佳平面安放位置和豎向高度;也可以模擬分析駕駛者在高速道路行駛過(guò)程中的視線情況。

(2)定線巡航。可以在三維場(chǎng)景任意定制巡航路線,設(shè)定的參數(shù)包括巡航的高度、速度、視角,分析從整體分析道路的路線設(shè)計(jì),方便設(shè)計(jì)方案的演示。

(3)監(jiān)控設(shè)施覆蓋面分析。用于分析某點(diǎn)控制設(shè)施的覆蓋面,了解對(duì)于一定角度和半徑的扇面內(nèi)的通視情況。

(4)特殊路段管理。對(duì)需特殊處理的的橋涵、隧道、高擋墻、高邊坡以及等進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)構(gòu)造。

(5)剖面分析。能用于對(duì)任意形狀的地形切剖面,進(jìn)行各個(gè)點(diǎn)的分析,實(shí)現(xiàn)精確化測(cè)算。

(6)設(shè)施搜索定位。快速查詢相關(guān)設(shè)施三維位置及屬性目標(biāo),具備定制搜索、分類(lèi)搜索及模糊查詢功能,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵字搜索和劃定空間范圍的搜索方式;

(7)三維交通設(shè)施屬性管理。各類(lèi)交通設(shè)施屬性數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ),以滿足屬性數(shù)據(jù)豐富多樣性、維護(hù)更新頻繁等管理特點(diǎn)需要。數(shù)據(jù)庫(kù)可以采用Oracle或SQL Server。屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)通過(guò)關(guān)鍵詞進(jìn)行關(guān)聯(lián),以達(dá)到功能、管理的相對(duì)獨(dú)立性。

4 系統(tǒng)典型應(yīng)用

4.1 選址分析

三維仿真交通管理系統(tǒng)以三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),能夠?qū)⒊鞘行螒B(tài)、地形地貌直觀地體現(xiàn)出來(lái),從整體上把握交通設(shè)施周邊的空間形態(tài),能對(duì)地理空間的物理環(huán)境、視覺(jué)環(huán)境以及空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,可以快速查閱各種交通設(shè)施現(xiàn)狀與規(guī)劃數(shù)據(jù),進(jìn)而利用空間統(tǒng)計(jì)功能,實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)各方案的拆遷量、挖填土方數(shù)量及路線長(zhǎng)度,降低建設(shè)成本,使線路空間分布更加合理高效。

4.2 交通設(shè)計(jì)

利用實(shí)時(shí)巡航等功能,能模擬駕駛感受,提高線路的坡度、彎度設(shè)計(jì)的合理性,利用視域分析、控制設(shè)施影響域分析功能,調(diào)整監(jiān)控、信號(hào)設(shè)備的分布點(diǎn),使設(shè)施效能最大化。利用特殊設(shè)施影響域分析,綜合居民地等信息,沿線合理配備加油站等設(shè)施。

4.3 宣傳演示

二維建筑圖紙或效果圖等資料無(wú)法整體直觀反映現(xiàn)場(chǎng)情況,通過(guò)開(kāi)展三維仿真工作,社會(huì)各界可以通過(guò)系統(tǒng)直觀、生動(dòng)了解交通項(xiàng)目建設(shè)狀況和未來(lái)規(guī)劃前景,有利于項(xiàng)目工作的宣傳,提高項(xiàng)目建設(shè)的社會(huì)效益。

5 結(jié)語(yǔ)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,特別是交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,給城市綜合交通規(guī)劃、建設(shè)、管理工作提出了更高的要求。以三維仿真技術(shù)為核心,綜合應(yīng)用3S等新技術(shù),集成各類(lèi)交通相關(guān)信息,實(shí)現(xiàn)交通信息的精細(xì)化、可視化、遠(yuǎn)程化、自動(dòng)化管理,能夠極大的提高城市的綜合交通管理水平,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]

袁興無(wú).道路三維可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2006(6):55~56.

[2] 沈雪香.高速公路景觀設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng)[J].交通科技,2007(3).

[3] 張衛(wèi)兵,程雙希.視覺(jué)分析在道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].山西科技,2008(3).

篇4

關(guān)鍵詞：GIS；地理信息系統(tǒng)；空間可視化；標(biāo)準(zhǔn)化

中圖分類(lèi)號(hào)：X87文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近年來(lái)，隨著地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，目前已在地學(xué)學(xué)科中大規(guī)模的應(yīng)用和全面發(fā)展，同時(shí)也涉及到所有空間信息分析處理的領(lǐng)域中。因此，研究地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展勢(shì)在必行。

1、地理信息系統(tǒng)的概念

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是在1963年由加拿大測(cè)量學(xué)家湯姆林遜（RogerF.Tomlinson）首次提出的，并建立了世界上第一個(gè)GIS――加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS）。

在國(guó)內(nèi)有時(shí)又稱(chēng)為“地學(xué)信息系統(tǒng)”或者“資源環(huán)境信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)（SpatialInformation System），它是一個(gè)在計(jì)算機(jī)硬件、軟件支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層空間中的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、模擬、分析、顯示和描述的系統(tǒng)。這里的“地理”二字是指地理坐標(biāo)參照系統(tǒng)，也即按地理坐標(biāo)來(lái)組織空間數(shù)據(jù)。關(guān)于地理信息系統(tǒng)的定義又可以認(rèn)為是由兩個(gè)方面組成的。一方面，地理信息系統(tǒng)是一門(mén)科學(xué)，是描述、存儲(chǔ)、分析和輸出空間信息的理論和方法的一門(mén)新興的交叉學(xué)科；另一方面，地理信息系統(tǒng)是一個(gè)處理地理空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，管理和使用人員以及空間數(shù)據(jù)這四個(gè)部分組成的。

2、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

GIS的應(yīng)用范圍十分廣泛，憑借其博才取勝和運(yùn)籌帷幄的優(yōu)勢(shì)，它已成為國(guó)家宏觀決策和區(qū)域多目標(biāo)開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)工具，在資源管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、國(guó)防以及軍事上都有應(yīng)用。

2.1．GIS在資源環(huán)境管理中的應(yīng)用

資源清查是地理信息系統(tǒng)最基本的職能。利用GIS 的分析和統(tǒng)計(jì)功能，提供資源環(huán)境管理的各種基本信息，并通過(guò)對(duì)應(yīng)用模型的建立，為政府的決策提供依據(jù)和幫助。如美國(guó)資源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蝕為蛀牙目的的多用途、專(zhuān)用的土地GIS。該系統(tǒng)通過(guò)收集耕地面積、濕地分布面積、季節(jié)洪水覆蓋面積、土壤類(lèi)型、專(zhuān)題圖件信息、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)信息，建立了潛在的威斯康星地區(qū)的土壤侵蝕模型，據(jù)此，探討了土壤惡化的激勵(lì)，提出了合理的改良方案，達(dá)到對(duì)土壤資源保護(hù)的目的。

2.2．GIS在道路交通管理中的應(yīng)用

近年來(lái)，GIS在交通方面的應(yīng)用得到了廣泛的重視，并形成了專(zhuān)門(mén)的交通地理信息系統(tǒng)GIS-T，以滿足道路交通管理方面的要求。GIS在交通管理方面的應(yīng)用主要有路廊設(shè)計(jì)（通過(guò)分析土地利用圖、地形圖以及現(xiàn)有道路網(wǎng)等多種空間數(shù)據(jù)，定出公路最終線向）、道路管理，主要是指動(dòng)態(tài)分段管理（在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄道路的每種屬性的起點(diǎn)到道路原點(diǎn)的距離，并不是真將道路切斷存儲(chǔ)，適合于動(dòng)態(tài)的分析）、流量和路徑分析（包括道路網(wǎng)絡(luò)分析和最短路徑尋找等）。

2.3．GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

通過(guò)地理信息系統(tǒng)將城市數(shù)據(jù)信息歸并到一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)中，然后進(jìn)行城市與區(qū)域的開(kāi)發(fā)和規(guī)劃，包括城鎮(zhèn)總體規(guī)劃、城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、道路交通規(guī)劃、公共設(shè)施配置，以及城市環(huán)境的動(dòng)態(tài)檢測(cè)等。這些功能的實(shí)現(xiàn)是以地理信息系統(tǒng)的空間搜索方法、多種信息的疊加處理和一系列分析軟件（回歸分析、模糊加權(quán)評(píng)價(jià)、各種規(guī)劃模型、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型等）加以保證。如北京某測(cè)繪部門(mén)以北京市大比例尺地形圖為基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上綜合疊加地下及地面的類(lèi)管線（包括上水、污水、通訊、燃?xì)獾裙芫€）以及測(cè)量控制網(wǎng)，規(guī)劃道路等基礎(chǔ)測(cè)繪信息，形成一個(gè)機(jī)遇測(cè)繪數(shù)據(jù)的城市地下管線信息系統(tǒng)。

2.4．GIS在災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

利用地理信息系統(tǒng)，借助遙感遙測(cè)數(shù)據(jù)，可以有效地進(jìn)行森林火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、洪水災(zāi)情監(jiān)測(cè)和洪水淹沒(méi)損失的估算，為球在搶險(xiǎn)和防洪決策提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息。如在汶川大地震中，我們可以利用遙感遙測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)地統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)GIS技術(shù)建立災(zāi)情系統(tǒng)，在疾病監(jiān)測(cè)、重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)、應(yīng)急指揮與管理、移動(dòng)和車(chē)載制圖、資源跟蹤和管理、災(zāi)害損失估計(jì)以及相關(guān)信息的等功能的實(shí)現(xiàn)，為抗震救災(zāi)做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

2.5．GIS在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用主要包括兩個(gè)方面：一方面是GIS與流行病研究；另一方面是GIS與醫(yī)療設(shè)施分布。其中GIS與流行病研究主要是應(yīng)用于對(duì)流行病的數(shù)據(jù)可視化、空間數(shù)據(jù)分析以及流行病模型的建立。GIS與醫(yī)療設(shè)施分布中，應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)施規(guī)劃，通過(guò)分析由調(diào)查統(tǒng)計(jì)獲得的數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行社會(huì)經(jīng)濟(jì)分類(lèi)，然后建造合理的小社區(qū)診所。

GIS在醫(yī)療衛(wèi)生中的另一個(gè)重要應(yīng)用就是將上述兩個(gè)方面結(jié)合起來(lái)，建立空間決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括對(duì)流行病分布情況、醫(yī)療設(shè)施的分布情況進(jìn)行可視化表達(dá)，以及對(duì)感染人群的流向等方面的控制，為流行病的防控提供決策支持。

2.6．GIS在軍事和國(guó)防中的應(yīng)用

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的一個(gè)基本特點(diǎn)就是與“3S”技術(shù)的緊密結(jié)合，從戰(zhàn)略構(gòu)思到戰(zhàn)術(shù)安排各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)遙感遙測(cè)等手段獲得數(shù)據(jù)，然后利用地理信息系統(tǒng)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，再結(jié)合全球定位系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)攻擊點(diǎn)進(jìn)行定位。

3、地理信息系統(tǒng)發(fā)展的熱點(diǎn)問(wèn)題

3.1．GIS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的方法學(xué)問(wèn)題

由于缺乏嚴(yán)格的工程管理和好的分析設(shè)計(jì)方法支持，GIS軟件系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性差。這是一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)人們一直在盡力解決但還未解決的問(wèn)題。

3.2．GIS的功能問(wèn)題

當(dāng)前以數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、管理和查詢檢索功能為主的GIS，還不能完全滿足社會(huì)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展在空間分析、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、決策支持等方面的要求，直接影響到GIS的應(yīng)用效益和生命力。

3.3．GIS地理信息的深加工問(wèn)題

目前，GIS還遠(yuǎn)未發(fā)揮它提供結(jié)論性專(zhuān)題地圖和數(shù)據(jù)集方面的作用，這涉及對(duì)GIS地理信息進(jìn)行深加工的問(wèn)題。這種深加工的結(jié)果可以是結(jié)論性的專(zhuān)題地圖，也可以是結(jié)論性的專(zhuān)題數(shù)據(jù)集。

3.4．空間信息可視化技和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）

GIS可視化主要研究以下幾個(gè)方面：運(yùn)用動(dòng)畫(huà)技術(shù)制作動(dòng)態(tài)地圖，可用于涉及時(shí)空變換的現(xiàn)象或概念的可視化分析；運(yùn)用VR 技術(shù)進(jìn)行地形環(huán)境仿真，真實(shí)再現(xiàn)地景；運(yùn)用圖形顯示技術(shù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的不確定性和可靠性的檢查，把抽象數(shù)據(jù)可視化，由此發(fā)現(xiàn)規(guī)律；可視化技術(shù)用于視覺(jué)感受及空間認(rèn)知理論的研究。

4、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1．GIS網(wǎng)絡(luò)化

對(duì)于GIS的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是起到質(zhì)變作用的重要技術(shù)。萬(wàn)維網(wǎng)的發(fā)展給GIS數(shù)據(jù)在更大范圍內(nèi)的、出版、獲取和查詢提供了有效可行的途徑。網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的使用從視覺(jué)上給提供和使用地理數(shù)據(jù)的人們帶來(lái)了方便。地理數(shù)據(jù)不僅可以按照地理位置、專(zhuān)題內(nèi)容、生產(chǎn)機(jī)構(gòu)、使用價(jià)格等進(jìn)行搜索，甚至可以直接在網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)的各類(lèi)空間操作，使用網(wǎng)絡(luò)提供的各類(lèi)模型進(jìn)行模擬，直接產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)結(jié)果，真正地實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”這一新的概念模式。

4.2．GIS標(biāo)準(zhǔn)化

GIS發(fā)展到今天這個(gè)規(guī)模，能夠在各種領(lǐng)域得到使用，使人們不斷意識(shí)到軟件、硬件、數(shù)據(jù)等要素進(jìn)行必要的標(biāo)準(zhǔn)化才能實(shí)現(xiàn)更有效、更廣泛地對(duì)GIS的使用。其中內(nèi)容可能包括GIS的各個(gè)組成部分、各個(gè)操作過(guò)程、各種數(shù)據(jù)類(lèi)型、軟件硬件系統(tǒng)等。標(biāo)準(zhǔn)化真正實(shí)現(xiàn)將使人們能在一個(gè)共同理解的基礎(chǔ)上共享信息和資源。

4.3．?dāng)?shù)據(jù)商業(yè)化

地理數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)、更新和維護(hù)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，在GIS界曾經(jīng)有認(rèn)同結(jié)果，GIS硬件、軟件和數(shù)據(jù)的造價(jià)比是110100，所以如何更有效地生產(chǎn)和維護(hù)地理數(shù)據(jù)將會(huì)是GIS未來(lái)面對(duì)的主要挑戰(zhàn)之一。

4.4．系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)化

目前，GIS軟件和系統(tǒng)還是作為一個(gè)整體獨(dú)立存在。許多軟件提供全面的GIS功能，可以在任何一種需要GIS的部門(mén)使用，沒(méi)有具體專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的限制；而從使用機(jī)構(gòu)的角度來(lái)看，很多機(jī)構(gòu)都只需要GIS軟件中的部分功能。軟件的部件見(jiàn)化是這個(gè)趨勢(shì)的前兆，也為GIS軟件的專(zhuān)業(yè)化做了必要的準(zhǔn)備。將來(lái)的各類(lèi)應(yīng)用系統(tǒng)中，GIS可能會(huì)作為一個(gè)必備的部件存在。

4.5．GIS全球化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展縮小了世界的空間，使人與人之間的距離也縮短了。在這個(gè)環(huán)境里，GIS越來(lái)越發(fā)展成為一種有效的工具來(lái)幫助人們了解他們所生存和依賴的自然條件狀況和社會(huì)變化狀況。GIS的標(biāo)準(zhǔn)化也將進(jìn)一步促進(jìn)它在國(guó)際范圍內(nèi)的推廣和使用。

4.6．GIS大眾化

GIS不僅在國(guó)際舞臺(tái)上已經(jīng)越來(lái)越受到人們重視，甚至在人們?nèi)粘Ｉ钪幸财鸬搅嗽絹?lái)越重要的作用。在GIS界有人曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，全球80% 的人都離不開(kāi)GIS，所以GIS的大眾化是不可避免的。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞：城市交通；GIS；交互操作

道路交通不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的重要保障,而且直接關(guān)系到每一名交通服務(wù)對(duì)象的切身利益,所以保證道路交通有序、安全、暢通是交通參與者對(duì)交通運(yùn)輸部門(mén)提出的根本要求。如何應(yīng)用先進(jìn)的管理方法和技術(shù),切實(shí)提高城市道路交通安全管理的水平,減少事故的發(fā)生,使事故對(duì)道路通行量的影響最小化,并最有效地合理分配交通流,需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段的支持。地理信息系統(tǒng)（GIS）是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，本文主要闡述了GIS在城市交通信息系統(tǒng)中應(yīng)用。

一、GIS系統(tǒng)的主要內(nèi)容分析

1、地理數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)管理。要想搭建功能完善的交通地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，提高城市交通的智能化水平，關(guān)鍵是建立豐富的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，它的主要內(nèi)容包括：

（1）基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)。本數(shù)據(jù)庫(kù)主要可以采用12000或者是110000比例尺地圖數(shù)據(jù)，對(duì)于大城市在交通密集區(qū)可以采用大比例尺地圖，在郊區(qū)可以采用較小比例尺地圖；對(duì)于中小城市可以統(tǒng)一采用大比例尺地圖。為了減少費(fèi)用可以采用高分辨率的衛(wèi)片、航片對(duì)比例尺地圖進(jìn)行校正，得到比較精確、清晰的地圖。

（2）交通專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)以及屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。這些數(shù)據(jù)是在基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)上加工提取得到的，要全面的反應(yīng)道路的各種交通要素和基本信息，這是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的核心，也是交通地理數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的重點(diǎn)。主要圖層包括：黨政機(jī)關(guān)、立交橋、標(biāo)志性建筑、道路中心線第一層、道路中心線第二層、道路中心線注記、加油站、門(mén)牌號(hào)、停車(chē)場(chǎng)、收費(fèi)站、地鐵、客貨交通樞紐、信號(hào)燈、交通誘導(dǎo)大屏等等。每個(gè)圖層要有完善的屬性信息。地圖空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)通過(guò)唯一的關(guān)鍵字段聯(lián)系，可以實(shí)現(xiàn)空間與屬性的更新、查詢、修改等操作。

2、圖層顯示和信息查詢。該系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌瑘D層進(jìn)行疊加顯示，不同的圖層按照點(diǎn)、線、面等矢量數(shù)據(jù)的格式進(jìn)行組織，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)圖形的縮小、放大、漫游、測(cè)量、編輯、標(biāo)注和查詢功能。

3、道路信息管理。在交通地理信息系統(tǒng)中，對(duì)道路信息的實(shí)時(shí)查詢和動(dòng)態(tài)管理是系統(tǒng)的基本功能之一，系統(tǒng)能夠查詢各種道路交通信息，例如道路交通對(duì)應(yīng)的路口、主要建筑物、立交橋、停車(chē)場(chǎng)和容量、顯示任意路段、、特定點(diǎn)的交通擁擠狀況、交通事故對(duì)道路空間占有的信息等。同時(shí)道路也能夠修改道路信息可以進(jìn)行道路信息的標(biāo)注和交通設(shè)施管理，方便維護(hù)道路的變化情況，以此保持道路信息的及時(shí)更新。

4、交通信息。通過(guò)已經(jīng)建成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把交通信息進(jìn)行對(duì)內(nèi)和對(duì)外，是各級(jí)交通管理部門(mén)及時(shí)準(zhǔn)確的了解當(dāng)前某地區(qū)的地理交通狀況，為管理者的決策和指揮提供了一個(gè)很好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。而且指揮中心還可以把此時(shí)的交通數(shù)據(jù)通過(guò)交通誘導(dǎo)大屏、交通信息臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)等手段向社會(huì)，為人們出行提供方便。

5、空間數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)提供基本的GIS分析功能，包括緩沖區(qū)分析、交通流量分析、最優(yōu)路徑分析、圖層疊加分析、交通流量決策、交通事故分析與決策、警力調(diào)度、預(yù)警系統(tǒng)等。

6、統(tǒng)計(jì)輸出。系統(tǒng)要提供各種各樣的統(tǒng)計(jì)圖，還能夠把交通數(shù)據(jù)制作成餅狀圖、柱狀圖、散點(diǎn)圖、線圖，還能進(jìn)行專(zhuān)題地圖分析，按照某一個(gè)要素生成分級(jí)符號(hào)圖、點(diǎn)密度圖、范圍圖、獨(dú)立值圖等，直觀形象地反映交通要素的時(shí)空變化規(guī)律。

二、GIS系統(tǒng)改進(jìn)應(yīng)采取的對(duì)策

為了提高系統(tǒng)的完整性就要解決提高數(shù)據(jù)共享程度、數(shù)據(jù)同步、抽象、概括和一些商業(yè)功能，編制通用的功能系統(tǒng),為了避免資源的浪費(fèi)和重復(fù)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)還必須考慮原有應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的延伸擴(kuò)展問(wèn)題。從系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),可分為地圖數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)地圖資料管理層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層。

1、信息應(yīng)用到管理。通過(guò)信息技術(shù)提高管理水平、信息的傳輸、采集和分析,使管理者能夠根據(jù)實(shí)際情況制定科學(xué)及時(shí)決策并保證決策的準(zhǔn)確性,達(dá)到提高管理水平的目的,以此提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

2、交互操作。GIS系統(tǒng)包括各種各樣的道路條件,包括道路的長(zhǎng)、寬、板塊數(shù)和限制(如機(jī)動(dòng)車(chē)道、機(jī)動(dòng)車(chē)道,單向交通)、交通設(shè)施 (包括各種各樣的交管符號(hào)、天橋和立交橋、標(biāo)志等)的數(shù)據(jù)。通過(guò)交互的運(yùn)行,該系統(tǒng)記錄道路狀況的同時(shí),它也可以在地圖上自動(dòng)創(chuàng)建可視化記錄,而且還可以對(duì)這些標(biāo)記物進(jìn)行直接編輯修改。

3、將GIS與MIS系統(tǒng)的集成。將地理信息系統(tǒng)(GIS)和MIS系統(tǒng)的集成就是圖像處理,實(shí)現(xiàn)圖形和數(shù)據(jù)可視化功能, 使用者的平面空間分析功能。采用先進(jìn)的圖形用戶界面,具有高性能的圖像、圖形處理能力;采用開(kāi)放性數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù),它可以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的無(wú)過(guò)錯(cuò)責(zé)任的連接。圖形對(duì)象和數(shù)據(jù)的雙向關(guān)聯(lián)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化、圖像化。系統(tǒng)還具有跨平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的靈活性,可以幫助用戶開(kāi)發(fā)特殊需求的功能。

4、記錄事故信息。當(dāng)一個(gè)事故報(bào)警時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)記錄事故的日期、地點(diǎn)。同時(shí)在事故現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)閃光信號(hào),并且立刻通知交警處理交通事故。當(dāng)有交通發(fā)生堵塞時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)記錄交通地點(diǎn)、時(shí)間,以方便交通資料的統(tǒng)計(jì)。該系統(tǒng)允許以點(diǎn)、線的模型記錄所有的城市公交線路,為的是用戶能夠進(jìn)行信息查詢并且繪制公共汽車(chē)線路圖。GIS系統(tǒng)允許以各種符號(hào)的形式放在地圖上記錄各種相關(guān)公共事業(yè)單位(如火車(chē)站、汽車(chē)站、碼頭、商場(chǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施等)。

5、系統(tǒng)控制監(jiān)控設(shè)備。系統(tǒng)提供各種監(jiān)測(cè)設(shè)備包括車(chē)輛的傳感器、攝像機(jī)、車(chē)輛的重量收集等接口。通過(guò)城市交通信息監(jiān)控系統(tǒng)的接口,使用者可以控制相機(jī)的運(yùn)動(dòng),同時(shí)對(duì)每一個(gè)相機(jī)圖像進(jìn)行回顯,以方便用戶及時(shí)了解當(dāng)前各分散點(diǎn)的交通信息。系統(tǒng)提供客戶的車(chē)輛,司機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)通信接口,每個(gè)用戶都可以通過(guò)接口搜索與之相應(yīng)的信息。

6、系統(tǒng)平面分析。地理資訊系統(tǒng)具有功能很強(qiáng)的平面空間分析功能,例如在處理交通事故的時(shí)候?qū)ψ顑?yōu)路徑的選擇以及對(duì)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行分析。該系統(tǒng)還具有各種預(yù)案的制作功能

篇6

關(guān)鍵詞：智能交通；標(biāo)準(zhǔn)化；信息平臺(tái)；應(yīng)用對(duì)策；技術(shù)研究

Abstract: With the rapid development of traffic network construction in China, traffic network is arranged in a crisscross pattern of highway, railway, the traffic safety put forward higher requirements. Intelligent traffic standardization construction is an effective way to improve traffic conditions, increase the traffic safety and promote the rapid development of economy. In this paper, with the implementation of intelligent traffic standards in China, distribution, the standard promotion strategy, analyzing intelligent transportation standard application system structure, technology, the application of countermeasures, to provide reference for the application of Intelligent Transportation Standards in china.

Key words: intelligent transportation; standardization; information platform; application; technology research

中圖分類(lèi)號(hào)：F512.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2013）

一 前言

智能交通系統(tǒng)（ITS）又稱(chēng)智能運(yùn)輸系統(tǒng)，是在較完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施之上，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、可視化安全預(yù)警決策技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、通信技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)等，以達(dá)到交通的高效便捷、安全舒適。而智能化交通系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是我國(guó)現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展目標(biāo)，近些年來(lái)逐漸受到重視。智能交通標(biāo)準(zhǔn)化也是交通標(biāo)準(zhǔn)化的新要求，也是智能交通建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

二 我國(guó)智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用現(xiàn)狀

智能交通適于上世紀(jì)70年代末交通運(yùn)輸管理中對(duì)于電子信息技術(shù)的應(yīng)用，主要集中在道路監(jiān)控、高速公路收費(fèi)、GPS、地理信息和系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)。智能交通標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用也在逐漸完善，截止去年底我國(guó)智能交通現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有148項(xiàng)，包括術(shù)語(yǔ)與定義、數(shù)字地圖及定位、基礎(chǔ)信息編碼及表述、專(zhuān)用通信、信息服務(wù)、交通與緊急事件管理、電子收費(fèi)、綜合運(yùn)輸及運(yùn)輸管理、車(chē)輛輔助駕駛與自動(dòng)公路等標(biāo)準(zhǔn)，但部分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)齡已明顯偏高，需要進(jìn)行重新修訂和完善。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和交通網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，智能交通的發(fā)展已經(jīng)成為了城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要目標(biāo)，尤其是城市公共交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。比如，北京、上海、深圳都投巨資進(jìn)行城市公交網(wǎng)絡(luò)的智能化建設(shè)，積極致力于交通運(yùn)行協(xié)調(diào)指揮（TOCC）和路網(wǎng)監(jiān)管、公交安保等服務(wù)體系的建設(shè)，建設(shè)完善的交通狀態(tài)指數(shù)采集系統(tǒng)，為市民提供全方位的交通信息綜合信息服務(wù)。進(jìn)入十二五期間，各省市的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，在構(gòu)建公路綜合管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系和安全認(rèn)證體系、危貨運(yùn)輸車(chē)輛聯(lián)網(wǎng)控制、ETC收費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)等方面都不斷有新技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)，信息采集度更高，更能適應(yīng)人的應(yīng)用要求。其中很多新技術(shù)的應(yīng)用大量的利用了傳感器通信技術(shù)和可視化預(yù)警決策技術(shù)，這些智能交通標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在智能公交系統(tǒng)（公交車(chē)輛智能調(diào)度系統(tǒng)、公交IC卡系統(tǒng)、公交客流量檢測(cè)系統(tǒng)、城市快速公交系統(tǒng)、城市軌道交通系統(tǒng)）、城市智能交通管理系統(tǒng)（城市交通控制系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、城市交叉口闖紅燈拍照系統(tǒng)）、城市交通電子收費(fèi)系統(tǒng)、城市共用信息平臺(tái)系統(tǒng)、城市交通信息服務(wù)系統(tǒng)、汽車(chē)安全技術(shù)等領(lǐng)域。

但是，我國(guó)的智能化系統(tǒng)建設(shè)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的完善步驟不統(tǒng)一，使得我國(guó)的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用存在著很多問(wèn)題，諸如各省市各自為政沒(méi)有固定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，省市、地區(qū)之間的智能化系統(tǒng)建設(shè)也不平衡甚至有些地區(qū)缺失、信息的共享平臺(tái)尚未建立，沒(méi)有形成統(tǒng)一的智能化交通系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)。這些問(wèn)題都對(duì)我國(guó)智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用提出了跟高的要求。

三 智能交通標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用對(duì)策思考 經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展以及交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，再加上城市建設(shè)中的地下交通、立體交通的體系構(gòu)建，對(duì)智能交通發(fā)展提出了更高要求，智能交通標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用，需要做好以下幾個(gè)方面的工作：

1.加快智能交通標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一整合，地區(qū)之間的標(biāo)準(zhǔn)和新舊標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一要逐漸統(tǒng)一和完善，借鑒國(guó)外先進(jìn)智能交通應(yīng)用技術(shù)，形成中長(zhǎng)期標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略。

2.國(guó)家相關(guān)主管部門(mén)引導(dǎo)各地盡快對(duì)智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的制定、效益評(píng)估、信息溝通等公共服務(wù)作用。

3.發(fā)揮智能交通標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，以標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)研究方向，以新技術(shù)平衡智能交通標(biāo)準(zhǔn)，相互促進(jìn)提高，鼓勵(lì)企業(yè)研究智能交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的配套政策，進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)化體系。

4.加強(qiáng)智能交通系統(tǒng)方面的人才培養(yǎng)，創(chuàng)建寬松的人才環(huán)境，鼓勵(lì)科研院校進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)修繕和技術(shù)創(chuàng)新。

5.國(guó)家主管部門(mén)引導(dǎo)各部門(mén)之間的信息溝通與信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將交通網(wǎng)絡(luò)與城市公交、公路交通、經(jīng)濟(jì)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)、公共安全、社會(huì)治安等各方面，實(shí)行多頭聯(lián)動(dòng)、信息共享。特別是在公共安全預(yù)警與輔助決策信息的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高公共交通安全和社會(huì)治安監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)的預(yù)警和快速反應(yīng)機(jī)制。

6.各級(jí)政府主管部門(mén)應(yīng)建立相關(guān)制度，促進(jìn)電子地圖、GIS、交通模擬、交通信息采集等新技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用推廣，增強(qiáng)交通規(guī)劃的信息化水平和交通工程設(shè)計(jì)水平。

7.國(guó)家政策要傾向于投資決策、中長(zhǎng)期科學(xué)規(guī)劃、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研制方面的優(yōu)惠政策支持，使企業(yè)更積極的投入城市智能交通系統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)，促使城市智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。

8.因地制宜推動(dòng)城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)，“統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施”的原則，確定不同地區(qū)之間的城市智能交通系統(tǒng)的中長(zhǎng)期建設(shè)目標(biāo)和發(fā)展策略，減小經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡造成的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的差距。

9.智能化交通的建設(shè)重點(diǎn)側(cè)重于公共交通系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、信息服務(wù)系統(tǒng)、收費(fèi)管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，例如公交智能調(diào)度系統(tǒng)、城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)、交通突發(fā)事件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、可視化安全預(yù)警決策系統(tǒng)、交通違法取證系統(tǒng)、出行信息服務(wù)系統(tǒng)、自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、事故安全助手、交通緊急救援系統(tǒng)、交通模擬仿真演練系統(tǒng)等，并以系統(tǒng)的運(yùn)行驗(yàn)證智能交通標(biāo)準(zhǔn)的合理性、實(shí)用性。

10.構(gòu)建統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)共享平臺(tái)，充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)以及信息數(shù)據(jù)分析預(yù)警技術(shù)，形成可視化信息大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，面向公眾查詢信息和各部門(mén)之間的信息溝通，是智能化交通系統(tǒng)的應(yīng)用更具有實(shí)際意義。

結(jié)語(yǔ)

智能交通系統(tǒng)發(fā)展與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用有很大的關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用應(yīng)該根據(jù)城市道路交通發(fā)展的實(shí)際情況，結(jié)合智能交通面臨的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)，制定交通網(wǎng)絡(luò)智能化發(fā)展的中長(zhǎng)期規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，將先進(jìn)的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)應(yīng)用到交通管理、安全管理和經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中，為我國(guó)智能化交通系統(tǒng)的建設(shè)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)健康發(fā)展提供便利和技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 岳建明.我國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及技術(shù)創(chuàng)新模式探討[J].中國(guó)軟科學(xué)，2012（9）.

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道路擁不擁堵？發(fā)條短信就能實(shí)時(shí)跟蹤路況。不久以后，這樣的場(chǎng)景將在杭州市民的生活中變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

這是杭州中奧科技有限公司（下稱(chēng)中奧科技）正在研發(fā)的智慧出行系統(tǒng)。作為一家有著多年公安行業(yè)信息化經(jīng)驗(yàn)的公司，中奧科技在進(jìn)行杭州市智能警務(wù)和智慧交通系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)的同時(shí)，也利用這些數(shù)據(jù)，搭建可為老百姓服務(wù)的系統(tǒng)平臺(tái)。

與其他城市不同，杭州市從前是以西湖為中心進(jìn)行城市建設(shè)，隨著發(fā)展的需要，城市發(fā)展中心逐漸轉(zhuǎn)向錢(qián)塘江地區(qū)。這就使得整個(gè)杭州市的道路布局復(fù)雜了很多，搭建了很多橋梁和高架橋，在某些特別時(shí)段會(huì)出現(xiàn)經(jīng)常性的大堵車(chē)。為此，政府在2011年專(zhuān)門(mén)出臺(tái)了限行措施。與此同時(shí)，中奧科技承建了杭州市公安局和交警部門(mén)的智能卡口系統(tǒng)建設(shè)。這一系統(tǒng)通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了道路車(chē)輛的限行禁行、實(shí)時(shí)監(jiān)控、綜合查詢、軌跡跟蹤等應(yīng)用，為杭州市的交通管理、車(chē)輛查控、非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法、可視化指揮等提供了有力的數(shù)據(jù)和應(yīng)用支撐，提升了當(dāng)?shù)亟煌ü芾怼⒅伟补芾砗蛻?yīng)急指揮管理水平。

據(jù)中奧科技總經(jīng)理沈貝倫介紹，在杭州市智慧交通建設(shè)領(lǐng)域，中奧科技的卡口系統(tǒng)規(guī)模較大，影響也很廣泛。“截至2012年底，我們已經(jīng)累計(jì)完成了前端近2000臺(tái)卡口和200多臺(tái)高清監(jiān)控設(shè)備建設(shè)，日均照片抓拍量月1000萬(wàn)張。”沈貝倫說(shuō)。

在為交通管理提供支撐服務(wù)的同時(shí)，很多與老百姓生活息息相關(guān)的數(shù)據(jù)也在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生了。“通過(guò)卡口系統(tǒng)監(jiān)控，我們能夠掌握城中車(chē)輛流量和流向數(shù)據(jù)，從而也就掌握了路面的擁堵?tīng)顩r，我們想利用這些數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)一套路況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為老百姓的日常出行提供便利，也可以為杭州市的外來(lái)旅客提供幫助。”沈貝倫說(shuō)。

中奧科技之所以能建設(shè)這樣一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，與杭州市政府的智慧城市建設(shè)思路是息息相關(guān)的。在智慧城市建設(shè)問(wèn)題上，杭州市政府的思路很開(kāi)放。據(jù)杭州市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)副主任楊福頌介紹，智慧杭州建設(shè)要盡可能地引進(jìn)民間資本，由政府集中提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，各個(gè)項(xiàng)目則分別交由不同的企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)化運(yùn)作。

對(duì)此，沈貝倫表示，政府在城市建設(shè)上能有這樣開(kāi)放的心態(tài)對(duì)于政府和企業(yè)來(lái)講都是件好事。一方面智慧城市建設(shè)項(xiàng)目單靠政府承擔(dān)，畢竟資金有限，而由企業(yè)開(kāi)發(fā)，則會(huì)按照市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)原則，全力以赴充分利用資源，政府在這一過(guò)程中無(wú)需承擔(dān)財(cái)政風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，由政府提供數(shù)據(jù)，也可以大大提高系統(tǒng)平臺(tái)的客戶服務(wù)滿意度。

當(dāng)前，各個(gè)城市紛紛布局智慧城市建設(shè)，一些專(zhuān)家對(duì)智慧城市建設(shè)思路也有不同的看法。有觀點(diǎn)認(rèn)為城市建設(shè)需要出臺(tái)頂層設(shè)計(jì)，進(jìn)行整體規(guī)劃；另有觀點(diǎn)表示，智慧城市應(yīng)先行先試，在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

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【關(guān)鍵詞】中小城市；數(shù)字化建設(shè)；技術(shù)體系；數(shù)字城市

1 引言

中小城市數(shù)字化建設(shè)是國(guó)家數(shù)字化建設(shè)的基礎(chǔ)，將直接影響國(guó)家數(shù)字化建設(shè)的速度和實(shí)現(xiàn)的程度。早在2002年12月，全國(guó)中小城市就在北京舉辦了信息化論壇，來(lái)自全國(guó)300多個(gè)地區(qū)和城鎮(zhèn)的代表與會(huì)交流經(jīng)驗(yàn)，分享技術(shù)方案[1]。目前，數(shù)字城市建設(shè)在我國(guó)方興未艾，中小城市正在奮起直追，全國(guó)已有二十多個(gè)中小城市被批準(zhǔn)作為試點(diǎn)開(kāi)展城市數(shù)字化建設(shè)。但由于技術(shù)力量薄弱、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)不夠雄厚，造成了中小城市信息化水平乃至數(shù)字化建設(shè)的程度相對(duì)于大型城市有較大的差距，直接影響了國(guó)家數(shù)字化建設(shè)的步伐。

數(shù)字城市的建設(shè)是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，涉及諸多領(lǐng)域，同時(shí)也面臨許多實(shí)際問(wèn)題。數(shù)字城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)體系則是面臨的重要問(wèn)題之一[2]，也是開(kāi)展城市數(shù)字化工作的薄弱環(huán)節(jié)，主要表現(xiàn)為：（1）缺乏數(shù)字城市信息的綜合集成。（2）缺乏數(shù)字城市綜合決策支持系統(tǒng)。因此。加強(qiáng)對(duì)數(shù)字城市關(guān)鍵技術(shù)體系研究，加強(qiáng)信息的綜合集成，建立數(shù)字城市信息基地和綜合決策支持系統(tǒng)，已成為目前數(shù)字城市建設(shè)的急需。

2 中小城市數(shù)字化建設(shè)的主要內(nèi)容

中小城市數(shù)字化建設(shè)是指綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)城市地理、資源、環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與城市設(shè)施，城市規(guī)劃、建設(shè)、管理等信息進(jìn)行采集、更新和集成，實(shí)現(xiàn)城市管理、決策、工作、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)的數(shù)字化[6]。包括城市網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及城市信息港建設(shè)、政府和企業(yè)信息化建設(shè)、電子商務(wù)平臺(tái)建設(shè)、智能交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、家庭和生活數(shù)字化建設(shè)等內(nèi)容。基本任務(wù)就是利用現(xiàn)代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各種信息資源，特別是空間信息資源，建立面向政府、企業(yè)、社區(qū)和公眾服務(wù)的信息平臺(tái)、信息應(yīng)用系統(tǒng)、綜合決策支持系統(tǒng)以及政策法規(guī)保障體系等。可以歸納為以下幾個(gè)方面：

2.1 城市設(shè)施的數(shù)字化

在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理設(shè)施數(shù)字化[3]。具體包括以下幾個(gè)方面：基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)：空間定位控制數(shù)據(jù)、地形框架數(shù)據(jù)，表現(xiàn)形式有數(shù)字正射影像圖（DOM ），數(shù)字高程模型（DEM），數(shù)字線劃地圖（DLG）及數(shù)字柵格地圖（DRG）。“城市基礎(chǔ)設(shè)施：建筑設(shè)施，管線設(shè)施，環(huán)境設(shè)施，城市試驗(yàn)示范農(nóng)業(yè)設(shè)施。”城市規(guī)劃與管理：背景資料，城市監(jiān)測(cè)，城市規(guī)劃等[4]。

2.2 城市網(wǎng)絡(luò)化

三網(wǎng)連接，電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)與Internet三網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互連互通。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分散的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、信息系統(tǒng)連接起來(lái)，建立操作平臺(tái)。

2. 3 城市的智能化

將城市的大部分或部分的基礎(chǔ)設(shè)施、功能設(shè)施進(jìn)行數(shù)字化，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并用計(jì)算機(jī)高速通信網(wǎng)路連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理和調(diào)控，并具有高度自動(dòng)化，智能化的技術(shù)系統(tǒng)[5]。

2.4 城市可視化

采用多維度、多分辨率、多時(shí)相的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬顯示，可供人們游覽。可視化主要包括地理環(huán)境DEM地形虛擬;災(zāi)害模擬;旅游景點(diǎn)模擬等[6]。

3 中小城市數(shù)字化建設(shè)的技術(shù)體系

中小城市數(shù)字化建設(shè)技術(shù)體系的構(gòu)建是從中小城市的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，解決信息共享過(guò)程中數(shù)據(jù)獲取與更新技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸與交換技術(shù)以及數(shù)據(jù)集成、分析與表達(dá)等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。在已建成的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，利用成熟技術(shù)，針對(duì)空間信息的管理、操作、查詢、分析和表達(dá)等功能來(lái)開(kāi)發(fā)系列的軟件系統(tǒng)，完成系統(tǒng)集成與輔助決策。主要包括以下幾個(gè)方面：

3. 1 多源數(shù)據(jù)的無(wú)縫化集成技術(shù)

多源數(shù)據(jù)的無(wú)縫化集成技術(shù)研究包括兩方面：利用空間分析技術(shù)，把各種數(shù)據(jù)統(tǒng)一到具有一致空間分辨率、統(tǒng)一數(shù)據(jù)參數(shù)的空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)中；采用多分辨率無(wú)縫影像數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)建立歷年航空、衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)現(xiàn)社會(huì)、自然要素?cái)?shù)據(jù)的融合與尺度轉(zhuǎn)化、異構(gòu)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，達(dá)到數(shù)據(jù)挖掘利用、信息互通共享的目的。

3.2 海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和傳輸技術(shù)

數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是構(gòu)建數(shù)字城市的基本保證。在中小城市數(shù)字化建設(shè)中，涉及到空間數(shù)據(jù)、政務(wù)數(shù)據(jù)和專(zhuān)題數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)品種多樣、分辨率各異。不同數(shù)據(jù)的地域性、專(zhuān)屬性、詳細(xì)程度各不相同。尋求一種對(duì)海量數(shù)據(jù)的不同類(lèi)型與不同分辨率的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與管理方法是中小城市數(shù)字化技術(shù)的關(guān)鍵之一。

3.3 空間信息壓縮及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

在空間信息的共享中，影響共享水平的主要瓶頸是大數(shù)據(jù)量的空間信息在有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制下的傳輸問(wèn)題。即使是中小城市，其數(shù)字城市建設(shè)所需要的數(shù)據(jù)已不能通過(guò)單一的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存貯，而需要由不同的組織及相關(guān)部門(mén)來(lái)維護(hù)。這意味著參與中小城市數(shù)字化建設(shè)的服務(wù)器將需要由寬帶高速網(wǎng)來(lái)連接。

3.4 可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在數(shù)字城市建設(shè)中，可視化與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將靜態(tài)的、平面的、死板的數(shù)據(jù)表示轉(zhuǎn)化為多維的、動(dòng)態(tài)的、交互的、逼真的現(xiàn)實(shí)模擬。在中小城市數(shù)字化建設(shè)中，可視化與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將包括：城市景觀的可視化技術(shù)、城市地下管網(wǎng)的斷面剖示技術(shù)、大面積建筑群體的高效三維建模技術(shù)、城市、街道、社區(qū)的三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、三維的購(gòu)物環(huán)境、交通管理、城市災(zāi)害事故和突發(fā)事件的動(dòng)態(tài)模擬、城市時(shí)空變化的3S動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)、虛擬城市規(guī)劃技術(shù)（包括規(guī)劃方案的景觀、日照、周?chē)h(huán)境等分析技術(shù)）。

4 結(jié)論

數(shù)字城市是數(shù)字化了的一個(gè)有機(jī)城市，它所涵蓋的各種技術(shù)是相互聯(lián)系、相互依賴的。但在實(shí)際應(yīng)用中它們的聯(lián)系還不夠緊密，成了中小城市數(shù)字化建設(shè)的瓶頸之一。因此，關(guān)鍵技術(shù)的集成及技術(shù)體系的建設(shè)將是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，對(duì)保障中小城市數(shù)字化建設(shè)的順利開(kāi)展具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 池天河，王雷，王欽敏等.數(shù)字省建設(shè)技術(shù)體系研究[J]. 計(jì)算機(jī)科學(xué)，2003,30（2）.

[2] 趙俊三，趙耀龍，GIS發(fā)展的最新趨勢(shì)及其應(yīng)用前景[J] . 測(cè)繪工程，2000,9（2）.

[3] 顧朝林，段學(xué)軍，于濤方等. 論“數(shù)字城市”及其三維再現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù). 地理研究2002,21（1）.

[4] Toru Ishida. Activities and Technologies in Digital City Kyoto [DB/OL].

digitalcity.gr.jp/DigitalCityKyoto20040601.pdf.

篇9

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù) 公路交通環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀

中圖分類(lèi)號(hào)： D035.37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一、地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種空間信息和空間數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。它由數(shù)據(jù)、軟硬件及網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)準(zhǔn)、人員、管理等五部分組成，是創(chuàng)建、管理和運(yùn)用地理知識(shí)以及編輯、制圖、空間分析和可視化的信息系統(tǒng)平臺(tái)。

地理信息系統(tǒng)有三個(gè)基本特點(diǎn)，同時(shí)也是它的主要優(yōu)點(diǎn)：

1. 空間可視化。對(duì)客觀世界空間的模擬，使人們對(duì)于各事物的狀態(tài)和空間關(guān)系有非常直觀的感受。

2. 空間導(dǎo)向。利用地理信息系統(tǒng)不僅可以縱覽全局研究區(qū)域，還可以利用GIS所提供的縮放和漫游等基本功能深入到更感興趣的局部區(qū)域去研究。

3. 空間聯(lián)結(jié)。地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)各地物空間描述信息的同時(shí)，還存儲(chǔ)了地物之間的空間關(guān)系，這一特點(diǎn)是進(jìn)行空間分析的基礎(chǔ)。

地理信息系統(tǒng)因其特點(diǎn)而得到推廣應(yīng)用，并不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范籌，各信息的關(guān)系也越趨明晰。然而建立健全的地理信息系統(tǒng)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，數(shù)據(jù)的采集、整理、儲(chǔ)存等工作量大。信息系統(tǒng)的維護(hù)、更新又是一系列繁瑣的工作，人力、物力須大量地、長(zhǎng)期地投入。信息系統(tǒng)的創(chuàng)建、維護(hù)、更新，須由專(zhuān)業(yè)人員操作，目前還不能全民參與，其收錄的信息也必然有限。這是地理信息系統(tǒng)尚待改進(jìn)的方面。

二、我國(guó)研究狀況

2000年以來(lái)，在政府主導(dǎo)下大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)。大量政府部門(mén)開(kāi)始應(yīng)用GIS，并在數(shù)字城市和城市信息化建設(shè)方面做了大量的工作。這期間，有120多個(gè)城市建設(shè)了城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)，400多個(gè)城市建設(shè)了房產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，100多個(gè)城市建設(shè)了綜合或?qū)I(yè)管網(wǎng)管理系統(tǒng)，100多個(gè)城市正在建設(shè)空間基礎(chǔ)信息系統(tǒng)。目前已有近40個(gè)城市提出了建設(shè)數(shù)字城市的目標(biāo)。2007年是數(shù)字化城市管理試點(diǎn)工作階段的最后一年，2008年——2010年為數(shù)字化城市管理全面推廣的階段。深圳市已于2006年率先通過(guò)建設(shè)部“數(shù)字化城市管理系統(tǒng)”驗(yàn)收。

三、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

在資源的調(diào)查、評(píng)價(jià)與規(guī)劃的各個(gè)階段，環(huán)境的監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與規(guī)劃的各個(gè)階段，城市與區(qū)域規(guī)劃，輔助決策等管理中，地理信息系統(tǒng)技術(shù)成為不可或缺的工具。

公路與城市道路的建設(shè)、維護(hù)、管理，往往與國(guó)土、城市規(guī)劃、環(huán)境等信息密切相關(guān)，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用起著重要的作用。

1. 應(yīng)用于土地信息

通過(guò)GIS，結(jié)合土地信息進(jìn)行道路設(shè)計(jì)，能減少多次無(wú)效的選線定線工作，提高設(shè)計(jì)效率，同時(shí)能很好地協(xié)調(diào)道路與周邊用地的關(guān)系。

2. 應(yīng)用于城市規(guī)劃

通過(guò)GIS，結(jié)合城市規(guī)劃進(jìn)行道路設(shè)計(jì)，能很好地銜接相交、相接道路（包括現(xiàn)狀道路、待建道路）的空間關(guān)系，滿足控規(guī)劃要求。

3. 應(yīng)用于交通運(yùn)輸

通過(guò)GIS分析交通運(yùn)輸狀況，能獲得更合理的設(shè)計(jì)資料、數(shù)據(jù)，制定適合使用要求的設(shè)計(jì)指標(biāo)。

4. 應(yīng)用于環(huán)境資源

通過(guò)GIS，結(jié)合環(huán)境資源，能有效減少環(huán)境破壞，擬定道路建設(shè)材料的采集、運(yùn)輸方案。

四、應(yīng)用難題與解決方案

綜上所述，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用給道路設(shè)計(jì)帶來(lái)若干便利，但其應(yīng)用、普及、效果存在一定問(wèn)題。

1.建庫(kù)困難

我國(guó)國(guó)土廣闊，南北跨度大，地形復(fù)雜，地理信息收集難度高。地區(qū)經(jīng)濟(jì)差異大，引起人力、技術(shù)資料分布不均，發(fā)達(dá)地區(qū)完成數(shù)字化城市的同時(shí)很多偏遠(yuǎn)地域仍處于信息盲點(diǎn)。改革開(kāi)放以來(lái)，沿海城市和內(nèi)地發(fā)達(dá)城市發(fā)展迅速，土地開(kāi)發(fā)加快，引起地形地貌日新月異，地理信息更新趕不上變化的步伐。“城鎮(zhèn)化”發(fā)展加速，而公共用地，如道路、廣場(chǎng)、公園等管理部門(mén)多，國(guó)土、城建、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等部門(mén)存檔的地理信息難以綜合，給地理信息系統(tǒng)收錄帶來(lái)極大的阻力。因此須加大信息收集的投入，完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，是GIS應(yīng)用的首要條件。新研制的運(yùn)算速度達(dá)每秒10億億次的天河二號(hào)計(jì)算機(jī)，用于GIS信息處理也將提高GIS建庫(kù)效率。

2.普及困難

應(yīng)用GIS技術(shù)進(jìn)行道路設(shè)計(jì)和交通管理是發(fā)展趨勢(shì)，但GIS由地理信息管理部門(mén)存儲(chǔ)，大部分信息須高價(jià)購(gòu)買(mǎi)。在設(shè)計(jì)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)11年不調(diào)整的背景，GIS應(yīng)用將加大設(shè)計(jì)成本，因此GIS還不能普及應(yīng)用。再者，大多數(shù)項(xiàng)目也不因GIS的應(yīng)用而節(jié)約太多成本，因此也不優(yōu)先考慮GIS的投入。隨GIS的逐步完善，信息收錄技術(shù)提高，收錄工作減少，相應(yīng)收錄成本已降低，地理信息應(yīng)適度下調(diào)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，使之得到更進(jìn)一步普及，惠及于民。

3.預(yù)期難達(dá)

我國(guó)環(huán)保意識(shí)薄弱，土地開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目建設(shè)造成環(huán)境、生態(tài)平衡破環(huán)嚴(yán)重，環(huán)保部自稱(chēng)四大尷尬部門(mén)之一，執(zhí)法力度不足，雖然受益于GIS技術(shù)，但是遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)引入GIS技術(shù)預(yù)期的效果。而道路建設(shè)常將經(jīng)濟(jì)放第一，環(huán)保置后，即使使用了GIS，也僅僅只能滿足于工程設(shè)計(jì)需要，達(dá)不到環(huán)保的目的。多年不變或空白的法律法規(guī)須作適當(dāng)調(diào)整，促使GIS應(yīng)用效果的實(shí)現(xiàn)。

五、結(jié)論與展望

地理信息系統(tǒng)是人類(lèi)科技發(fā)展的成果，是人類(lèi)智慧的結(jié)晶，它在軍事、工業(yè)、交通等的普及是時(shí)代的趨勢(shì)，提高各行各業(yè)的工作質(zhì)量和效率，是值得持續(xù)發(fā)展的一門(mén)科技。道路交通作為最早、最大的獲益專(zhuān)業(yè)之一，將地理信息系統(tǒng)納入其專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，有機(jī)地結(jié)合起來(lái)能促使其質(zhì)的飛躍。展望地理信息系統(tǒng)日趁完善，造福于民。

參考文獻(xiàn)：

《地理信息系統(tǒng)教程》許捍衛(wèi)、馬文波、趙相偉、徐艷杰、賀巧寧編著，2010年。

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《地理信息系統(tǒng)與管理和決策》高湋編著，2009年。

《空間信息導(dǎo)論》邊馥苓，2002年。

《地理系統(tǒng)科學(xué)》畢思文、許強(qiáng)，2002年。

篇10

關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)中心 數(shù)據(jù)挖掘 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) 數(shù)據(jù)共享

中圖分類(lèi)號(hào)：C37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

Abstract: From the current situation related to traffic management system applications departure, in-depth analysis of the function and location of data centers, propose concrete realization of ideas. Design fully consider the height of the traffic management information sharing, in-depth development and utilization, and auxiliary leadership decision-making, which will greatly enhance the specific implementation of intelligent traffic management systems, information technology, standardization.

Keywords: Data Center ;data mining; data warehouse ;data sharing

0 引言

隨著交通管理信息化建設(shè)的發(fā)展，交通管理應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)入一個(gè)全面、高速的發(fā)展階段，同時(shí)也存在一些普遍性的問(wèn)題。一是交通管理的信息系統(tǒng)建設(shè)雖然快速地發(fā)展，但其成效并不盡人意[1]。對(duì)已實(shí)現(xiàn)信息化的單位進(jìn)行調(diào)查結(jié)果顯示，有超過(guò)一半單位認(rèn)為本部門(mén)信息化建設(shè)成效一般，只有超過(guò)兩成認(rèn)為理想。另外在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，省市級(jí)部門(mén)信息系統(tǒng)建設(shè)好于縣市級(jí)，縣市級(jí)好于鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)。另外在調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)一些單位已經(jīng)投入使用的信息系統(tǒng)中，實(shí)際中并未發(fā)揮多大作用，由于人員計(jì)算機(jī)水平的參差不齊，無(wú)法發(fā)揮效能。

同時(shí)這些分散開(kāi)發(fā)或引進(jìn)的應(yīng)用系統(tǒng)，一般不會(huì)統(tǒng)一考慮數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或信息共享問(wèn)題，追求“實(shí)用快上”的目標(biāo)而導(dǎo)致“信息孤島”的不斷產(chǎn)生。同時(shí)公安機(jī)關(guān)內(nèi)各業(yè)務(wù)部門(mén)的信息標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，也成為制約信息共享的一大障礙。

綜上所述,國(guó)內(nèi)原有的交通信息系統(tǒng)越來(lái)越不能滿足現(xiàn)階段社會(huì)高速發(fā)展條件下，人們對(duì)交通信息的需求。因此，必須建立一個(gè)即能滿足廣大市民出行和生活需求，又能有效分析交通數(shù)據(jù)信息，為交通管理提供完整、全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，不斷提高交通管理規(guī)劃水平，即城市交通管理數(shù)據(jù)中心。

1 數(shù)據(jù)中心定位

交通數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，是交通信息化發(fā)展到一定程度的客觀需求，其目標(biāo)是要解決當(dāng)前交通信息資源開(kāi)發(fā)管理松散，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)凌亂，標(biāo)準(zhǔn)化較差，共享程度較低等問(wèn)題。

數(shù)據(jù)中心的功能就是整合現(xiàn)有的各子系統(tǒng)（交通信號(hào)控制、閉路電視監(jiān)控、電子警察、交通流采集等）的交通數(shù)據(jù)資源，深入開(kāi)發(fā)和利用新的數(shù)據(jù)資源。建立和健全數(shù)據(jù)內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和安全體系，建立一個(gè)集中管理、安全規(guī)范、充分共享、全面服務(wù)的交通管理數(shù)據(jù)中心。

2數(shù)據(jù)中心功能分析及其功能的實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)中心它把各智能交通子系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)有效地集成，為智能交通系統(tǒng)的各項(xiàng)子系統(tǒng)服務(wù)和決策提供支持。數(shù)據(jù)中心主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)請(qǐng)求、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用等功能。

圖1 數(shù)據(jù)中心邏輯結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 數(shù)據(jù)中心的功能

交通管理數(shù)據(jù)中心的主要功能可歸納為：數(shù)據(jù)資源共享、數(shù)據(jù)分析決策和數(shù)據(jù)信息服務(wù)三部分。

2.1.1數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的構(gòu)成

數(shù)據(jù)是智能交通管理數(shù)據(jù)中心的基本元素，是系統(tǒng)得以生存的先決條件，也是聯(lián)接各個(gè)子系統(tǒng)的紐帶。數(shù)據(jù)中心保存下屬的眾多交通管理子系統(tǒng)中大量的信息和數(shù)據(jù)，通常情況下，交通數(shù)據(jù)可劃分為兩類(lèi)：靜態(tài)交通數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)。靜態(tài)交通數(shù)據(jù)包括空間地理數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)、交通附屬設(shè)施、停車(chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)、車(chē)輛管理數(shù)據(jù)等隨時(shí)間變化較小的信息；交通動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)主要指各類(lèi)實(shí)時(shí)采集到的交通數(shù)據(jù)，如交通流數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、公交車(chē)位置數(shù)據(jù)，道路服務(wù)狀況等。其中空間地理數(shù)據(jù)時(shí)基礎(chǔ)，因?yàn)槿魏谓煌ㄐ畔?shù)據(jù)只有和空間地理數(shù)據(jù)相結(jié)合才具有實(shí)際意義。

圖2 數(shù)據(jù)中心包含的數(shù)據(jù)類(lèi)型

數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以歸納由以下3 種數(shù)據(jù)型式組成：

(1) 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)：包括道路路網(wǎng)數(shù)據(jù)、道路屬性數(shù)據(jù)(三維坐標(biāo)、等級(jí)、性質(zhì)、寬度、車(chē)道數(shù)量等)、節(jié)點(diǎn)信息、交通服務(wù)設(shè)施位置等；

(3) 實(shí)時(shí)交通信息數(shù)據(jù)：道路服務(wù)狀況、交通即時(shí)流量信息、視頻監(jiān)控信息、公交車(chē)位置信息，天氣狀況信息等。實(shí)時(shí)交通信息數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)；

(4) 處理后的成果數(shù)據(jù)：智能交通各子系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)中心 (包括各子系統(tǒng)平臺(tái))進(jìn)行數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)中心的專(zhuān)家系統(tǒng)處理，形成有用的信息存儲(chǔ)在自身的數(shù)據(jù)庫(kù)中或反饋給各子系統(tǒng)。這部分?jǐn)?shù)據(jù)是隨著實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新的。

2.1.2 數(shù)據(jù)資源共享

數(shù)據(jù)資源共享是通過(guò)采集各交通部門(mén)的數(shù)據(jù)信息，有效整合數(shù)據(jù)信息資源，對(duì)多平臺(tái)、多類(lèi)別、多層次、多結(jié)構(gòu)的交通相關(guān)信息進(jìn)行處理、集成、融合及規(guī)范、實(shí)現(xiàn)多個(gè)交通管理系統(tǒng)間數(shù)據(jù)資源的共享。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享首先應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和接口的標(biāo)準(zhǔn)化。

從中心角度出發(fā)，制定統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)，各子系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的數(shù)據(jù)通過(guò)開(kāi)發(fā)的輸入接口寫(xiě)入數(shù)據(jù)中心。通過(guò)各子系統(tǒng)也可以通過(guò)開(kāi)發(fā)的輸出接口，從數(shù)據(jù)中心中請(qǐng)求任何數(shù)據(jù)。

接口的標(biāo)準(zhǔn)化主要是通訊協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，各子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心的通訊都通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與各子系統(tǒng)間的友好銜接，是保證信息平臺(tái)獲取充分和有效交通數(shù)據(jù)并提供信息服務(wù)的根本保證。通訊協(xié)議的制定可以采用XML（可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言eXtensible Markup Language，簡(jiǎn)稱(chēng):XML）的格式，XML具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）XML內(nèi)容和結(jié)構(gòu)完全分離。基于這樣的特點(diǎn)，企業(yè)系統(tǒng)可以輕松地實(shí)現(xiàn)內(nèi)容管理和流程管理的徹底分離。

2）互操作性強(qiáng)

3）規(guī)范統(tǒng)一。XML具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法，任何系統(tǒng)和產(chǎn)品所支持的XML文檔，都具有統(tǒng)一的格式和語(yǔ)法。這樣就使得XML具有了跨平臺(tái)跨系統(tǒng)的特性。

4）支持多種編碼。

5）可擴(kuò)展性。

2.1.3數(shù)據(jù)分析決策

數(shù)據(jù)分析決策通過(guò)對(duì)交通數(shù)據(jù)的分類(lèi)提取、融合加工、容錯(cuò)出路和統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行集中存儲(chǔ)。為交通規(guī)劃發(fā)展的科學(xué)決策提供依據(jù)，為多平臺(tái)間各應(yīng)用系統(tǒng)的有效集成提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和技術(shù)支。

存入數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)都要進(jìn)行預(yù)處理，修正錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、彌補(bǔ)丟失數(shù)據(jù)。如果一個(gè)點(diǎn)有多個(gè)數(shù)據(jù)源，就需要采用數(shù)據(jù)融合方法進(jìn)行處理。

圖3 數(shù)據(jù)分析過(guò)程

2.1.4數(shù)據(jù)信息服務(wù)

數(shù)據(jù)信息服務(wù)，以數(shù)據(jù)中心為依托，以網(wǎng)絡(luò)信息為手段,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息的組織、檢索、更新等工作，把信息展示、資源共享、決策分析等實(shí)現(xiàn)提供展示給用戶基礎(chǔ)性、規(guī)范性、綜合性的交通信息服務(wù)。

2.2構(gòu)筑數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵技術(shù)分析

2.2.1以GIS為基礎(chǔ)的底層數(shù)據(jù)構(gòu)筑

由于交通信息數(shù)據(jù)與地理空間數(shù)據(jù)密切相關(guān)，交通信息數(shù)據(jù)只有和地理數(shù)據(jù)相結(jié)合才具有實(shí)際意義。而地理信息系統(tǒng)集成了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理和空間分析功能，因此借助地理信息系統(tǒng)來(lái)管理大量的交通信息，具有功能上的優(yōu)勢(shì)和鮮明直接的優(yōu)點(diǎn)。以GIS（Geographic Information System）為基礎(chǔ)構(gòu)筑的信息平臺(tái)將能夠收集、存儲(chǔ)、管理、綜合分析和處理相關(guān)空間信息和交通信息的空間屬性，從而不但將交通信息在空間上直觀明了地顯示出來(lái)，并且為這些信息的深層次挖掘和后續(xù)的信息服務(wù)及輔助決策提供空間屬性上的支持。從這個(gè)意義上說(shuō)，GIS是構(gòu)筑共用信息平臺(tái)的底層支撐。最近有一種觀點(diǎn)，提出不完全采用空間數(shù)據(jù)GIS來(lái)管理所有的交通信息，而只利用GIS提供一個(gè)數(shù)字化的顯示底圖，而另外將動(dòng)態(tài)交通信息單獨(dú)存儲(chǔ)管理。當(dāng)有一個(gè)用戶主體提出服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，平臺(tái)將在數(shù)字化底圖提供的地理信息的基礎(chǔ)上調(diào)用相關(guān)的動(dòng)態(tài)交通信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和顯示，并將最后的分析結(jié)果也顯示在底圖上。相比傳統(tǒng)的以地理信息系統(tǒng)來(lái)管理交通信息，這種做法的好處是，可以避免以往每進(jìn)行一次交通數(shù)據(jù)分析所伴隨的對(duì)整個(gè)GIS 電子地圖顯示的刷新，從而減少數(shù)據(jù)處理的容量，提高服務(wù)響應(yīng)的速度。但如何實(shí)現(xiàn)GIS 提供的靜態(tài)地理信息數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)交通信息數(shù)據(jù)二者的有效銜接和協(xié)調(diào)管理，是這一做法當(dāng)中要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

2.2.2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘，又譯作數(shù)據(jù)采掘。關(guān)于它一種比較公認(rèn)的定義是：從大型數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)中提取人們感興趣的知識(shí)，這些知識(shí)是隱含的、事先未知的潛在有用信息，提取的知識(shí)表示為概念(Concepts)、規(guī)則(Rules)、規(guī)律(Regularities)、模式(Patterns)等形式[2]。數(shù)據(jù)挖掘的對(duì)象不僅是數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以是文件系統(tǒng)，或其它任何組織在一起的數(shù)據(jù)集合。按照分類(lèi)，最常用的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)包括：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹(shù)、遺傳算法、最近鄰技術(shù)、規(guī)則歸納、可視化[3]。數(shù)據(jù)挖掘的其它一些技術(shù)還包括有：市場(chǎng)包分析、關(guān)聯(lián)分析、自動(dòng)聚類(lèi)偵測(cè)技術(shù)、模糊邏輯和粗集分析等。開(kāi)發(fā)人員需根據(jù)系統(tǒng)服務(wù)需求和數(shù)據(jù)特征選用合適的技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是在掌握了大量而全局的交通信息的情況下，查找和發(fā)掘出深層交通信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶主體信息服務(wù)和輔助決策的核心技術(shù)。

2.2.3數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)

關(guān)于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的定義有：“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是集成信息的存儲(chǔ)中心，這些信息可用于查詢或分析”[4]。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)既是一種結(jié)構(gòu)和富有哲理性的方法，也是一種技術(shù)，它把數(shù)據(jù)和信息從不同的數(shù)據(jù)源提取出來(lái)，然后把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成公共的數(shù)據(jù)模型并且和倉(cāng)庫(kù)中已有的數(shù)據(jù)集成在一起。當(dāng)用戶向倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行查詢時(shí)，需要的信息已經(jīng)準(zhǔn)備好了；數(shù)據(jù)沖突、表達(dá)不一致等問(wèn)題已經(jīng)得到了解決；這使得決策和查詢更容易、更有效。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)一般包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理和信息訪問(wèn)3 個(gè)基本功能部分。其中之一的信息訪問(wèn)部分，是最終用戶賴以從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中提取信息、分析數(shù)據(jù)、實(shí)施決策的必經(jīng)途徑，也是面向高層決策支持的最終實(shí)現(xiàn)。但這些決策支持的信息一般須通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘才能獲得。而數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)本身也在縱向和橫向?yàn)閿?shù)據(jù)挖掘提供了更廣闊的活動(dòng)空間。由于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)完成了數(shù)據(jù)的收集、集成、存儲(chǔ)、管理等工作，使得數(shù)據(jù)挖掘面對(duì)的是經(jīng)初步加工的數(shù)據(jù)，從而能更專(zhuān)注于知識(shí)的發(fā)現(xiàn)；另一方面，由于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)所具有的新的特點(diǎn)，也對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提出了新的更高的要求。因此，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)相結(jié)合，將更充分地發(fā)揮其潛力

3結(jié)語(yǔ)

隨著智能交通管理逐步向集成化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、統(tǒng)一化發(fā)展，本文提出了數(shù)據(jù)中心的基本架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中、有效、統(tǒng)一的管理。并對(duì)構(gòu)筑這一數(shù)據(jù)平臺(tái)的功能、內(nèi)容和的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論。對(duì)于數(shù)據(jù)中心構(gòu)建中的一些更詳細(xì)技術(shù)問(wèn)題，特別是如何在交通海量信息中充分發(fā)揮和應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，為交通服務(wù)和輔助決策提供支持，值得下一步深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 苗雪蘭，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理及應(yīng)用教程，機(jī)械工業(yè)出版社，2001.7.

[2] Thuraisingham B.Data mining: technologies, techniques,tools, and trends. Boca Raton: RC Press, 1999.