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解決方案地理信息系統(tǒng)是集現(xiàn)代計算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)、治理科學(xué)和測繪科學(xué)為一體的一門新興學(xué)科。它采用數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)圖形學(xué)、多媒體等最新技術(shù)，對地理信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，能夠?qū)崟r準(zhǔn)確地采集、修改和更新地理空間數(shù)據(jù)和屬性信息，為決策者提供可視化的支持〔1〕。目前在很多領(lǐng)域中，GIS技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。尤其是在交通領(lǐng)域，GIS與傳統(tǒng)的交通信息分析和處理技術(shù)緊密結(jié)合，延伸出了交通地理信息系統(tǒng)的結(jié)合體。目前很多研究人員致力于GIS－T的研究與開發(fā)，圍繞著GIS－T產(chǎn)生了較多的研究課題，不同的研究課題涉及到的GIS－T的功能也有所區(qū)別。為了進(jìn)行具體說明，可以通過定義3個功能組來獲得一個通用的框架，這3個功能組是：數(shù)據(jù)治理（實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和維護(hù)）、數(shù)據(jù)操作（實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的創(chuàng)新）、數(shù)據(jù)分析或者建立可分析的模型。它們是相互依靠相互支持的，數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)操作的前提，而數(shù)據(jù)的建模又是在前兩個的基礎(chǔ)上建立起來的。

3．1數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng)

長期以來，交通部門要使用和維護(hù)大量的信息，在很多情況下都是多個交通信息系統(tǒng)共存于同一個部門中，而且每一個交通信息系統(tǒng)只能處理某一類數(shù)據(jù)信息（如高速公路規(guī)劃網(wǎng)、公路治理系統(tǒng)以及事故信息等）。GIS－T的數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于通過建立數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)交換的框架，把上述不同的數(shù)據(jù)存儲于一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)中，任何部門都能訪問到該系統(tǒng)中符合本部門要求的數(shù)據(jù)，同時能對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和建模，然后進(jìn)行治理和決策。

3．2數(shù)據(jù)協(xié)同

交通數(shù)據(jù)一般都是由多個機(jī)構(gòu)提供并維護(hù)，數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一。每個數(shù)據(jù)源可能都有自己的數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型的不同和使用方法的多樣性給數(shù)據(jù)治理分析造成了很大問題。由于數(shù)據(jù)位置、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、分類、命名和屬性、線性測量的誤差，導(dǎo)致不同來源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一過程比較復(fù)雜，結(jié)果存在很大的不確定性。要使GIS技術(shù)在交通領(lǐng)域取得進(jìn)展，必須借助數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)，從地圖的匹配算法、交通數(shù)據(jù)的錯誤模型和錯誤傳播（尤其是一維數(shù)據(jù)模型）、數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)三個方面解決數(shù)據(jù)統(tǒng)一的問題。

隨著地理數(shù)據(jù)越來越廣泛的應(yīng)用，協(xié)同性主題逐漸成為GIS－T領(lǐng)域中的一個最為緊迫的課題。在具體的數(shù)字街道數(shù)據(jù)庫、緊急事件的安排和調(diào)度系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)以及ITS（智能交通系統(tǒng)）的各個部分（包括測量使用者和運輸控制中心或者信息服務(wù)提供商之間的無線通訊）都必須應(yīng)用數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)。

3．3實時GIS－T

地理數(shù)據(jù)的收集是一個持續(xù)的過程。近年來，已經(jīng)開始出現(xiàn)實時基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)操作。例如，帶有全球定位系統(tǒng)GPS的車輛提供速度、位置等要素信息到運輸治理中心，治理中心再根據(jù)發(fā)送的交通信息將猜測信息返回給車輛，這樣就組成了地區(qū)的阻塞治理系統(tǒng)。由此可見，進(jìn)行實時數(shù)據(jù)的存儲、恢復(fù)、處理和分析需要更快的數(shù)據(jù)訪問模式、更強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)融合技術(shù)以及動態(tài)路由算法。

3．4龐大的數(shù)據(jù)集

現(xiàn)實世界的交通問題涉及到龐大的地理數(shù)據(jù)和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。地理信息科學(xué)對地理可視化和數(shù)據(jù)采集的規(guī)則、技術(shù)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)獲得的計算方法進(jìn)行了研究和集成，同時也促進(jìn)了GIS－T的發(fā)展。

由于交通數(shù)據(jù)集大小的不同，就需要經(jīng)常更新系統(tǒng)設(shè)計，這個系統(tǒng)設(shè)計包括了信息顯示的精確性、速度上的優(yōu)化、算法運行時間與流程中的分析工具以及網(wǎng)絡(luò)分析的優(yōu)化。

3．5分布式計算

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供的可連接性改變了計算機(jī)、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)和用戶之間的關(guān)系。計算機(jī)已經(jīng)形成了一個可移動的、分布式的、普遍存在的實體。基于互聯(lián)網(wǎng)的GIS應(yīng)用變得越來越普遍（包括在交通領(lǐng)域中）。以通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的分布式計算技術(shù)可以有效地使用本地和遠(yuǎn)程的計算資源，借助完善的系統(tǒng)資源，實現(xiàn)適時應(yīng)用的構(gòu)想。

4GIS－T中面臨的問題及解決方案

4．1多格式數(shù)據(jù)源集成問題

GIS中最基礎(chǔ)的部分是數(shù)據(jù)，在GIS－T中也不例外。但是多年來，一方面由于缺乏權(quán)威的專業(yè)數(shù)據(jù)公司制作并出售基礎(chǔ)的地理數(shù)據(jù)，所需的數(shù)據(jù)來源沒有保證，導(dǎo)致了大量的人力物力花費在制作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的工作上；另一方面，對已有的數(shù)據(jù)沒有充分加以利用，各部門積累下來的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)格式和規(guī)劃不統(tǒng)一，難于共享利用，這樣不僅加大了成本，而且還延長了建設(shè)的周期。因此，實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成、解決多格式數(shù)據(jù)源集成是近年來GIS－T系統(tǒng)研制開發(fā)的重要課題。目前，方案有以下3種：

（1）據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式：把其它的數(shù)據(jù)格式經(jīng)專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后，復(fù)制到當(dāng)前系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫或文件中。

（2）數(shù)據(jù)互操作模式：這是OpenGISConsortium（OGC）制定的規(guī)范，GIS互操作是指在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫和分布式計算的情況下，GIS用戶在相互理解的基礎(chǔ)上，能夠透明地獲取所需的信息。

（3）直接數(shù)據(jù)訪問模式：就是在一個GIS軟件中實現(xiàn)對其它軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問，用戶可以使用單個GIS軟件存儲多種數(shù)據(jù)格式。

4．2交通地理現(xiàn)象的表達(dá)

GIS－T中涉及3類模型：①區(qū)域模型，即在跨越空間時代表連續(xù)變化的現(xiàn)象；②離散實體模型，也就是離散的實體（點、線或多邊形）及其相關(guān)屬性的集合的抽象表達(dá)；③網(wǎng)絡(luò)模型，代表拓?fù)溥B接的嵌于地表的線性網(wǎng)絡(luò)變化的抽象表達(dá)。由于交通系統(tǒng)自身的特性，應(yīng)用于交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型幾乎都沒有超出上述的三種模型的范圍。

在對交通模型進(jìn)行表達(dá)的時候，可以用許多具有多種屬性的線段代表道路網(wǎng)，用離散點代表各種道路網(wǎng)中的標(biāo)志性地物，用線性網(wǎng)絡(luò)代數(shù)對交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，這些方法對實現(xiàn)道路交通系統(tǒng)的計算機(jī)表示起到了一定的作用。在交通領(lǐng)域中，圍繞以弧和點的概念建立的網(wǎng)絡(luò)模型起的作用是最重要的。實際上，在許多交通應(yīng)用中，只需要單個的表示數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)模型就可以了。這種應(yīng)用的例子包括：

（1）人行道以及其它設(shè)備治理系統(tǒng)；

（2）實時與下線行程安排；

（3）基于網(wǎng)絡(luò)的交通信息系統(tǒng)和行程計劃任務(wù)；

（4）導(dǎo)航系統(tǒng)；

（5）實時交通堵塞治理和事故發(fā)現(xiàn)等。

5結(jié)語

在交通領(lǐng)域，GIS－T被公認(rèn)為21世紀(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。隨著GIS技術(shù)研究的進(jìn)一步深入，目前GIS－T中存在的問題會逐步得到解決，這必定會促進(jìn)GIS－T的各個方面的應(yīng)用和發(fā)展，大大地改變交通現(xiàn)狀，帶動整個交通行業(yè)的突飛猛進(jìn)，成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要動力。

參考文獻(xiàn)

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