浅析城区交通地理信息系统在经济领域的应用

高 洁

(天津交通职业学院,天津市 300110)

浅析城区交通地理信息系统在经济领域的应用

高 洁

(天津交通职业学院,天津市 300110)

在城区交通、商业、人口等数据基础上,利用基于组件的 G IS开发技术开发城区交通地理信息系统。系统使用M APIN FO平台,除了具有 G IS基本的查询分析功能外,还根据管理与分析的特点,开发了商业区域、自动定位、集聚度分析等功能。对系统的功能设计、界面设计以及开发技术进行了介绍,并总结了系统的特点。

组件;G IS;M APIN FO

近年来,交通地理信息普查工作不断深入,普查获得了丰富的数据,且随着工作的深入,数据在不断地更新和扩充。为了能充分利用这些数据,挖掘其潜在的商业价值,为政府决策部门进行商业规划提供科学、高效的辅助决策手段,为投资者提供增值服务,开发了城区交通地理信息系统。该系统除具有数据查询分析功能外,还具有数据维护功能,并支持用户通过网络浏览系统、查询信息。

一、系统目的

21世纪是数字的世纪,信息的世纪。在这个信息爆炸的时代,通过信息挖掘、信息处理、信息管理等方式来指导人们的生产生活已经变得越来越重要。信息和技术的飞速发展自然也影响到了经济领域。经济领域是一个复杂的综合性过程,既需要定性考虑,又需要定量分析。据估算,超过 80%的经济数据具有空间特性或者与空间位置有关,有效地开发和利用这些地理空间数据,可以辅助决策活动的开展,比如投资地址的选择、经济运行环境的监测以及交通设施的建设,交通流量的控制,交通周边商业区域规划的实施,从而达到优化资源配置、降低运行成本、提高经济效益的目的。

信息是现代活动的中心环节,是社会生产经营部门进行有组织活动的纽带;是促进经济发展,扩大商品流通的重要因素;是统筹规划和进行管理决策的基础;也是监督、控制和协调各类活动的依据。

与经济领域活动相关的信息量是浩大的,包括地理特征、区域经济、人口状况、城市设施状况、交通条件、竞争环境等诸多方面。很明显大部分数据都与空间有关,即地理空间数据。而处理和分析地理空间数据是 G IS(G IS,Geographic Inform ation System),它是一种基于计算机的工具,可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作,例如查询和统计分析等集成在一起。这种能力使 GIS与其他信息系统相区别,从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。应用 GIS平台对地理空间数据进行分析处理,辅之以相关的商业信息,可以方便地开展各类活动中所需要的各项空间分析工作,如交通流量的分析、影响范围的确定等。利用 G IS强大的空间分析与数据管理功能可以方便地实现各类活动中的各项查询、检索工作,利用输出模块可以实现有关信息的多种形式的输出,以提供决策支持。

因而,城区交通地理信息系统应用于经济管理领域可以提高效率和准确度,客观有效地进行辅助决策,实现决策的自动化和智能化。达到优化布局,维护经济秩序,促进城市区域经济的健康、持续、快速发展的目的。这也正是城区交通地理信息系统开发应用的基本目标定位。

二、系统特点

城区交通地理信息系统是为城市交通为纽带的各信息点规划管理编制经济领域规划提供数据存储、统计、分析的必备工具。系统特点:

1.交通信息网点和人口数据一次性录入,可随时对任意条件、任意区域的网点和人口信息进行查询、统计、分析,生成专业报表。

2.道路信息、路况信息、水系分布、航道信息。

3.交通流量信息、负载信息。

4.可生成专项地图,直观表达业态分布、人口分布状态和人均网点面积。

5.规范化数据整理,提供符合规划要求的数据处理。

6.省钱、省时、省力,提升规划质量,便于上级机构及专家审核与审批。

7.数据可长期积累,为政府机构、企事业单位、投资者等提供专业咨询服务。

三、系统设计与实现

(一)系统功能设计

城区交通地理信息系统的一期建设目标是利用 GIS技术把普查数据定位到地图上,能对交通网点的分布进行各种查询分析,并能根据实际情况的变化及地图的变化对系统的数据进行动态更新。根据系统的建设目标,系统的功能设计如图一所示。

图一 系统功能设计

1.系统权限设置。系统按用户权限设置密码,包括使用密码和编辑密码。可以更改用户名和修改密码。

2.图层管理。本次普查共包括 10张表 (交通道路、流量信息、河流、航道运力、商业街区、餐饮酒楼、批发市场、酒店宾馆、商务楼宇、地铁线路),其中每张表又按业态分成不同类型等。为了方便用户操作,系统是按图层的形式来控制各种业态网点的显示与操作。利用图层管理功能,用户可以按业态选择需要显示与操作的网点图层,也可以按大类选择同一类型下所有业态的网点图层。

3.地图基本操作。该操作包括地图放大、缩小、移动、全图显示、属性信息显示以及测距等功能。

4.查询与统计。系统设计了 6种查询方式:按按行政区域查询、按道路查询、按商业区域查询、按选择区域查询、按属性条件以及缓冲区查询。对前面三种查询,用户可以从列表框中选择相应的区域,区域内有关的网点将被选中,并显示相关信息;按选择区域查询是指用户可以利用工具在地图上确定一个范围,对范围内的数据信息进行查询;按属性条件查询可以选择不同指标,如道路名称、流量信息、道路门牌号等,各种指标还可以进行任意组合;缓冲区查询是指用户可以在地图上选中一个目标 (点、线或面),并设置一个缓冲距离,系统将产生一个缓冲区,缓冲区内的网点将被选中。在查询结果的基础上,可以再次设置条件进行复查询。查询结果在地图上突出显示,同时显示各业态的统计表,可以再进入各业态查看详细信息,并对这些信息进行保存、统计和定位,直至点击查看各网点的详细信息。

统计功能是指对选中的网点的任意数值型字段进行简单的数学统计,如计算全年交通流量的最大值、最小值、总额、平均值和标准差。

5.数据分析。数据分析是根据有关的空间统计技术对网点的分布进行分析,本系统开发了集聚度分析模块,并将在以后应用中不断扩充。

6.地理编码定位。地理编码是对属性数据进行空间定位,分为单个地址定位与整张表格定位两种。单个地址定位的结果在地图上以突出显示,整张表格定位结果生成新的图层文件,并可以添加到地图中,进行分析统计。

7.地图更新与维护。地图维护由于地图中的道路、水系、行政界线等要素经常会发生变化,为此,系统包括了编辑功能。只要输入编辑密码,就可以增加和删除各类图形及修改或添加相应属性数据。

地图更新每季度进行批量数据更新,集中更新数据库数据信息等资料。

(二)系统界面设计

系统主界面由五个部分组成:工具栏、地图显示区、图层管理区,结果显示区和状态栏。

系统的图层管理采用树状结构,可以展开和收缩,选中上一级类型,该类型下的所有图层都将被选中。另外,为了能了解地图显示区域在整个研究区中的位置,系统还提供了能反映研究区域位置的导航图。

(三)系统开发技术

本系统的软、硬件环境要求如下:

软件环境:

3操作系统要求:W indow s7/W indow s XP/W indow sM E/W indow s2000

3应用软件:SQL 2000/M icrosoftO ffice 2003

硬件环境:

3 PC机

3主频:Pen tium III

3内存:512MB

3硬盘:10G

地理信息系统的开发有不同的技术,本系统采用基于组件的 CDE开发技术。CDE发展的一个特点是软件的组件化,CDE组件之间以及与其它组件之间可以通过标准的通信接口实现交互。软件的组件化不仅可以成功解决传统 CDE在软件开发、应用系统集成和用户学习使用等方面面临的困难,而且有利于降低成本,具有无限扩展性等特点。

四、技术选用

开发结合了管理与分析的需求,有如下几个技术特点:能根据需求在地图自动生成区域;能对网点数据自动定位;可以对网点分布进行集聚度分析。商业区域基本上就是一个由道路组成封闭区域。

1.商业区域指商业比较繁荣的区域,通常有两种形式:一种是集中于一段街道两旁,形成条带形商业街,如南京路、滨江道等;另一种是围绕交叉路口发展,形成一个商业聚集区包括商业中心与商业街,如小白楼。其分布是随着商业的发展在不断变化。区域生成首先是根据定义 (道路的起止门牌号码)在地图上确定组成商业区域的一条或多条道路的路段,并对每条道路产生缓冲区。如是在一条道路上,则产生的缓冲区即为商业区域;如由多条道路组成,则把多个缓冲区合并成一个,合并后的缓冲区即为商业区域范围。

2.网点数据自动定位。网点的空间定位是根据网点的地址信息进行地理编码来进行。由于网点的地址有多种形式,如有些为路名及门牌号,有些为所在地的村镇名、居民新村名、开发区名等,在地理编码时需要应用多个参考图层,并采用不同的匹配方法。开发了集成的地理编码模块,用户只要输入网点地址,系统就能根据地址的形式自动选择相应的参考图层,并进行地理编码,使得定位准确迅速,减少用户操作步骤。

3.集聚度分析。集聚度是用来衡量社会经济行为空间分布不均衡性的计量经济指标,通常用空间洛伦兹曲线来反映。

洛伦兹曲线法是将统计单元 (如行政单元)的区位商按降序排列,分别累加地方特定指标百分比和基础指标百分比,然后以特定指标累加百分比为 X轴,以基础指标累加百分比为 Y轴,连接所有点,所得的圆滑曲线为洛伦兹曲线。这里的区位商是指统计单元某特定指标在整个区域内所占的份额与统计单元基础指标在整个区域内所占份额的比值,即:

由于区位商值是两个百分数的商,所以商值没有量纲。在区位商的分析中,如果:

LQ>1,表明某特定活动在该地方具有相对集中分布趋势;

LQ<1,表明某特定活动在该地方的分布低于区域一般水平;

LQ=1,表明某特定活动在该地方的分布与其在区域中的相对地位相符合。

基础指标的选取在区位商分析中是十分重要的,在经济地理分析中多采用人口或地域面积等综合指标。

洛伦兹曲线的特点在于:如果该特定活动是平均分布在区域内的 (均衡分布现象),那么所获得的洛伦兹曲线应该是斜率为 45度的直线,即坐标系对角线 (基准线)。一般洛伦兹曲线的斜率随累加百分比值的递增而逐渐增大。因此,洛伦兹曲线与单纯数值表示法相比更为直观,表达方式更为简便,在地理空间分析中很受青睐。

系统中的集聚度分析是依据集聚度的定义,通过人机交互方式,用户可以选择基础指标和特定指标,然后计算各区县选中业态网点分布的均衡度,结果用洛伦兹曲线表示。通过对基础指标和特殊指标的选取,可以得到不同的洛伦兹曲线,从而了解各类指标空间分布的均衡度。

4.数据库系统。城区交通地理信息辅助决策系统中的数据主要分为三类,即空间数据、属性数据和业务数据。考虑到该系统的目标定位和其重要的服务功能以及技术发展的前瞻性,决定采用空间型商用数据库系统。具体来说,就是采用对象——关系型数据库统一管理空间数据和属性数据。SQL和O rac le都可作为商业地理信息辅助决策系统的后台数据库,基于 SQL的高性价比、强伸缩性、易操作性、安全可靠、完善的服务等优势,本系统选用 SQL作为数据库支持系统。

城区交通地理信息系统实现了数据的空间定位,利用交通系统作为整个系统的脉络,其目的实际是实现对整个城区经济系统、政府规划、商业布局的空间可视化,可以对这些数据查询分析。随着今后基础数据的不断更新,将逐步添加人口数据和地产价值数据,对各类网点进行更加深入的分析统计,为政府与相关的管理部门的决策提供更为准确、方便和迅速的信息支持。

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A b s tra c t:The developm en t of the C ity T raffic G eograph ic In fo rm ation System is based on data co llecting regard ing city traffic,businesses and popu lation and G IS developm en t techno logy.The Sys2 tem,usingM A PIN FO p latfo rm,no t on ly suppo rts inqu iry and ana lysis’businesses,bu t also develops o ther functions like iden tify ing business areas,au tom atic position ing and analyzing concen tration degree,etc.

Key wordscom ponen t;G IS;M A PIN FO

The A pp lication of C ity T raffic Geog raphic Info rm ation System in Econom ic Sphere

GAO Jie

(Tianjin Transportation Voca tiona l Institu te,Tianjin 300110 China)

P228.49

A

1673-582X(2011)04-0091-05

2010-12-25

高洁 (1976-),女,天津市人,天津交通职业学院讲师,研究方向计算机科学。