GIS 在区域路网规划中的应用

史海波

(辽宁省沈阳市公路管理处，辽宁沈阳 110000)

0 引言

随着城市建设的飞速发展，城市交通系统呈现出十分明显的空间特性，人们对道路信息的需求日益增加，对城市交通网络的可视化管理提出了更高的要求。在现代化的信息社会里，区域道路规划也需要与时俱进的应用到具备较高科技含量的现代信息分析与处理技术实现道路系统的管护，而随着当前立体化、空间性和可视化的特点越来越多的揉入到道路路网规划的实际操作中，路网规划已基本不采用纸质或是CAD制图来指导实施，因为重复作用多而繁、直观性不强、信息不易及时保存、数据分析与结果表达分离严重影响规划结果的准确性。所以，借助GIS技术是一种最直观，最可靠，最成熟的技术，通过运用MapInfo提供的强大功能和其二次开发语言Mapbasic实现数据可视化、专题地图、信息查询、报表输出等丰富的地理信息功能，满足GIS在区域路网规划中的应用和需要。

本文重点讨论GIS强大的空间数据管理，分析和显示的功能在区域路网数据的采集和处理一体化系统中的应用。

1 一体化平台设计

1.1 设计目标

地理空间数据是GIS的血液，系统的目标是通过车载GPS和MapInfo实时进行数据采集和分析。该系统要求使用方便简单、数据可靠、时效性高，为交通规划部门提供有效的路网分布和路况信息，也为路网的规划提供了数据支持。

1.2 总体结构和功能

总体结构功能图见图1。用户在这一系统中使用GPS终端设备获取标记坐标点、面等空间信息以及坐标数据等相关属性数据，并且基于GIS平台对于空间数据进行储存、汇总、分析以及处理，二者在功能上的互补性可具备较为明显的整体优势。

1.3 实现方法

系统的实现方法是运用GIS平台将车载终端GPS设备获得的空间数据代入到地理数据库中，并使用Mapbasic等二次开发语言对车载终端GPS信息、地理环境信息等相关数据在同一GIS平台上进行处理、分析、维护和管理，并可结合MapInfo软件和原有地图界面系统便捷、透明、直观地进行数据采集和分析，实时输出各个公路路段的路况信息，达到路网的可视化管理和规划的目的。

图1 总体结构功能图

以沈阳经济技术开发区为例，一体化系统以该区域道路主干图为背景，利用MapInfo创建监控地图时，为GPS定位轨迹的记录预设一个空白层——用户层。Mapbasic的地理编码子程序将GPS的定位数据与用户表的数据项以一一对应的形式相关联，跟踪显示可记录目标的运行轨迹。记录后，表中可视化的目标轨迹被以图形对象的方式记录下来，而且定位点信息进而以数值的形式关联在数据项中。

2 一体化平台实现

功能实现。在沈阳经济技术开发区道路网现状调查中，根据项目的实际情况和研究的内容采用现场调查和室内分析相结合的方法进行研究。所以本项目选用了MapInfo作为通用GIS软件，采用GPS作为数据采集的工具。设计:分析拆解项目功能，使其详细化、具体化，进而设计平台一体化结构、功能模块接口及其实现内容;对各个功能界面窗口进行图形化设计。实施:使用车载终端GPS设备进行数据采集，并结合交通网络中的信息，以MapInfo，GPS的数据组织形式为研究重点，在数据分析的基础上，进一步设计适合沈阳经济技术开发区规划项目特点的数据定义与数据结构;开发:以MapInfo附带的编程语言Mapbasic为二次开发工具，设计开发编程各个功能模块;并严格按照测试流程在平台上进行数据与功能的系统测试，降低程序BUG率。实现:通过不断地在平台上进行修改使之满足设计要求，最终使项目需求的各功能在一体化平台得以实现。根据总体的功能设计需要，MapInfo创建的监控地图需接收车载导航系统设备的定位信息，并实时地显示在地图上，利用跟踪图层(TrackingLayer)可以有效的显示动态图层，跟踪图层是MapInfo地图控件中的一个特殊的动态图层，它可用于描绘地理对象的位置动态改变，如GPS中的对象位置。这些位置动态改变的对象被称为事件(Event)，用GeoEvent对象表示。跟踪图层(TrackingLayer)对象显示在层集之后，并可相对层集独立重显。GeoEvent对象代表跟踪图层(TrackingLayer)中的离散对象，并且这些对象在二次开发中通过编程的方法来进行移动，每一个GeoEvent对象显示在地图控件的TrackingLayer对象上。一个GeoEvent对象用一个Symbol对象描述，其X，Y属性可以确定GeoEvent对象的地理位置，使用Move和MoveTo方法可随机移动一个GeoEvent对象。

例如:

用亮点和红线模拟动态显示的目标

3 项目实例

针对上述研究内容，以项目实施区域沈阳经济技术开发区实际情况出发，具体的项目实施方法为:

数据采集:利用外业GPS数据采取与Mapinfo软件操作联合进行区域路网的三维坐标数据采集，绘制研究区域内路网分布图;

实地勘测:在完成“数据采集”作业过程中进行沿途道路的基本路况、道路宽度、路面结构层和路面破损情况现场实测，深化采集道路的横断面结构等基本数据;

汇总分析:对上述两部分工作采集的相关数据进行既有道路状况的视频、图片和文字等多层次、多角度的记录，为室内分析积累原始素材;

标注上图:外业作业结束后，对上述三部分现场采集的道路信息进行内业整理，将路线敷设到区域底图上，完成路线“视频—图片—文字”的多方位立体描述。

基于上述工作，通过对现有公路路网布局分析，并结合开发区区域政治、经济、产业集群等相关发展规划，建议将原有“三横六纵骨干公路网络”的规划方案进行调整，由线状规划转向区块规划，将区域规划为“两个中心、辐射周边、环形放射状”的交通网络，即分别确立以规划为化学工业园区的大潘街道和规划为冶金工业园区的新民屯街道为中心的放射状道路。

通过出境线路布局状况分析和交通量的调查，为对外交通新建或扩建线路提出了建议，方便了人民的日常生活出行和缓解沈盘线交通压力，解决区域内南北方向的过境问题，实现开发区之间点对点的快捷运输，将沈阳市的北部于洪区、西部辽中县、南部苏家屯有效的链接在一起，为沈阳市公路网络的形成与完善提供有效的保障。

4 结语

本文重点论述了GIS技术在路网规划数据采集与处理系统中重要应用。结合该一体化平台在沈阳市开发区公路规划中的突出作用，在区域路网规划信息处理中运用此平台具有如下两点优势:

1)有效避免了传统方法操作上的复杂性缺陷，通过对GPS数据信息的提取和处理方法的研究，实现了GPS数据在GIS系统中自动化处理;2)通过GPS信息采集与GIS开发技术的有机结合，已经基本实现了属性数据和空间数据的同时获取，提高了GIS数据的完整性、准确性以及数据处理的可操作性，进而可利用GIS平台为决策提供支持;3)此一体化系统具有良好的可扩展性，为GIS在区域路网规划方面的应用提供了更广阔的空间;4)针对类似的区域路网规划，可形成一整套完整的数据采集管理体系，开发一个符合我国实际需要的道路综合管理系统，为各地方路网规划提供依据。

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