第八章-交通地理信息系统GIS-T
《交通地理信息系统》课程教学大纲
《交通地理信息系统》课程教学大纲课程英文名称：Geographic Information System For Traffic课程编号：021030130总学时及其分配：总学时24，授课24学时，实验0学时实践周数：无学分数：1.5适用专业：交通工程专业任课学院、系部：能源科学与工程学院交通工程教研室一、课程简介《交通地理信息系统》是交通工程专业的一门选修专业课。
本课程系统地讲述了交通地理信息系统的基本原理、基本方法及其在交通领域的各种应用。
主要包括第一章绪论，重点介绍地理信息系统及交通地理信息系统的基本概念、组成、功能及其发展与现状；第二章介绍了有关地理空间及空间数据的来源、质量及标准化等问题；第三章阐述了各种空间数据结构、数据模型，以及数据的组织与管理；第四章、第五章分别介绍了空间数据处理与维护，空间信息的查询与分析等内容；第六章介绍基于网络的地理信息系统的基本概念和网络地理信息系统的设计；第七章、第八章分别论述了交通地理信息系统实现的关键技术，以及交通地理信息系统的开发和实现；第九章介绍了交通地理信息系统的应用；第十章对国内外有代表性的成熟GIS 系统软件进行了介绍。
本书全面反映了交通地理信息系统在我国交通领域的研究应用现状和发展趋势。
二、课程教学的目标通过本课程的学习，使学生了解交通地理信息系统的基本原理、基本方法，培养学生运用多学科知识全面分析、解决交通地理信息系统应用的能力。
三、课程教学的基本内容及教学安排第1章绪论（2学时）教学内容：（1）地理信息系统概述（2）地理信息系统的组成及功能（3）地理信息系统与相关学科的关系（4）交通地理信息系统教学要求：熟悉掌握地理信息系统概念、组成及功能；了解地理信息系统与相关学科的关系；掌握交通地理信息系统。
第2章空间数据基础（2学时）教学内容：（1）地理空间与空间数据（2）空间数据来源与输入（3）空间数据质量（4）地理信息系统的标准化教学要求：熟悉掌握地理空间与空间数据概念；掌握空间数据来源于输入及空间数据质量；了解地理信息系统的标准化。
上海理工大学课程
上海理工大学课程(交通地理信息系统)(共12页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-研究生课程（论文类）试卷2015 /2016 学年第二学期课程名称：交通地理信息系统课程代码：论文题目：基于网络的大型超市服务水平分析学生姓名：专业﹑学号：学院：课程（论文）成绩：课程（论文）评分依据（必填）：题目自立，内容为GIS在交通领域的应用。
1、理论方法概述（15分）2、案例背景介绍（15分）3、模型建立、计算（35分）4、结果输出、结论（35分）任课教师签字：日期：年月日课程（论文）题目：基于网络的大型超市服务水平分析内容：摘要：随着GIS技术的不断发展和完善，它的应用越来越广泛，其中在交通中发挥的作用也越显得重要起来。
基于网络的大型超市服务水平分析问题是GIS在区域综合分配功能中的重要部分。
本文重点讲设施服务水平分析问题应用到超市的设施服务水平分析中，提供了区域设施服务水平的现状分析。
关键字：地理信息系统；网络分析；服务水平图1 上海杨浦区示意图通过统计各人员聚集点的人员数目，建筑物的位置以及各路径长度，将地图导入AutoCAD中，按照地图上的道路路径及建筑物位置绘制此区域的路径图及建筑位置点。
图2 路线及大型超市位置绘制图在使用ArcCatalog中在目标文件夹下建立个人数据库（Personal Geodatebase），取名GIS作业.mdb。
然后在此基础之上建立要素集合（featuredateset），取名课程论文。
将上述CAD绘图导入，并对加载之后得到的要素集合输入CAD图中必要的点（point），线（polyline）和面（polygon）要素类，其中由于在CAD中已经将线分不同的同颜色区分过，所以在输入时保留color字段，以便在Arcmap中能显示。
然后对建立的polyline做拓扑检查，是否有不正确的地方，如果出现就要进行修改。
建立网络数据集启用地图文档GIS homework .mxd，建立4个图层：点状图层“supermarket”，线状图层“道路”、线状图层“分区界线”以及面状图层“人口统计区”。
【GIS】地理信息系统复习资料
第一章绪论1、信息的特点1)信息的客观性2)信息的适用性3)信息的传输性4)信息的共享性2、数据处理：即对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。
3、地理信息的特点:1）空间分布性2）具有多维结构的特征3）时序特征十分明显4、地理数据：是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
5、地理信息系统：它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
6、简述GIS的构成。
它的的基本功能有哪些？硬件系统、软件系统、空间数据库、应用模型、用户基本功：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编辑。
第二章地理信息系统的数据结构1、矢量表示法：采用一个没有大小的点（坐标）来表达基本点元素。
2、栅格表示法：采用一个有固定大小的点（面元）来表达基本点元素。
3、空间数据的基本特征。
1)属性特征：描述空间对象的特性，即是什么。
如对象的类别、等级、名称、数量等。
2)空间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前者用经纬度、坐标表示，后者用拓扑关系表示，如交通学院与电力学院相邻等。
3)时间特征：描述空间对象随时间的变化。
4、拓扑关系的类型1）拓扑邻接：相同拓扑元素之间的关系。
2）拓扑关联：不同拓扑元素之间的关系。
3）拓扑包含：同类但不同级元素之间的关系。
5、空间数据拓扑关系意义1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。
2）有利于空间要素的查询。
3）可以利用拓扑关系数据作为工具，重建地理实体。
6、建立如下图所示的拓扑关系的全显式表达。
（方向自己给定）弧段与结点关系表多边形与弧段关系表结点与弧段关系表弧段与多边形7、栅格数据单元值的确定方法有哪些？①中心点法：②面积占优法：③重要性法：④百分比法：8、如何确定合理的网格尺寸？为了逼近原始数据精度，除了采用这几种取值方法外，还可以采用缩小单个栅格单元的面积，增加栅格单元总数的方法。
交通地理信息系统中的时空动态分段模型研究
交通地理信息系统中的时空动态分段模型研究董传胜;郑伟安;凌晓春;张拥军;钟全宝;孟大鹏;张金营【摘要】动态分段技术是交通地理信息系统(GIS-T)中一项重要的线性要素动态显示与分析技术,该文提出了一种时空动态分段模型,使动态分段系统的组成成分融入时态因素,并将属性的时态信息作为属性信息表的字段存储,通过时态地理信息系统技术完成物理段的时态变化.利用统一建模语言(UML)的类图设计方式开发了物理模型,描述了时空动态分段模型中对象之间的关系,并定义了必要的属性和操作;同时基于线性参照系统(LRS)表达空间实体的方法,概括了模型中所涉及到的主要拓扑关系.实验表明,时空动态分段模型弥补其他模型将时空参考分为时间参考和空间参考所产生的不足,而且更明确地将多重属性和物理实体有机结合起来.%Dynamic segmentation is an important technique in the dynamic analysis, displaying of linear features in Geographic Information System for transportation.In this paper, a spatio-temporal dynamic segmentation model has been put forward.Dynamic segmentation system will be merged into temporal factor, and the temporal information in the attribute tables as a field will be restored, and the temporal maintenance of physical arcs by temporal GIS techniques will be reconciled.In the logic model, the relationships between objects in spatio-temporal dynamic segmentation model are provided and the necessary attribute fields and operations are defined according to the class diagram in Unified Modeling Language.The topologic relations related to the spatio-temporal dynamic segmentation model are also introduced based on the one-dimension expression of the linear reference system.Experimental results show that the spatio-temporaldynamic segmentation model make up the other models defects of divided spatio-temporal segmentation mode into time reference and space reference, and combine the multiple attributes with physical entities.【期刊名称】《山东国土资源》【年(卷),期】2017(033)005【总页数】5页(P73-77)【关键词】时空动态分段;交通地理信息系统;统一建模语言;线性参照系统;拓扑关系【作者】董传胜;郑伟安;凌晓春;张拥军;钟全宝;孟大鹏;张金营【作者单位】山东省国土测绘院,山东济南 250102;山东省国土测绘院,山东济南250102;山东省国土测绘院,山东济南 250102;山东省国土测绘院,山东济南250102;山东省国土测绘院,山东济南 250102;山东省第一地质矿产勘查院,山东济南 250013;山东省国土测绘院,山东济南 250102【正文语种】中文【中图分类】P208;U12随着智能交通系统(ITS)研究的不断深入，交通地理信息系统(GIS-T)已成为地理信息系统应用研究的一个热点。
什么是交通地理信息系统（GIS-T）？
什么是交通地理信息系统（GIS-T）？GIS-T本为Geographic Information System for Transportation的缩写，国⼈将此舶来品称为交通地理信息系统。
GIS-T的涵义顾名思义本来再清楚不过，即⽤于解决交通问题的地理信息系统。
然⽽坊间虽充斥各种⾼深的解释，对此存疑者却屡见不鲜。
⼀来⼆去，GIS-T有时甚⾄披上了⼀层迷离的⾊彩。
想来也不奇怪，交通问题是随着汽车⼯业的发展才成为⼈们专门研究的对象的，⾄今不过七、⼋⼗年的历史。
国⼈对GIS-T的质疑，很⼤程度上应是惑于究竟有哪些交通问题需依赖GIS技术解决。
和地理信息系统（GIS）相关的交通问题有很多，例如，某君从甲地出发到⼄地有多种出⾏线路，选取哪⼀条才能使出⾏的距离、时间、费⽤最短呢？这就是⼀个典型的最优路径规划问题，该问题的解决在车辆导航系统中有着重要的应⽤价值。
再如，某商⼈从n个城市中的某⼀城市出发，如果不重复地⾛完其余n-1个城市并回到原出发点，在所有可能的路径中哪⼀条路径最短？这就是著名的旅⾏商问题，在物流业蓬勃发展的当今社会，这⼀问题的解决⽆疑具有巨⼤的经济价值。
除此⽽外，在利⽤GIS解决交通问题的过程中还会⽤到很多技术，如动态分段技术、交通分配技术等等。
这些交通问题的解决对GIS有⼀个共同的要求，即电⼦地图的空间数据要包含拓扑关系（Topological connection），也即点、线、⾯等空间实体之间的包含、连接、相邻等关系。
例如，只有知道了空间数据中的点和线之间的连接关系，才有可能计算从A点到B点可能的通达路径，有⼈甚⾄定义GIS-T为在具有拓扑关系的GIS上开发的交通决策⽀持系统。
因此，是否存在拓扑关系是GIS-T的⼀个本质特征。
那么，在普通的GIS中通过开发相应的程序能否解决这些交通问题呢？如果可以，为什么还需要专⽤的GIS-T呢？答案是当然可以，问题是⼀⽅⾯开发这些程序的成本较⾼，另⼀⽅⾯把集成这些专门功能的GIS系统作为通⽤系统会造成较⼤的浪费。
《地理信息系统概论》课程笔记
《地理信息系统概论》课程笔记第一章地理信息系统基本概念1.1 数据与信息数据是原始的、未经处理的素材，它是信息的表现形式。
信息是从数据中提取的有意义的内容，它能够帮助人们做出决策。
在地理信息系统中，数据主要指的是空间数据，而信息则是通过对空间数据进行分析和处理得到的结果。
例如，一个地区的土地利用数据是原始数据，而通过分析这些数据得出的土地利用分布情况就是信息。
1.2 地理信息与地理信息系统地理信息指的是与地球表面位置相关的信息，包括自然地理信息（如地形、气候等）和人文地理信息（如人口、交通等）。
地理信息系统（GIS）是一种专门用于获取、存储、管理、分析和展示地理信息的计算机系统。
GIS能够将空间数据与属性数据结合起来，为用户提供强大的空间分析和决策支持功能。
例如，GIS可以用来分析城市交通拥堵情况，帮助规划交通路线。
1.3 地理信息系统的基本构成GIS由硬件、软件、空间数据、应用人员和应用模型五个基本部分组成。
硬件包括计算机、输入输出设备（如扫描仪、打印机等）；软件包括操作系统、数据库管理系统、GIS软件等；空间数据是GIS的核心，包括地图数据、遥感数据等；应用人员是使用GIS进行空间分析和决策的主体；应用模型则是根据实际问题构建的模型，用于解决具体问题。
例如，一个GIS系统可能包括一台计算机、GIS软件、地图数据和应用模型，用于分析土地利用变化。
1.4 地理信息系统的功能简介GIS的基本功能包括数据采集、数据管理、空间分析、可视化表达和输出等。
数据采集主要是获取空间数据和属性数据，可以通过遥感、野外调查等方式获取；数据管理主要是对数据进行存储、查询、更新和维护，确保数据的准确性和完整性；空间分析主要包括空间查询、空间叠合、空间邻近度分析等，用于解决实际问题；可视化表达主要是将空间数据以图形或图像的形式展示给用户，增强数据的可读性和可理解性；输出则是将分析结果以报表、地图等形式输出，为决策提供支持。
交通地理信息系统GIS
交通地理信息系统GIS
交通信息专利
交通地理信息系统GIS-T的概念
– GIS-T就是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的信息系统，是GIS技术在交通领域的延伸，是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成，它将为交通各部门提供一个功能强大的空间信息服务和管理工具。
交通地理信息系统GIS-T的系统结构
–包括三个子系统：数据库子系统、数据采集和质量控制子系统以及系统功能表征子系统。
数据库子系统
– GIS-T中主要交通数据的类型包括：
空间信息（如交通分区图，道路网络图，设施分布图等）
属性信息（交通区属性数据库，路网属性数据库，设施属性数据库，
交通流量、道路等级、路面状况、图像数据如航空影像、设施照片
等）
其他有关信息，如多媒体数据库中航空影像、设施照片、声音等多
媒体信息。
数据采集与质量控制子系统
–采集行政区域边界、道路、铁路、基础设施等要素的空间图形数据，这些空间要素按照不同空间数据类型分层，并且能够满足规划与管理应用的数据质量要求。
–系统提供的属性数据库管理子系统，能够完成相应的属性数据，例如如上所述的行政区域，交通分析区域，路线，基础设施等信息的输入、修改、查询和管理等功能，并且建立空间数据与相应属性数据库的关联
系统功能表征子系统
–路网管理
系统提供交通路网的编辑，如路段的修改，增加或删除路段，增加
或删除节点，路段合并或分割等功能。
地理信息系统在交通行业中的运用
地理信息系统在交通行业中的运用卓旺建200529033 道桥05-1摘要：本文介绍了我在这学期在地理信息系统课中通过所学的知识对地理信息系统的理解，并结合我的专业（道路桥梁工程）在这个领域中的运用及其重要性做了介绍，之后提出了基于GIS的高速公路路面管理系统框架原理做为实例，并通过这学期所学软件mapinfo建立地理信息库。
最后总结了这一学期所学的知识在我专业中的前景。
关键字：地理信息系统交通地理信息系统 mapinfo1、地理信息系统的概念GIS是英文名称（Geographic Information System (地理信息系统)的简称，是集计算机科学、地理学、信息科学和管理科学等相关学科为一体的新兴学科。
自1963年世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统（CGIS）开发以来， GIS的理论与技术历经三十多年的发展，取得了巨大的成就。
其应用已渗透到社会生活的各个领域，引起世界各国的广泛重视。
GIS借助计算机，可将具有空间特征的信息可视化，为信息的使用者提供更为直观的、清晰的表达形式，并具有很强的空间分析能力。
成为政府、企业进行现代化科学管理及快速决策的强有力的工具。
公路信息由于具有空间特征，GIS特别适宜于对公路信息的分析处理，是公路建设管理现代化的重要手段之一。
2、GIs在交通中的发展2.1交通信息系统具有精度要求高、规则复杂、动态化、离散化等特点，原有的信息技术已经不能完全满足交通应用的需求，而借助于GIs的强大功能，可以实现交通信息化的时代要求，交通领域中GIs的应用也越来越受到研究者和开发者的重视。
交通地理信息系统是收集、整理、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统，是GIs技术在交通领域的延伸，是GIs与多种交通信息分析和处理技术的集成。
GIS T具有较强的交通信息服务和管理功能，它可以应用在交通管理的各个环节。
在交通工程领域采用GIs技术和方法研究交通规划、交通建设和交通管理及其相关的问题，具有其他传统方法无可比拟的优点。
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第8章 交通地理信息系统GIS-T 5
8 8.1.2 GIS的功能
数据的采集与输入
– 概念：是将系统外部的原始数据传输给系统内部，并将这 些数据从外部格式转换为系统便于处理的内部格式的过程 – 数据采集和输入包括三方面的内容：
– 数据管理的方式：
• 文件管理，关系数据库管理，文件结合关系数据库管理，面向对象数据库 （OO－DBMS）管理
集成化的GIS数据 管理 第8章 交通地理信息系统GIS-T 8
8 8.1.2 GIS的功能
空间查询与分析
– 空间查询的概念
• 是按一定条件对空间目标的位置和属性信息进行查询，以形成一个 新的数据子集。
– 几何数据，描述地理实体本身位置和形状大小等的量度信息。由坐标 系表达。 – 关系数据，描述各个不同地理实体之间空间关系的信息，如接近度、 邻接、关联、包含和连通等。由拓扑关系表达。 – 属性数据，指非空间数据，是各个地理单元中的自然、社会、经济等 专题数据。由字符串或统计观测数值串表达。
• 空间数据可分为7种不同类型：
• 数据采集与编辑、地理数据库管理、空间查询和分析以 及地形分析等。
第8章 交通地理信息系统GIS-T 3
8 8.1.1 GIS的组成
GIS的组成
– 计算机硬件系统
• 计算机硬件是计算机系统中物理装置的总称，它是GIS的物理外壳。
– 计算机软件系统
• 指GIS运行所必需的各种程序，由计算机系统软件、地理信息系统软件（ GIS软件）和应用分析软件组成。
Transportation Information Technologies
交通信息技术
第八章
交通地理信息系统GIS-T
8 第八章 交通地理信息系统GIS-T
GIS技术 交通地理信息系统（GIS-T） GIS-T的数据模型 参考文献
– 《GIS地理信息系统原理和方法》. 边馥苓 主编. 测绘出版社. 2004 – 《GIS空间分析原理与方法》(第二版) .刘湘南，黄方，王平编著. 科学 出版社. 2008 – 《地理信息系统GIS理论与实务 》.刘明德，林杰斌编著.清华大学出版 社. 2006 – 《交通地理信息系统》.刘学军，徐鹏著.科学出版社，2006 – 谢彩香，刘召芹．GIS-T中的数据模型进展研究[J]．测绘工程， 2005，14（3）：54-58
• 数字化，是指根据不同信息类型，进行模数转换、坐标变换等，形 成各种数据文件，存入数据库内。 • 规范化，是指对不同比例尺、不同投影坐标系统和不同精度的外来 数据，必须统一坐标和记录格式。 • 数据编码，是指根据一定的数据结构和目标属性特怔，将数据转换 为计算机识别和管理的代码或编码字符。
– 数据输入方式包括：
第8章 交通地理信息系统GIS-T 9
8 8.2 交通地理信息系统（GIS-T）
GIS-T的组成和结构 GIS-T的应用举例
第8章 交通地理信息系统GIS-T
10
8 8.2.1 GIS-T的组成和结构
交通地理信息系统GIS-T的概念
– GIS-T就是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的信息系统，是GIS技术在交通 领域的延伸，是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成，它将为交通各部门提供一个功能强大的 空间信息服务和管理工具。 包括三个子系统：数据库子系统、数据采集和质量控制子系统以及系统功能表征子系统。
– 数据更新
• 是以新的数据项或记录来替换数据文件或数据库中相应 的数据项或记录，它是通过修改、删除和插入等一系列 操作来实现的。
第8章 交通地理信息系统GIS-T 7
8 8.1.2 GIS的功能
数据存储与管理
– 数据存储与管理的概念：
• 数据存储是将数据以某种记录格式存储在计算机内部或外部存储介质上。 • 数据管理是处理数据存取和数据运行的各种管理控制。 • 空间数据管理是将各种图形数据或图像数据都以严密的逻辑结构存放在空 间数据库中。
– 空间查询的分类
• 定位查询用于实现图形和属性数据的双向查询。 • 分层查询用于查询分层存放的图形数据和属性数据。 • 区域查询用于在屏幕上开一窗口或指定一任意多边形区域，查询该 区域内的所有图形数据和属性数据。 • 条件查询根据数据项、运算符和函数组成的条件表达式来查询图形 数据和属性数据。 • 空间关系查询又称拓扑查询。一类是几何元素之间的结构关系，另 一类是空间目标之间的位置关系。
第8章 交通地理信息系统GIS-T
2
8 8.1 GIS技术
GIS地理信息系统的概念
– 是在计算机软硬件支持下，对地理环境诸要素进行 采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的 计算机系统。
GIS地理信息系统在ITS中的主要应用
– 车辆导航定位和车辆监控调度 – 道路交通管理以及交通信息查询 – 电子地图
• 手工方式（键盘输入），手扶跟踪数字仪，扫描数字化，影像处理 和信息提取方式，数据通信方8.1.2 GIS的功能
数据编辑与更新
– 数据编辑包括：
• 图形编辑主要包括图形修改、增加和删除、图形整饰、 图形变换、图幅拼接、投影变换、误差校正和建立拓扑 关系等。 • 属性编辑通常与数据库管理结合在一起完成，主要包括 属性数据的修改、删除和插入等操作。
– 用户
• 系统开发人员和GIS技术的最终用户
GIS的组成
第8章 交通地理信息系统GIS-T 4
8 8.1.1 GIS的组成
GIS的组成（续）
– 地理数据
• 地理数据属于空间数据，地理数据以数据库进行组织和存贮，并通 过数据库管理系统进行管理。 • 空间数据是指以地球表面空间位置为参照，描述自然和社会经济要 素的数据，可以是图形、图像、文字、数字和表格等。 • 空间数据包括：
交通地理信息系统GIS-T的系统结构
–
GIS-T系统 结构与功能 第8章 交通地理信息系统GIS-T 11
8 8.2.1 GIS-T的组成和结构
数据库子系统
– GIS-T中主要交通数据的类型包括：
• 空间信息（如交通分区图，道路网络图，设施分布图等） • 属性信息（交通区属性数据库，路网属性数据库，设施属性数据库，交通 流量、道路等级、路面状况、图像数据如航空影像、设施照片等） • 其他有关信息，如多媒体数据库中航空影像、设施照片、声音等多媒体信 息。