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研究GIS技術在農產品交通運輸中的應用
摘要:農產品交通運輸要能實施“精確保障”,能通過建立可靠的信息網絡將保障對象信息傳送給運輸保障單位,使運輸指揮員知道各分隊在何時、何地需要什么,把恰當的物資送到恰當的地點。地理信息系統(tǒng)具有的可視化位置信息功能可為交通運輸提供一種可視的地理環(huán)境,恰好能滿足精確保障的要求。
關鍵詞:地理信息系統(tǒng);農產品;交通運輸
1GIS概念
物質世界中的任何地物都被牢牢地打上了時空的烙印。人們的生產和生活中百分之八十以上的信息和地理空間位置有關。地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS)作為獲取、處理、管理和分析地理空間數據的重要工具、技術和學科,近年來得到了廣泛關注和迅猛發(fā)展。從技術和應用的角度,GIS是解決空間問題的工具、方法和技術;從學科的角度,GIS是在地理學、地圖學、測量學和計算機科學等學科基礎上發(fā)展起來的一門學科,具有獨立的學科體系;從功能上,GIS具有空間數據的獲取、存儲、現示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能;從系統(tǒng)學的角度,GIS具有一定結構和功能,是一個完整的系統(tǒng)。簡而言之,GIS是一個基于數據庫管理系統(tǒng)(DBMS)的管理空間對象的信息系統(tǒng),以地理空間數據為操作對象是地理信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的根本區(qū)別。
2GIS的工作原理
GIS就是用來存儲有關世界的信息,這些信息是可以通過地理關系連接在一起的所有主題層集合。
2.1地理參考系統(tǒng)
地理信息包含有明確的地理參照系統(tǒng),例如經度和緯度坐標,或者是國家網格坐標。也可以包含間接的地理參照系統(tǒng),例如地址、郵政編碼、人口普查區(qū)名、森林位置識別、路名等。一種叫做地理編碼的自動處理系統(tǒng)用來從間接的參照系統(tǒng),如地址描述,轉變成明確的地理參照系統(tǒng),如多重定位。這些地理參考系統(tǒng)可以使你定位一些特征,例如商業(yè)活動、森林位置,也可以定位一些事件,例如地震,用于做地表分析。
2.2矢量和柵格模式
地理信息系統(tǒng)工作于兩種不同的基本地理模式——矢量模式和柵格模式。
在矢量模式中,關于點、線和多邊形的信息被編碼并以x、y坐標形式儲存。一個點特征的定位,例如一個鉆孔,可以被一個單一的x、y坐標所描述。線特征,例如公路和河流,可以被存儲于一系列的點坐標。多邊形特征,例如銷售地域或河流聚集區(qū)域,可以被存儲于一個閉合循環(huán)的坐標系。矢量模式非常有利于描述一些離散特征,但對連續(xù)變化的特征,例如土壤類型或趕往醫(yī)院的開銷等,就不太有用。
柵格模式發(fā)展為連續(xù)特征的模式。柵格圖象包含有網格單元,有點像掃描的地圖或照片。不管是矢量模式還是柵格模式,用來存儲地理數據,都有優(yōu)點和缺陷�，F代的GIS都可以處理這兩種模式。
3地理環(huán)境因素對公路交通運輸的影響
(1)山丘叢林對運輸的影響。山地地區(qū)一般地表起伏較大,道路稀少,較多雜草、灌木叢或山林,河溪交錯,氣溫高,雨霧多,濕度大,氣候變化快。山地地形對運輸的限制作用較大。
(2)城市居民地對運輸的影響。城市居民地人工建筑物密集、高大,排列有序,街道縱橫交錯,有的城市還建有地下通道;市區(qū)與外界交通聯系方便,地面道路多呈幅射狀向四面延伸,并有兩種以上交通方式相銜接。城市地形對運輸的有利條件是運輸基礎設施完善,車輛行駛安全系數高;運輸線路呈網狀結構,回旋余地大,不易中斷。
(3)水網稻田對運輸的影響。水網稻田地勢平坦開闊,地表江河、溝渠、湖塘密集,水量充沛;稻田連片,終年積水,淤泥較深。水網稻田地區(qū)人口稠密,經濟較為發(fā)達,公路質量較高,可晴雨通車。水網稻田地鄉(xiāng)村道路密度高,但路面狹窄,路基松軟,轉彎半徑小,不利于車輛通行。
(4)戈壁沙漠地對運輸的影響。戈壁沙漠地的通視情況良好,但缺少明顯方位物;人煙稀少,氣候極度干燥、少雨,水源貧乏,多風暴,自然環(huán)境惡劣。在布滿流動和半流動沙丘的沙漠地上,普通輪式車輛無法通行,對車輛機動性要求高,且風沙對車輛發(fā)動機磨損大,影響車輛壽命。
交通運輸活動除了受以上地形因素的影響外,還會受到氣象、社會經濟環(huán)境及交通網絡環(huán)境等因素的影響。
4GIS在公路交通運輸中的應用
(1)地理信息系統(tǒng)基本功能。即地理信息系統(tǒng)技術能提供的通用功能,包括地圖顯示、縮放、漫游、鷹眼、距離量測等,為系統(tǒng)提供背景地圖與交通圖層的顯示、縮放、任意漫游等控制地圖的功能。
(2)數據圖層處理功能。地理信息系統(tǒng)的疊加分析是將有關主題層組成的數據層面,進行疊加產生一個新數據層面的操作,其結果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。例如,將地理數據庫中的道路層與水系層進行疊加分析,可獲得道路層原來沒有的橋梁、渡口等重要信息,為運輸指揮提供重要的決策信息。
(3)統(tǒng)計分析功能。主要是針對交通網及其交通專題數據進行統(tǒng)計分析。交通網基本信息包括道路的等級、類別,交通網中各種運輸線路的分布特征、路網的密度,交通設施配置分布以及民用汽車運力分布等等,這些需要統(tǒng)計或是分類的數據,可以采用專題圖的形式表示,也可以通過數值計算表示。為考慮交通網及其地理背景要素的空間分布,對汽車運力動員與征集、運力的疏散轉移等實際問題提供了分析依據。
(4)保障范圍分析功能。主要是圍繞空間目標建立一定寬度范圍的緩沖區(qū)多邊形,然后從緩沖區(qū)域中獲取或查找分布特征的情況。運輸“快速、精確”要求,運力保障能力限制等,所以涉及保障距離和保障范圍的考慮,這實際上也是一個確定緩沖區(qū)的過程。
(5)路徑分析功能。路徑分析就是為資源尋找通過網絡的最佳路徑,其核心是求解最佳路徑,而不簡單是最短距離的求解。因為運輸不僅受到交通網絡各種阻礙因素影響,還要受到地理環(huán)境的各種因素影響,作為指揮員應全面考慮影響因素,為達到快速、高效的保障目的而選擇一條最佳行進路線。
(6)資源分配分析功能。網絡資源分配是根據中心的容量以及網線和節(jié)點的需求將網線和節(jié)點分配給最近的中心,分配過程中阻力的計算是沿最佳路徑進行的。資源分配可以模擬資源如何在中心和他周圍的網絡元素之間流動。如可用來進行交通樞紐中心、保障基地中心的吸引范圍分析,以尋找交通物流資源范圍,并進行合理配置。
(7)選址分析功能。網絡選址分析是確定機構設施的最佳地理位置。對于運輸保障活動來說,其需求點和保障點(即供給點)的分布總是存在一定差異,因此需要考慮需求與供給的相互作用力,據此選擇二者的合理位置,獲得最大經濟效益。網絡選址問題一般限定設施必須位于某個節(jié)點或某條路線上,或者限定在若干候選地點中的選擇位置,降低了問題求解難度。
(8)公路網通行分析能力。交通線路的通行能力,是指某一線路在單位時間內通過的最大交通量,可通過公式估算。
5總結
農產品交通運輸活動離不開特定的地理環(huán)境,地理信息系統(tǒng)提供將地理環(huán)境信息可視化的功能,這極大地推動了農產品公路交通運
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