（湖北省沙市中学，湖北 荆州 434000）
摘要：文章主要介绍地理信息系统（GIS）在交通领域中的应用与发展趋势。本文主要总结地理信息系统的特点，并结合国内外应用实例，从城市公共交通、轨道交通和微观交通仿真三个角度进行介绍。通过对GIS未来发展趋势的介绍，提出了作者的一些想法。
关键词：GIS；交通领域；发展趋势；
Abstract：The article mainly introduces the application and development trend of Geographic Information System (GIS)in the field of transportation. This article mainly summarizes the characteristics of geographic information systems, and combines domestic and international application examples, from the three perspectives of urban public transport, rail transit and microscopic traffic simulation. Through the introduction of the future development trend of GIS,the author put forward some ideas.
地理信息系统Geographic Information System（GIS）指的是在计算机软硬件支持下，对地球空间中有关地理分布的数据进行“采集（成像）——运算——分析”的技术系统。简言之，就是对指定空间对象进行成图和分析，解答“位置状态”的问题，构建“位置大数据”。比较容易混淆的是，GIS以地理空间数据作为执行对象，这是其有别于其他系统的根本之处（如人脸识别系统、遥感系统、气象软件、GPS等）。
GIS行业始于上世纪60年代的北美，其后随着90年代以来计算机软硬件的发展，行业开始取得突破性进展，其应用领域迅速渗透到各个行业。也正是在90年代后，随着我国卫星导航（GPS）和电力建设的大发展，GIS正式在中国落地。GIS是把地图变成数字形式的地图，便于计算机处理分析。伴随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，GIS的应用也日趋深化和广泛，在环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、航空、市政管理、城市规划等领域成为常备的工作系统。
1 GIS在交通领域的应用现状
1.1 在道路设计中的应用
基于道路规划红线设计数据的设计，采用MAPGIS软件作为道路规划录入系统的地理信息系统平台，完成了MAPGIS城市规划道路录入子系统的开发。该设计模块主要包括：道路红线的精确录入、道路拐角的处理、道路交叉口的处理和道路扩大口处理。通过GIS能精确定位出道路的实际坐标，科学计算出最佳道路设计方案，同时还能利用三维虚拟技术显示整个道路网的三维效果，可以说，GIS技术是城市道路规划红线设计中的支撑技术。
1.2 在交通规划中的应用
TransCAD是第一个专供交通专业人员使用而设计的地理信息系统（GIS），用来储存、显示、管理和分析交通数据。TransCAD把GIS和交通模型的功能组合成一个单独的平台，以提供其他软件无法与之匹敌的各种功能，TransCAD扩展传统的GIS数据模型以包括交通数据对象，譬如交通网络、路线和路线系、线性参照数据和矩阵，可以在地图要素周围建立影响带（缓冲带），划分区域，定义受影响区，和找出最短路径。在TransCAD中，很容易实现覆叠和聚集数据操作，以及统计值的计算。基于TransCAD强大的地理信息功能，研究者依据四阶段法进行交通系统规划设计与方案评价。
1.3 在交通管理中的应用
大量的数据对于一个成熟的信息系统来讲是不可缺少的基石。但是一个数据源真正的价值不在于海量的原始数据而在于在此基础上的实用分析。GIS系统的决胜之处就在于它的智能性，能将数据合理地分化、分析，并能用一些易于观看、简练的表达方式，如一些统计图表、分区图、专题图等。这些对于管理者来说相当方便，能依据不同的用户要求合理得出不同的数据及表达形式。广东省于1997年3月完成了“广东省综合交通管理信息系统”。该系统基于GIS和数据库技术，将日常与交通相关的事务融为一体进行处理。它分为社会经济、基础设施、运网流量、规划项目、系统维护及系统功能等模块。
2 GIS在交通领域的发展趋势
2.1 Web-GIS
WebGIS可简单定义为基于Web环境的GIS。伴随着世界的信息化的发展，也为了解决传统GIS的问题，以及地理信息系统在Internet以及Intranet上的应用以其巨大的潜力和优势，WebGIS受到了越来越多的关注。目前使用WebGIS技术的公司可以大致分为两个方向：一个是互联网方向，一个是行业应用方向。国内的互联网方向里基本可以说已经被百度地图，搜搜地图，高德地图，三个巨头垄断。
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2.2 GIS在微观交通仿真里的应用
微观交通仿真需要车辆产生信息、路网信息、交通流量流向信息、交通约束信息以及交通控制信息，因此，交通路网信息是微观交通仿真的基础与核心。通过构建微观交通仿真标准化数据模型、微观交通标识语言和数据共享平台的设计和实现，实现微观交通仿真与GIS数据共享平台的搭建。比如，云南大学梁宏等提出一种新的微观交通标识语言MTML，基于MTML建立微观交通仿真数据逻辑模型和物理模型，以标准化的方式实现微观交通仿真与GIS数据共享。
2.3 交通地理信息系统(T—GIS)
充分应用现代计算机技术，特别是网络技术、多媒体技术以及 ES(专家系统)、NN(神经网络)技术、SDSS(空间决策支持系统)等建设具有超前性和实用价值的系统。应用于交通规划、交通管理等方面的真三维 GIS系统。3S(GIS、全球定位系统(GPS)、遥感 (RS)技术在道路交通中的集成应用。利用 GIS的空间查询、分析和综合处理能力，RS的大面积获取地物信息的特征，GPS的快速定位和获取数据准确的能力，三者有机结合形成一个系统，实现各种技术的综合。建立统一的GIS应用系统的开发标准。
3 关于GIS发展趋势的见解
围绕数字城市、智慧城市的相关技术，结合阿里的城市大脑项目就可以找到很多相关资料，而ITS则是其体现之一。AI在其中发挥着很大的作用，机器学习就是AI的一个研究领域，而完成智慧城市的物质基础，就是大数据。要处理大数据，毕竟要高性能计算，目前高性能计算领域最贴近普通人的技术就是云计算，出于安全考虑的未来可能的改进为雾计算。
3.1城市大脑
阿里完成的一个项目，已落户在杭州。个人理解上，这是一种数字城市的终极状态。BBC纪录片提到英国伦敦也已实装基于传感器和GIS平台的交通调度系统。
城市大脑，模仿人脑，有着各种感受器（传感器），其中主要还是摄像头提供的视觉感知，然后通过阿里的云计算技术，进行实时的视觉信息处理，得到数据结果，一面写入云数据库，同时自动的根据算法，给出反馈，作用到相关的终端（效应器）上。交通方面就是，摄像头-云计算大脑-红绿灯系统模型。
3.2 云计算与空间信息云计算
和计算的私有化不同，云计算是一种计算资源的集中和共享，从而使大众都可以得到远超原先实体化的计算服务。同时，天然地可以实现分布式和并行化的计算，从而给服务需求方提供远超其选择独立搭建建计算平台的服务质量。
其可行性，本质上来自于计算资源的浪费。个人计算资源的闲置，直接催生了利用闲置计算资源进行计算的解决方案。但是这还远远不够，专用的，高计算能力的，共享的计算平台应运而生。而在其上的虚拟化，更是给云计算提供了弹性化，易于扩展的特点。
空间信息云，将空间信息计算等也进行云化，服务化的一个过程。本质是GIS领域对云计算的一种运用。
3.3 数字城市与数字地球
本质上就是对现实的复杂世界的抽象化，数字化的数据获取和储存，数字化的数据展示。这样就可以利用计算机技术，达成对城市的一个直观了解。具体的话，现在更多的体现在三维城市，三维地球这种项目里面。
3.4 智慧城市与智慧地球
在数字城市和数字地球的基础上，加入一些智能分析系统的产物。有着一定的智能，需要用到物联网和云计算的相关技术来便与实现。物联网主要是终端的传感器，和数据的收集采集，而云计算平台提供大数据的储存和处理服务。
4 结语
在交通领域，GIS-T被公认为21世纪的支柱性产业，是信息产业的重要组成部分。随着GIS 技术研究的进一步深入，目前GIS-T中存在的问题会逐步得到解决，这必定会促进GIS-T 的各个方面的应用和发展，大大地改变交通现状，带动整个交通行业的突飞猛进，成为促进经济发展的重要动力。
随着中国经济快速发展和对外开放的深入推进，利用一大批高新信息技术参与现代城市管理和综合治理是当今发展的一大趋势，GIS的使用将会极大的便利城市交通规划政策制定的参与者和决策者以及交通管理者。作为中学生的我们，应该充分认识到信息技术革命对国民经济及人民生活的重要性，我们要做好应对新一轮信息革命的准备，引进来与走出去相结合，将互联网技术与生活的方方面面深入融合，让GIS技术发挥更大优势，更好地造福整个社会。
参考文献
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作者简介：李卓麟（2001.06-），男，湖北人，现在湖北省沙市中学高三就读，兴趣爱好广泛，涉及社会科学，语言文化，计算机信息系统等各个领域，对如何应对和化解城市公共交通矛盾，提升区域内公共交通服务性能尤为关注。
论文作者:李卓麟
论文发表刊物:《知识-力量》2019年6月中
论文发表时间:2019/3/14
标签：交通论文; 数据论文; 微观论文; 系统论文; 城市论文; 领域论文; 技术论文; 《知识-力量》2019年6月中论文;