GIS技术在农产品交通运输中的应用研究.doc

GIS技术在农产品交通运输中的应用研究 摘要:农产品交通运输要能实施“精确保障”,能通过建立可靠的信息网络将保障对象信息传送给运输保障单位,使运输指挥员知道各分队在何时、何地需要什么,把恰当的物资送到恰当的地点。地理信息系统具有的可视化位置信息功能可为交通运输提供一种可视的地理环境,恰好能满足精确保障的要求。 关键词:地理信息系统;农产品;交通运输 1GIS概念 物质世界中的任何地物都被牢牢地打上了时空的烙印。人们的生产和生活中百分之八十以上的信息和地理空间位置有关。地理信息系统(简称GIS)作为获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具、技术和学科,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。从技术和应用的角度,GIS是解决空间问题的工具、方法和技术;从学科的角度,GIS是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科,具有独立的学科体系;从功能上,GIS具有空间数据的获取、存储、现示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能;从系统学的角度,GIS具有一定结构和功能,是一个完整的系统。简而言之,GIS是一个基于数据库管理系统(DBMS)的管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。 2GIS的工作原理 GIS就是用来存储有关世界的信息,这些信息是可以通过地理关系连接在一起的所有主题层集合。 2.1地理参考系统 地理信息包含有明确的地理参照系统,例如经度和纬度坐标,或者是国家网格坐标。也可以包含间接的地理参照系统,例如地址、邮政编码、人口普查区名、森林位置识别、路名等。一种叫做地理编码的自动处理系统用来从间接的参照系统,如地址描述,转变成明确的地理参照系统,如多重定位。这些地理参考系统可以使你定位一些特征,例如商业活动、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矢量和栅格模式 地理信息系统工作于两种不同的基本地理模式矢量模式和栅格模式。 在矢量模式中,关于点、线和多边形的信息被编码并以x、y坐标形式储存。一个点特征的定位,例如一个钻孔,可以被一个单一的x、y坐标所描述。线特征,例如公路和河流,可以被存储于一系列的点坐标。多边形特征,例如销售地域或河流聚集区域,可以被存储于一个闭合循环的坐标系。矢量模式非常有利于描述一些离散特征,但对连续变化的特征,例如土壤类型或赶往医院的开销等,就不太有用。 栅格模式发展为连续特征的模式。栅格图象包含有网格单元,有点像扫描的地图或照片。不管是矢量模式还是栅格模式,用来存储地理数据,都有优点和缺陷。现代的GIS都可以处理这两种模式。 3地理环境因素对公路交通运输的影响 (1)山丘丛林对运输的影响。山地地区一般地表起伏较大,道路稀少,较多杂草、灌木丛或山林,河溪交错,气温高,雨雾多,湿度大,气候变化快。山地地形对运输的限制作用较大。 (2)城市居民地对运输的影响。城市居民地人工建筑物密集、高大,排列有序,街道纵横交错,有的城市还建有地下通道;市区与外界交通联系方便,地面道路多呈幅射状向四面延伸,并有两种以上交通方式相衔接。城市地形对运输的有利条件是运输基础设施完善,车辆行驶安全系数高;运输线路呈网状结构,回旋余地大,不易中断。 (3)水网稻田对运输的影响。水网稻田地势平坦开阔,地表江河、沟渠、湖塘密集,水量充沛;稻田连片,终年积水,淤泥较深。水网稻田地区人口稠密,经济较为发达,公路质量较高,可晴雨通车。水网稻田地乡村道路密度高,但路面狭窄,路基松软,转弯半径小,不利于车辆通行。 (4)戈壁沙漠地对运输的影响。戈壁沙漠地的通视情况良好,但缺少明显方位物;人烟稀少,气候极度干燥、少雨,水源贫乏,多风暴,自然环境恶劣。在布满流动和半流动沙丘的沙漠地上,普通轮式车辆无法通行,对车辆机动性要求高,且风沙对车辆发动机磨损大,影响车辆寿命。 交通运输活动除了受以上地形因素的影响外,还会受到气象、社会经济环境及交通网络环境等因素的影响。 4GIS在公路交通运输中的应用 (1)地理信息系统基本功能。即地理信息系统技术能提供的通用功能,包括地图显示、缩放、漫游、鹰眼、距离量测等,为系统提供背景地图与交通图层的显示、缩放、任意漫游等控制地图的功能。 (2)数据图层处理功能。地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面,进行叠加产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。例如,将地理数据库中的道路层与水系层进行叠加分析,可获得道路层原来没有的桥梁、渡口等重要信息,为运输指挥提供重要的决策信息。 (3)统计分析功能。主要是针对交通网及其交通专题数据进行统计分析。交通网基本信息包括道路的等级、类别,交通网中各种运输线路的分布特征、路网的密度,交通设施配置分布以及民用汽车运力分布等等,这些需要统计或是分类的数据,可以采用专题图的形式表示,也可以通过数值计算表示。为考虑交通网及其地理背景要素的空间分布,对汽车运力动员与征集、运力的疏散转移等实际问题提供了分析依据。 (4)保障范围分析功能。主要是围绕空间目标建立一定宽度范围的缓冲区多边形,然后从缓冲区域中获取或查找分布特征的情况。运输“快速、精确”要求,运力保障能力限制等,所以涉及保障距离和保障范围的考虑,这实际上也是一个确定缓冲区的过程。 (5)路径分析功能。路径分析就是为资源寻找通过网络的最佳路径,其核心是求解最佳路径,而不简单是最短距离的求解。因为运输不仅受到交通网络各种阻碍因素影响,还要受到地理环境的各种因素影响,作为指挥员应全面考虑影响因素,为达到快速、高效的保障目的而选择一条最佳行进路线。 (6)资源分配分析功能。网络资源分配是根据中心的容量以及网线和节点的需求将网线和节点分配给最近的中心,分配过程中阻力的计算是沿最佳路径进行的。资源分配可以模拟资源如何在中心和他周围的网络元素之间流动。如可用来进行交通枢纽中心、保障基地中心的吸引范围分析,以寻找交通物流资源范围,并进行合理配置。 (7)选址分析功能。网络选址分析是确定机构设施的最佳地理位置。对于运输保障活动来说,其需求点和保障点(即供给点)的分布总是存在一定差异,因此需要考虑需求与供给的相互作用力,据此选择二者的合理位置,获得最大经济效益。网络选址问题一般限定设施必须位于某个节点或某条路线上,或者限定在若干候选地点中的选择位置,降低了问题求解难度。 (8)公路网通行分析能力。交通线路的通行能力,是指某一线路在单位时间内通过的最大交通量,可通过公式估算。 5总结 农产品交通运输活动离不开特定的地理环境,地理信息系统提供将地理环境信息可视化的功能,这极大地推动了农产品公路交通运输活动完善其后勤保障能力。同时将地理信息系统中的空间分析功能恰当地应用到农产品公路交通运输活动的各个环节,为实现信息化条件下农产品公路交通运输精确保障提供了重要的定量基础。 参考文献 1樊巍,杨川.武汉建立环保地