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研究GIS技術(shù)在農產(chǎn)品交通運輸中的應用
摘要:農產(chǎn)品交通運輸要能實(shí)施“精確保障”,能通過(guò)建立可靠的信息網(wǎng)絡(luò )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(shí)、何地需要什么,把恰當的物資送到恰當的地點(diǎn)。地理信息系統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(mǎn)足精確保障的要求。
關(guān)鍵詞:地理信息系統;農產(chǎn)品;交通運輸
1GIS概念
物質(zhì)世界中的任何地物都被牢牢地打上了時(shí)空的烙印。人們的生產(chǎn)和生活中百分之八十以上的信息和地理空間位置有關(guān)。地理信息系統(簡(jiǎn)稱(chēng)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(shù)和學(xué)科,近年來(lái)得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。從技術(shù)和應用的角度,GIS是解決空間問(wèn)題的工具、方法和技術(shù);從學(xué)科的角度,GIS是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測量學(xué)和計算機科學(xué)等學(xué)科基礎上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)學(xué)科,具有獨立的學(xué)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;從系統學(xué)的角度,GIS具有一定結構和功能,是一個(gè)完整的系統。簡(jiǎn)而言之,GIS是一個(gè)基于數據庫管理系統(DBMS)的管理空間對象的信息系統,以地理空間數據為操作對象是地理信息系統與其它信息系統的根本區別。
2GIS的工作原理
GIS就是用來(lái)存儲有關(guān)世界的信息,這些信息是可以通過(guò)地理關(guān)系連接在一起的所有主題層集合。
2.1地理參考系統
地理信息包含有明確的地理參照系統,例如經(jīng)度和緯度坐標,或者是國家網(wǎng)格坐標。也可以包含間接的地理參照系統,例如地址、郵政編碼、人口普查區名、森林位置識別、路名等。一種叫做地理編碼的自動(dòng)處理系統用來(lái)從間接的參照系統,如地址描述,轉變成明確的地理參照系統,如多重定位。這些地理參考系統可以使你定位一些特征,例如商業(yè)活動(dòng)、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(guān)于點(diǎn)、線(xiàn)和多邊形的信息被編碼并以x、y坐標形式儲存。一個(gè)點(diǎn)特征的定位,例如一個(gè)鉆孔,可以被一個(gè)單一的x、y坐標所描述。線(xiàn)特征,例如公路和河流,可以被存儲于一系列的點(diǎn)坐標。多邊形特征,例如銷(xiāo)售地域或河流聚集區域,可以被存儲于一個(gè)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,但對連續變化的特征,例如土壤類(lèi)型或趕往醫院的開(kāi)銷(xiāo)等,就不太有用。
柵格模式發(fā)展為連續特征的模式。柵格圖象包含有網(wǎng)格單元,有點(diǎn)像掃描的地圖或照片。不管是矢量模式還是柵格模式,用來(lái)存儲地理數據,都有優(yōu)點(diǎn)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;市區與外界交通聯(lián)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(chē)輛行駛安全系數高;運輸線(xiàn)路呈網(wǎng)狀結構,回旋余地大,不易中斷。
(3)水網(wǎng)稻田對運輸的影響。水網(wǎng)稻田地勢平坦開(kāi)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(wǎng)稻田地區人口稠密,經(jīng)濟較為發(fā)達,公路質(zhì)量較高,可晴雨通車(chē)。水網(wǎng)稻田地鄉村道路密度高,但路面狹窄,路基松軟,轉彎半徑小,不利于車(chē)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(fēng)暴,自然環(huán)境惡劣。在布滿(mǎn)流動(dòng)和半流動(dòng)沙丘的沙漠地上,普通輪式車(chē)輛無(wú)法通行,對車(chē)輛機動(dòng)性要求高,且風(fēng)沙對車(chē)輛發(fā)動(dòng)機磨損大,影響車(chē)輛壽命。
交通運輸活動(dòng)除了受以上地形因素的影響外,還會(huì )受到氣象、社會(huì )經(jīng)濟環(huán)境及交通網(wǎng)絡(luò )環(huán)境等因素的影響。
4GIS在公路交通運輸中的應用
(1)地理信息系統基本功能。即地理信息系統技術(shù)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。地理信息系統的疊加分析是將有關(guān)主題層組成的數據層面,進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新數據層面的操作,其結果綜合了原來(lái)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(jìn)行疊加分析,可獲得道路層原來(lái)沒(méi)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)統計分析功能。主要是針對交通網(wǎng)及其交通專(zhuān)題數據進(jìn)行統計分析。交通網(wǎng)基本信息包括道路的等級、類(lèi)別,交通網(wǎng)中各種運輸線(xiàn)路的分布特征、路網(wǎng)的密度,交通設施配置分布以及民用汽車(chē)運力分布等等,這些需要統計或是分類(lèi)的數據,可以采用專(zhuān)題圖的形式表示,也可以通過(guò)數值計算表示。為考慮交通網(wǎng)及其地理背景要素的空間分布,對汽車(chē)運力動(dòng)員與征集、運力的疏散轉移等實(shí)際問(wèn)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多邊形,然后從緩沖區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(shí)際上也是一個(gè)確定緩沖區的過(guò)程。
(5)路徑分析功能。路徑分析就是為資源尋找通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的最佳路徑,其核心是求解最佳路徑,而不簡(jiǎn)單是最短距離的求解。因為運輸不僅受到交通網(wǎng)絡(luò )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(jìn)路線(xiàn)。
(6)資源分配分析功能。網(wǎng)絡(luò )資源分配是根據中心的容量以及網(wǎng)線(xiàn)和節點(diǎn)的需求將網(wǎng)線(xiàn)和節點(diǎn)分配給最近的中心,分配過(guò)程中阻力的計算是沿最佳路徑進(jìn)行的。資源分配可以模擬資源如何在中心和他周?chē)木W(wǎng)絡(luò )元素之間流動(dòng)。如可用來(lái)進(jìn)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(jìn)行合理配置。
(7)選址分析功能。網(wǎng)絡(luò )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(dòng)來(lái)說(shuō),其需求點(diǎn)和保障點(diǎn)(即供給點(diǎn))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(jīng)濟效益。網(wǎng)絡(luò )選址問(wèn)題一般限定設施必須位于某個(gè)節點(diǎn)或某條路線(xiàn)上,或者限定在若干候選地點(diǎn)中的選擇位置,降低了問(wèn)題求解難度。
(8)公路網(wǎng)通行分析能力。交通線(xiàn)路的通行能力,是指某一線(xiàn)路在單位時(shí)間內通過(guò)的最大交通量,可通過(guò)公式估算。
5總結
農產(chǎn)品交通運輸活動(dòng)離不開(kāi)特定的地理環(huán)境,地理信息系統提供將地理環(huán)境信息可視化的功能,這極大地推動(dòng)了農產(chǎn)品公路交通運
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