动态分段技术在UTGIS中的应用研究

论文摘要

城市交通地理信息系统(Urban Traffic Geographic Information System,UTGIS)是地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术在交通领域中应用的一种专题地理信息系统,利用UTGIS对城市交通进行管理是解决目前城市交通问题的有效途径。在UTGIS的研究开发中,数据模型和数据管理方式是否合理直接影响系统的运行效率,也是系统开发成败的关键。本文在对现有UTGIS数据模型分析讨论的基础上,指出线性参照系统和动态分段技术是描述和表达交通信息的复杂性、线性性和动态性特征的关键技术。论文在对线性参照系统和动态分段思想的原理和方法进行探讨的基础上,以科研项目“洛阳市城市交通控制系统之地理信息(GIS)子系统”为依托,在MapInfo数据模型的基础上讨论动态分段技术在UTGIS中的实现过程。首先,基于MapInfo数据模型构造“弧段—结点”数据模型和交通网络的拓扑关系,并在此基础上建立适合城市交通网络的线性参照系统。为了提高动态分段计算的精度和速度,建立了基于道路曲线要素的测量点投影算法模型,重构线性参照段,并建立基于MapInfo数据结构的动态分段数据模型。然后在充分考虑UTGIS空间数据库特性的基础上,根据本系统的实际情况,对UTGIS空间数据库管理模式和数据库图层进行设计,重点对基于动态分段思想的UTGIS数据库表结构进行了设计。最后,对原型试验系统进行开发,在系统的交通标志管理、交通事故处置和交通拥挤疏导等模块中实现了动态分段技术的应用,进一步验证了线性参照系统和动态分段技术在UTGIS中的实用性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 本章小结
• 第二章 UTGIS数据模型
• 2.1 GIS数据模型
• 2.2 UTGIS数据模型
• 2.2.1 弧段—结点数据模型
• 2.2.2 基于特征的非平面数据模型
• 2.2.3 基于线性参照系统和动态分段的数据模型
• 2.2.4 面向对象数据模型
• 2.2.5 基于车道的导航数据模型
• 2.2.6 时空数据模型
• 2.3 UTGIS数据模型的不足
• 2.4 本章小结
• 第三章 线性参照系统和动态分段技术
• 3.1 线性参照系统
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 线性参照方法
• 3.2 动态分段技术
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 动态分段技术的基本要素
• 3.2.3 动态分段实现的基本条件
• 3.2.4 基于“弧段—结点”矢量数据模型的动态分段数据结构
• 3.3 动态分段算法模型
• 3.3.1 线性坐标转换为平面直角坐标
• 3.3.2 平面直角坐标转换为线性坐标
• 3.4 动态分段思想在MapInfo中的表达
• 3.4.1 两种典型的GIS数据模型比较
• 3.4.2 基于MapInfo的道路网络拓扑关系的建立
• 3.4.3 弧段重构
• 3.4.4 MapInfo中动态分段数据结构
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于动态分段思想的UTGIS空间数据库设计
• 4.1 UTGIS空间数据库特性分析
• 4.2 空间数据库设计原则
• 4.3 UTGIS空间数据库设计流程
• 4.4 UTGIS空间数据库管理模式设计
• 4.5 UTGIS数据库的设计
• 4.5.1 数据库图层设计
• 4.5.2 UTGIS数据库表结构设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 动态分段技术在UTGIS中的应用
• 5.1 系统概况
• 5.1.1 系统简介
• 5.1.2 系统总体框架结构
• 5.1.3 系统的开发环境
• 5.2 动态分段技术在交通标志管理中的应用
• 5.3 动态分段技术在交通事故分析和处置中的应用
• 5.4 动态分段技术在交通拥挤疏导中的应用
• 5.4.1 交通拥挤的空间分布特点
• 5.4.2 交通拥挤事件的动态显示
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 主要研究成果
• 6.2 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢