Транспортные геоинформационные технологии

Размещено на http://allbest.ru

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Построение и оптимизация маршрутов на существующей дорожной сети

1.2 ГИС в сфере транспорта

1.3 Обзор ArcGI

2. Практическая часть

2.1 Построение кнопочной формы буферной зоны

2.2 Определение пересечения буферов на основе пространственного запроса

Заключение

Список использованных источников

программный геоинформационный буфер

Введение

Находясь в постоянном контакте с пользователями программных продуктов, ведущие разработчики ESRI пришли к решению о необходимости создания единой масштабируемой архитектуры для программного обеспечения ГИС. До сих пор программные продукты ESRI были совместимы на уровне данных, и построены на основе разных программных кодов, которые поддерживали и развивали разные команды разработчиков.

По мере развития технологии становилось ясно, что новое поколение программных продуктов должно отвечать следующим требованиям:

- Легкость в использовании

- Основные приложения картографии, анализа и управления данными должны быть готовы для работы прямо после запуска, и при желании легко настраиваемы.

- Функциональность - Программные продукты должны включать расширенные функции редактирования, картирования, управления данными, а также мощного пространственного анализа.

- Масштабируемость - Отдельные продукты, входящие в семейство программного обеспечения, построенные на основе объектных компонентов, должны включать одинаковые ключевые приложения, использовать единый пользовательский интерфейс и общие принципы работы.

- Работа в сети Интернет - Клиенты и серверы ГИС могут использовать сеть Интернет для обращения к приложениям или данным.

- Современная среда разработки - Программное обеспечение должно быть построено с использованием открытых стандартов, быть хорошо документированным, функционально богатым, а также полностью настраиваемым и расширяемым при помощи стандартных языков программирования.

1. Теоретическая часть

1.1 Построение и оптимизация маршрутов на существующей дорожной сети

В больших городах построение и оптимизация маршрутов на существующей дорожной сети - насущная задача. В Москве, например, больше тысячи маршрутов общественного транспорта (не считая "маршруток"). Удержать их в одной голове и тем более проанализировать просто невозможно. К тому же оптимизировать нужно не один вид транспорта, а всех их в комплексе - метро, автобусы, трамваи, троллейбусы, электрички. Эта задача - наиболее сложная организационно, так как требует координации большого количества управляющих организаций. Она сложна также и технически, так как требует сбора, систематизации и анализа большого объема исходных данных.

Геоинформационные системы могут предложить целый ряд инструментов для решения этой задачи.

Прежде всего, нужно выполнить транспортное районирование города на основе анализа застройки и естественных препятствий для передвижения. Эта работа сложна для автоматизации, но и выполняется не так часто. Поэтому обычно она делается вручную, и ГИС - самый подходящий для нее инструмент. Делается это все равно на карте, и чем более удобный инструмент будет в руках эксперта - тем более качественный результат получится.

Далее, средства пространственного анализа, имеющиеся в модуле ArcGIS Spatial Analyst, позволяют определить транспортную потребность районов города на основе анализа различных факторов - плотности населения, уровня автомобилизации, размещения центров притяжения (вокзалы, рынки, крупные торговые центры, развлекательные комплексы) и т.д. Естественно, выполнять такой анализ удобно на основе цифровой карты и районирования, также подготовленных в ГИС.

Затем, средства анализа сетей, имеющиеся в модуле ArcGIS Network Analyst, позволяют строить оптимальные маршруты на реальной улично-дорожной сети с ее возможностями и ограничениями (разрешенные направления движения, повороты, пропускная способность улиц и т.д.). Можно также использовать функциональность ArcLogistics Route или наш Логистик для достижения максимальной эффективности перевозок заданным парком транспортных средств. Реальные примеры уже имеются.

Наконец, база данных маршрутов пассажирского транспорта с неотъемлемой (гео)графической составляющей - прекрасная основа и для подготовки традиционных карт транспорта, и для создания интерактивных информационных систем для населения. Например, для Интернет-сервиса, позволяющего любому желающему найти свой путь из точки А в точку Б по действующим маршрутам пассажирского транспорта.

Здесь следует также отметить, что средства анализа, имеющиеся в ГИС, позволяют не только прокладывать маршруты по существующей улично-дорожной сети (УДС), но и оценивать эффективность самой этой сети, вычислять узкие места, планировать развитие. Практически в любом городе можно найти примеры, когда длина даже самого оптимального маршрута по имеющейся УДС во много раз превышает геометрически кратчайшее расстояние между пунктами отправления и назначения (при том, что на идеальной сети превышение не может быть больше 40%). Причины этого - низкая связность сети, обусловленная препятствиями (железные дороги, реки и, как ни парадоксально, магистрали непрерывного движения при нашей хронической недостаточности развязок), а также неудачная организация движения.

Результат - значительный перепробег для всех участников дорожного движения: и общественного транспорта, и коммерческого, и личного. Ну а последствия известны - пробки, шум, загазованность, ускорение износа дорожного полотна.

1.2 ГИС в сфере транспорта

Территориальная распределенность транспортных систем делает их идеальным объектом автоматизации посредством геоинформационных систем.

Вообще говоря, ГИС являются оптимальной платформой для комплексных решений в сфере транспорта. Ведь пространственная составляющая является естественной основой интеграции задач управления транспортной инфраструктурой, расчетных задач, задач оперативного управления, навигации и т.д. Тем не менее, по настоящему комплексных решений в России пока не видно. Это может быть обусловлено и инерцией мышления управленцев, и большим количеством не соорганизованных участников, каждого из которых интересует только своя задача. Поэтому внедрение ГИС-технологии у нас происходит по отдельным целевым направлениям, а не по всему «фронту» транспортных и смежных с ними задач, что обеспечило бы наиболее эффективные решения и наибольшую отдачу от их внедрения. Рассмотрим некоторые из этих направлений, учитывая опыт, накопленный как у нас, так и в мире.

1.3 Обзор ArcGIS

ArcGIS является масштабируемой системой для создания, управления, интеграции и анализа географических данных для любой организации, от индивидуума до большой корпорации. Построенная с использованием стандартов, таких как компонентная модель объектов (COM), расширяемая спецификация языка для создания web страниц (XML), структурированный язык запросов (SQL), ArcGIS может быть интегрирована со структурой информационной системы любой организации. Учитывая то, что ГИС распространяется на новые области применения и новые сообщества пользователей, ArcGIS решает также задачи предложения и получения данных и соответствующих ГИС-услуг для пользователей по всему миру.

Сильные функции редактирования, анализа и моделирования вместе с самыми современными моделями данных и управлением, делают семейство программных продуктов ArcGIS лидером среди программного обеспечения ГИС.

2. Практическая часть

2.1 Построение кнопочной формы буферной зоны

Операция построения буферной зоны (буфера) вокруг пространственного объекта является обязательной для любой уважающей себя ГИС и, как правило, не вызывает особых затруднений у пользователей. ArcMap не является в этом смысле исключением.

Для построения буфера в Visual Studio на языке C# создали кнопочную форму с раскрывающимся списком, где предоставляется выбор дистанции на 10, 50, 100 футов для определения домов вдоль маршрутов движения автобусов (см. рис. 1).

Рисунок 1 - Форма дома вдоль маршрута движения автобусов

Листинг программы кнопочной формы.

Построение блок-схемы:

2.2 Определение пересечения буферов на основе пространственного запроса

В Visual Studio на языке С# написали код который создает кнопочную форму, при нажатии на кнопку выпадает раскрывающийся список, где мы выбираем дистанцию на 10, 50, 100 футов от выбранного маршрута движения общественного транспорта. Выбираем дистанцию 10 футов, построился буфер, где выделяются близлежащие дома (см. рис. 2).

Рисунок 2 - Построенный буфер на 10 футов

Рисунок 3 - Построенный буфер на 50 футов

Рисунок 4 - Построенный буфер на 100 футов

Заключение

В результате выполнения курсового проекта создано приложение, позволяющее на основе пространственного запроса определять все дома, располагающие на расстоянии, указанном пользователем в метрах 10, 50, 100 футов, от выбранного маршрута движения общественного транспорта. В ходе выполнения курсового проекта были получены навыки построения буферов, изучены основные приёмы работы с пространственным запросом.

Список использованных источников

1. Майкл де Мерс. Географические информационные системы / Майкл де Мерс. - М.: Дата+, 2000.

2. Берлянт, А.М. Проблемы ГИС-образования в России / А.М. Берлянт, Е.Г. Капралов, И.К. Лурье // ГИС-Обозрение, 1994. - С. 52-53.

3. Введение в ArcView GIS. Рязань: РИНФО, 1999.

Размещено на Allbest.ru