3S技术在道路交通中的运用

题目：3S技术在道路交通中的应用

姓名： 严建松

学号： 080603124

日期： 2011-06-05

内 容 摘 要

本文是一片关于3S技术在交通、道路方面综合运用的的论文，本文涉及3S技术的产生、现状、未来的发展前景、在道路交通方面的综合运用。

关键词：RS；GIS；GPS；3S；道路交通；综合应用

目录

内 容 摘 要 ........................................................................................................................................................................... - 1 - 1.RS（遥感技术） ................................................................................................................................................................ - 2 -

1.1.RS技术的概念 ....................................................................................................................................................... - 2 -

1.2.RS的三要素 .................................................................................................................................................... - 2 - 1.3.遥感技术的特点 ..................................................................................................................................................... - 3 - 1.4.遥感技术在道路交通方面的应用 .......................................................................................................................... - 4 - 2.GIS(地理信息系统) ........................................................................................................................................................... - 5 -

2.1.GIS的概念 .............................................................................................................................................................. - 5 - 2.2.GIS的组成部分 ...................................................................................................................................................... - 6 - 2.3.GIS的主要功能和应用领域 .................................................................................................................................. - 7 -

2.3.1.主要功能 ....................................................................................................................................................... - 7 - 2.3.2.GIS的应用领域 ......................................................................................................................................... - 11 - 2.4.GIS在道路交通领域的应用 ................................................................................................................................ - 13 -

2.4.1.GIS在交通工程中的应用 ......................................................................................................................... - 13 - 2.4.2.GIS在ITS（智能交通）方面的应用 ....................................................................................................... - 15 -

3.GPS(卫星定位系统) ........................................................................................................................................................ - 15 -

3.1.GPS的概念 .......................................................................................................................................................... - 15 - 3.2.GPS的前景以及应用 .......................................................................................................................................... - 16 - 3.3.GPS在道路交通方面的应用 .............................................................................................................................. - 17 - 4.3S技术的交织以及在交通领域的应用 ......................................................................................................................... - 18 -

4.1.GIS与GPS........................................................................................................................................................... - 19 - 4.2.GIS与RS ............................................................................................................................................................. - 19 - 4.3.GPS与RS ............................................................................................................................................................ - 19 - 4.4.集成优势 ............................................................................................................................................................... - 20 - 4.5.3S在公路交通中的运用 ...................................................................................................................................... - 20 -

4.5.1.公路设计 ..................................................................................................................................................... - 20 - 4.5.2.公路管理 ..................................................................................................................................................... - 20 -

参考文献............................................................................................................................................................................... - 21 -

1.RS（遥感技术）

1.1.RS技术的概念

RS(RemoteSensing)是遥感的英文缩写，遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的迅速发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。

1.2.RS的三要素

遥感一般有三个要素，目标物(object)，传感器(sensor)，和测量方法(retrieval

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method)。简单地说，用你的眼睛看五彩缤纷的世界就是一个遥感过程。在这里，花草树木是目标物，你的眼睛是传感器，红绿蓝等不同颜色对视网膜会有不同刺激，这背后隐藏的生物物理原理则是测量方法。

根据遥感平台(platforms)分类， 遥感可分为机载遥感(airborne)、星载遥感(satellite-borne)和地面遥感(ground remote sensing)，其中机载遥感是飞机携带传感器(包括CCD相机等)对地面的观测，星载遥感是指传感器被放置在大气层外的卫星上，地面遥感是利用雷达等地面遥感器进行的。根据传感器感知光谱范围的不同，遥感又可分为可见光-近红外遥感(Vis-NIR remote sensing)，红外遥感(Infrared remote sensing)及微波遥感(Microwave remote sensing)等。现在，遥感技术已经广泛地应用我们生活中，天气预报中使用的卫星云图就是遥感获取，用Google Earth查看的大部分都是高分辨率(high resolution)的卫星遥感图像。

1.3.遥感技术的特点

遥感作为一门对地观测综合性技术，它的出现和发展既是人们认识和探索自然界的客观需要，更有其它技术手段与之无法比拟的特点。遥感技术的特点归结起来主要有以下三个方面:

探测范围广、采集数据快 遥感探测能在较短的时间内，从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测，并从中获取有价值的遥感数据。这些数据拓展了人们的视觉空间，为宏观地掌握地面事物的现状情况创造了极为有利的条件，同时也为宏观地研究自然现象和规律提供了宝贵的第一手资料。这种先进的技术手段与传统的手工作业相比是不可替代的。

能动态反映地面事物的变化 遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行对地观测，这

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有助于人们通过所获取的遥感数据，发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。同时，研究自然界的变化规律。尤其是在监视天气状况、自然灾害、环境污染甚至军事目标等方面，遥感的运用就显得格外重要。

获取的数据具有综合性 遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据，这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象，宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布，真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征，全面地揭示了地理事物之间的关联性。并且这些数据在时间上具有相同的现势性。

1.4.遥感技术在道路交通方面的应用

遥感技术主要应用于城市道路信息提取等方面。

城市道路包括全市性干道、高速道路、工业区道路和居住区道路，不包括各类广场和停车场用的以及小区内部的道路。

遥感影像道路信息提取的研究一直是遥感图像自动识别研究中一个活跃的研究主题，判别城市道路主要的依据为光谱特征和道路线性形状特征。城市道路的反射率主要受铺面材料的影响，也受道路适用摩擦状况和不同覆盖类型影响，通常，城市道路在真彩色航空遥感照片中表现为白绿混杂的呈线性的图斑，而与道路图斑光谱特征相似的主要干扰地物（如与道路铺面材料相同的屋顶等）均不具有线性特征。所以，在道路的自动识别时，根据初步提取后符合道路光谱特征的所有线性特征。所以，在道路的自动识别时，根据初步提取后课剔除干扰物。

道路信息的提取方式分为自动特征提取和半自动特征提取两类。

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道路特征自动提取包括道路特征的自动识别和几何特征的自动定位。已有的各种道路影像特征提取方法，基本思路大致是将影像道路的提取分解为道路影像的特征增强、道路种子点确定、将种子点扩展成线段以及确认线段并连接成道路网四个步骤。并且已经能够做到把道路影像从其他地物影像中分割出来甚至能区分道路类型，对于不同类型的影像，采用不同的提取方法。

道路特征半自动提取即利用人机交互的形式进行特征识别提取。这种方法是首先人工提供初始道路点，即种子点，有时还提供初始方向，然后再由计算机进行处理，同时适合进行人机交互对道路进行的识别。这些方法的基本原理是在靠目视判读找到道路特征和种子点的基础上利用计算机的自动化方法提取道路图形信息，即道路中心线（对于小比例尺影像）或到了边界线（对于大比例尺）的信息。

2.GIS(地理信息系统)

2.1.GIS的概念

地理信息系统（ Geographic Information System, 简称 GIS）作为获取、存储、分析和管理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。由于信息技术的发展，数字时代的来临，理论上来说，GIS可以运用于现阶段任何行业。

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、显示、编辑、处理、分析、输出和应用

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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 ）的分析和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。

经过了40年的发展，到今天GIS已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。

2.2.GIS的组成部分

从应用的角度，地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。

硬件主要包括计算机和网络设备，存储设备，数据输入，显示和输出的外围设备等等。

软件主要包括以下几类：操作系统软件 、数据库管理软件 、系统开发软件 、GIS 软件，等等。 GIS软件的选型，直接影响其它软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。

数据是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。数据组织和处理是GIS应用系

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统建设中的关键环节，涉及许多问题：

——应该选择何种（或哪些）比例尺的数据？

——已有数据现势性如何？

——数据精度是否能满足要求？

——数据格式是否能被已有的GIS软件集成？

——应采用何种方法进行处理和集成？

——采用何种方法进行数据的更新和维护，等等。

方法指系统需要采用何种技术路线，采用何种解决方案来实现系统目标。方法的采用会直接影响系统性能，影响系统的可用性和可维护性。

人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统测试人员等。各个部分齐心协力、分工协作是GIS系统成功建设的重要保证。

GIS应用系统建设需要从以上五个方面着手。

2.3.GIS的主要功能和应用领域

2.3.1.主要功能

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就GIS本身来说，大多数功能较全的GIS一般均具备四种类型的基本功能，它们分别是：

数据采集与编辑功能

GIS的核心是一个地理数据库,所以建立GIS的第一步是将地面的实体图形数据和描述它的属性数据输入到数据中,即数据采集.为了消除数据采集的错误,需要对图形及文本数据进行编辑和修改.

属性数据编辑与分析

属性数据比较规范,适应于表格表示,所以许多地理信息系统都采用关系数据库管理系统管理. 通常的关系数据库管理系统(RDBMS)都为用户提供了一套功能很强的数据编辑和数据库查询语言,即SQL,系统设计人员可据此建立友好的用户见界面,以方便用户对属性数据的输入、编辑与查询. 除文件管理功能外, 属性数据库管理模块的主要功能之一是用户定义各类地物的属性数据结构. 由于GIS中各类地物的属性不同, 描述他们的属性项及值域亦不同, 所以系统应提供用户自定义数据结构的功能,系统还应提供修改结构的功能,以及提供拷贝结构、删除结构、合并结构等功能.

制图功能

GIS的核心是一个地理数据库。建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。因为大多数用户目前最关心的是制图。从测绘角度来看，GIS是一个功能极强的数字化制图系统。然而计算机制图需要涉及计算机的外围设备,各种绘图仪的接口软件和绘图指令不尽相同,所以GIS中计算机绘

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图的功能软件并不简单,ARC/INFO的制图软件包具有上百条命令,它需要设置绘图仪的种类,绘图比例尺,确定绘图原点和绘图大小等. 一个功能强的制图软件包还具有地图综合,分色排版的功能. 根据GIS的数据结构及绘图仪的类型,用户可获得矢量地图或栅格地图. 地理信息系统不仅可以为用户输出全要素地图, 而且可以根据用户需要分层输出各种专题地图,如行政区划图、土壤利用图、道路交通图、等高线图等等. 还可以通过空间分析得到一些特殊的地学分析用图,如坡度图、坡向图剖面图等等.

空间数据库管理功能

地理对象通过数据采集与编辑后，形成庞大的地理数据集。对此需要利用数据库管理系统来进行管理。GIS一般都装配有地理数据库，其功效类似对图书馆的图书进行编目，分类存放，以便于管理人员或读者快速查找所需的图书。其基本功能包括：1.数据库定义 2.数据库的建立与维护 3.数据库操作 4.通讯功能

空间分析功能

通过空间查询与空间分析得出决策结论，是GIS的出发点和归宿。在GIS中这属于专业性，高层次的功能。与制图和数据库组织不同，空间分析很少能够规范化，这是一个复杂的处理过程，需要懂得如何应用GIS目标之间的内在空间联系并结合各自的数学模型和理论来制定规划和决策。由于它的复杂性，目前的GIS在这方面的功能总的来说是比较低下的。典型的空间分析有：

拓扑空间查询

空间目标之间的拓扑关系有两类,一种是几何元素的节点、弧段和面块之间的关联关系,

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用以描述和表达几何要素间的拓扑空间结构,另一种是GIS中地物之间的空间拓扑关系，这种关系可以通过关联关系和位置关系隐含表达,用户需通过特殊的方法进行查询.

缓冲区分析

缓冲区分析是根据数据库的点、线、面实体,自动建立其周围一定宽度范围的缓冲区多边形,它是地理信息系统重要的和基本的空间分析功能之一.

叠置分析

将同一地区,同一比例尺的两组或更多的多边形要素的数据文件进行叠置,根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形或进行多边形范围的属性特征的统计分析.

空间集合分析

空间集合分析是按照两个逻辑子集给定的条件进行逻辑交运算、逻辑并运算、逻辑差运算。

地学分析

地理信息系统除有以上基本功能外,还提供一些专业性较强的应用分析模块,如网络分析模块,它能够用来进行最佳路径分析,以及追踪某一污染源流经的排水管道等等.土地适应性分析可以用来评价和分析各种开发活动包括农业应用、城市建设、农作物布局、道路选线等用地,优选出最佳方案,为土地规划提供参考意见.发展预测分析可以根据GIS中存储的丰富信息,运用科学的分析方法,预测某一事物如人口、资源、环境、粮食产量等,及今后的可能发展趋势,并给出评价和估计,以调节控制计划或行动.另外,利用地理信息系统还可以进

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行最佳位址的选择,新修公路的最佳路线选择,辅助决策分析和地学模拟分析等等.

数字高程模型的建立

数字高程模型有三种主要的形式，包括格网DEM、不规则三角网（TIN），以及由两者混合组成的DEM。格网DEM数据简单，便于管理，但因格网高程是原始采样点的派生值，内插过程将损失高程精度，仅适合于中小比例尺DEM的构建。TIN直接利用原始高程取样点重建表面，它能充分利用地貌特征点、线，较好地表达复杂的地形，但TIN存储量大，不便于大规模规范管理，并难以与GIS的图形矢量数据或栅格数据以及遥感影像数据进行联合分析应用。所以一般的GIS都提供了两种数字高程模型的软件包，用户可以根据需要进行选择。

地形分析：包括等高线分析，透视图分析，坡度坡向分析，断面图分析及地形表面面积和挖填方体积计算。最佳路径分析，追踪污染源流分析，农业布局合理性分析，城市布局合理性分析，道路选线分析等。

2.3.2.GIS的应用领域

地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 (加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)

以下是地理信息系统的应用领域：

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1.资源管理 (Resource Management)

2.资源配置 (Resource Configuration)

3.城市规划和管理 (Urban Planning and Management)

4.土地信息系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)

5.生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)

6.应急响应 (Emergency Response)

7.地学研究与应用 (Application in GeoScience)

8.商业与市场 (Business and Marketing)

9基础设施管理 (Facilities Management)

10.选址分析 (Site Selecting Analysis)

11.网络分析 (Network System Analysis)

12.可视化应用 (Visualization Application)

13.分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)

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2.4.GIS在道路交通领域的应用

2.4.1.GIS在交通工程中的应用

1.交通规划设计中的应用

在交通规划与设计当中，首先建立一个地理数据库，然后可用地理信息系统进行路网的规划、选址、分析最佳路径等都有着很大的优势，而且地理信息系统还具有计算机辅助设计的功能，能为工程师提供道路、桥梁、交叉路口等的设计工具，为路网的优化设计提供方便，其大大提高了交通规划的工作效率，使规划研究人员从繁重的设计工作中解脱出来，将主要精力投入到路线方案的综合比选分析当中，并可为规划设计进入三维可视及动画模拟境界提供了方便。如加拿大CCRCA公司采用地理信息系统就完成了道路通道选择和初步设计工作。该公路位于温哥华岛，长127km，4车道，跨跃37个主要河流，与10条公路相连，经过28个建筑物。地理信息系统在该项目中占有重要地位，主要解决了信息管理、提供分析工具并满足决策的要求。另外，地理信息系统很好地解决了项目涉及的环境分析、分路选址等问题，甚至包括渔业、野生动物、森林、水、土壤、植被和土地利用等等。

2.公路管理中的应用

目前，公路交通管理数据量大，且大部分存在于工程图纸上，信息仍然以普通的数据库属性信息为主。此外，庞大的信息量与单调的查询方式也构成了鲜明的对比。因此，把电子地图这一重要的信息源带到交通管理上来已是势在必行。利用地理信息系统的产品及其信息可视化技术，能集数据管理、数据分析、图形管理、图形编辑、彩色图形输出等功能于一体，可方便、有效、快速地存储、更新、操作、统计、分析和显示所有交通网络信

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息，能为公路的主管部门提供及时、准确、较全面的有关公路的信息，实现数据与图形、图像的综合处理，解决沿线定位和空间定位的互换，能提供一套较完整的系统建设与维修的技术文档资料，对公路交通的管理将起到积极的作用。

3.交通设施管理中的应用

在交通运输中，基础设施起着重要的作用，它是交通运输的基本需要和先决条件。为了随时掌握交通基础设施的发展状况，就需要对基础设施信息有全面的了解，以便为交通运输的预测、规划找到可靠的依据。为了方便、快速、准确、全面地对交通基础设施信息进行查询和管理，就必须要选择一种科学有效的管理工具，而GIS由于具有地理图形和空间定位等的空间型数据库管理系统，因此它被用来对交通基础设施信息进行管理。GIS是在计算机技术和空间技术高度发展的基础上建立起来的，它使我们可以采用地图、数字数据、照片、文本、录像、声音等数据记录手段，以记录信息的空间位置、时间分布和属性特征等等，然后可以根据用户的需要，输出所要的各种信息。

4.运营管理中的应用

由于地理信息系统具有地理、地形等数据的查询、分析统计功能，所以在运输企业的运营管理当中，可以利用建立交通地理信息系统数据库，为管理部门或用户提供各种查询和分析方法。例如：浏览、区段、路局、站点、车次等的查询。直通图、管内图、站间交流图、客流密度等专题地图，以及统计图的分析方法等。为铁路、公路等的客运主管部门分析客流情况、制定行车计划等服务。同时，利用现有图形上的交通线路结点信息，任意输入二点的地址，便可查询出二点之间所经过的交通线路、公里数、各站站点及名称。当改变线路时，可在图上实时进行修改，并输入新的站名，这些信息也可上载到中央数据库中。

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总之，作为一门新兴的边缘学科，GIS不仅在交通工程管理中有着广泛的应用，就是在其他方面都有着广泛的应用和成功的范例。随着GIS及其周边技术的日益成熟，GIS在交通管理中的应用将更为广阔，其必将对公路管理人员水平的提高、管理工作的科学化、行业技术的规范化、职工信息意识的强化、效率观念的增强、旧传统管理模式的冲击产生巨大的影响与推动。

2.4.2.GIS在ITS（智能交通）方面的应用

基于GIS的智能交通不仅能够通过图形的形式记述道路通行状况、迅速定位事故点、调度抢修车辆，以及提供交通疏散的方案等，还能够为这些信息的深层次挖掘、后续信息服务、辅助决策提供空间属性上的支持。具体应用包括监控、设施管理、车辆调度指挥、应急救援系统等。

此外，GIS还在自动化公路系统(AHS) 等领域有较为广泛的运用。

3.GPS(卫星定位系统)

3.1.GPS的概念

GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

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3.2.GPS的前景以及应用

由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。

随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000年至2006年期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到10米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。据有关专家预测，在美国，单单是汽车GPS导航系统，2000年后的市场将达到30亿美元，而在我国，汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见，GPS技术市场的应用前景非常可观。

GPS的应用领域有如下方面：

船舶远洋导航和进港引水

飞机航路引导和进场降落

汽车自主导航

地面车辆跟踪和城市智能交通管理

紧急救生

个人旅游及野外探险

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个人通讯终端（与手机，PDA，电子地图等集成一体）

电力，邮电，通讯等网络的时间同步

准确时间的授入

准确频率的授入

各种等级的大地测量，控制测量

道路和各种线路放样

水下地形测量

地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测

3.3.GPS在道路交通方面的应用

车辆跟踪

利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。

提供出行路线规划和导航

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提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要辅助功能，它包括自动线路规划和人工线路设计。自动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地，由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等的计算。人工线路设计是由驾驶者根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立线路库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。

信息查询

为用户提供主要物标，如旅游景点、宾馆、医院等数据库，用户能够在电子地图上根据需要进行查询。查询资料可以文字、语言及图象的形式显示，并在电子地图上显示其位置。同时，监测中心可以利用监测控制台对区域内的任意目标所在位置进行查询，车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。

话务指挥

指挥中心可以监测区域内车辆运行状况，对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话，实行管理。

紧急援助

通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电

4.3S技术的交织以及在交通领域的应用

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4.1.GIS与GPS

GIS集成RS主要体现在在GIS软件中存取海量GPS数据或GPS系统为GIS软件获取实时地理数据，以此协调数据分析结果，包括最佳（最优）路径，图形漫游，无级比例缩放，车辆运行监测，历史信息回放与处理，信息查询，紧急情况处理，地面数据采集等应用。

GPS能够为GIS提供无以伦比的实时与精确数据，而GIS能够利用这些数据进行空间管理、空间分析等操作，有效地提高了GPS数据的利用率，同时有发挥了GPS获取数快捷、准确、数字化高、成本低等优点。

4.2.GIS与RS

GIS集成RS主要体现在在GIS软件中导入RS图像或在RS图像处理软件中导入GIS数据，以此协调数据分析结果，包括典型趋势面变化自动发现，遥感与GIS相结合快速发现，地表覆盖变化，概念形成的演化过程等应用。

RS能够为GIS提供无以伦比的数据数量与质量，而GIS能够利用这些数据进行空间管理、空间分析等操作，以此解决RS不能解决的“同物异谱”和“异物同谱”的现象，RS数据与GIS功能相结合的途径是一个完美的技术路线。

4.3.GPS与RS

RS集成GPS主要体现在在RS的空间传感器、扫描仪、摄像机等工具利用GPS提供的数据进行位置调整，以此达到远程操控目的，也包括对地面载体位置的确定，如公路上

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行驶的巡逻车、测量车等。

4.4.集成优势

通常情况下，RS技术基础都需要GPS协助完成，在没有GPS系统的条件下很难获取大量、清晰的RS图像，也就是GPS为RS提供了精确地位置数据保障，RS才能够充分的发挥摄取图像能力，同时RS图像处理软件也能够读取利用GPS数据。

4.5.3S在公路交通中的运用

4.5.1.公路设计

目前的公路设计大都是在二维“地图”上进行，地形是用等高线、地物边界线或特定符号表示，设计人员需要有一定地图学专业知识和经验才能正确判断地形特征，如果我们利用3S技术构建三维模型，即利用RS提供地形图像，利用GPS提供高程数据，再利用GIS构建三维模型并加以分析，如周边环境分析、工程量分析、影响范围分析等等，这样就大大的提高了设计人员的工作效率。

首先，可以有效减少路线选择不合理和不良地质问题造成的灾害；因为RS技术能够提供道路不通时段、不通位置的海量有效信息供设计人员反复查看研究；其次，可以节约大量设计经费，设计人员在室内就可完成大部分工作，只需要少许必要的外业测量调差工作；再次，可以克服恶劣天气进行工作，加快工作进度；最后，3S技术可以自动帮你完成线路的优化，提供多选择的设计方案。

4.5.2.公路管理

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原来的道路交通管理大部分由人工完成，不但人力资源得到浪费而且效率不高，如果我们利用3S技术构建智能交通管理系统，即利用RS提供道路图像，利用GPS提供交通导航，再利用GIS管理道路及道路设施数据并加以分析引导，如信号等设置、车流量控制、车辆导航等等，这样就大大的提高了道路交通的管理效率。

中国首都，北京，一个人口上千万的大都市，交通问题刻不容缓，近些年北京正利用3S技术解决部分交通问题，如利用GPS对交通事故进行动态监测和快速处理，利用GIS对城市电子地图实时更新，利用RS对道路及道路路口车辆进行检查。

由于汽车的保有量越来越大，现有的城市交通环境已大不如前，堵车已成家常便饭，如果利用汽车导航系统则能够有效地缓解这一现象，它通过GPS确定汽车行驶位置，通过GIS分析当前行驶道路路况，实时向驾驶员提供路况信息，及时提供一条最优路径，减少堵车烦恼。

汽车导航系统的最新发展趋势是利用蓝牙（Bluetooth）无线技术，接收车载GPS传送过来的信号，这样，车载系统只需要接收和处理卫星信号，显示装置则负责地图的存储和位置的重叠，所以，如果你已经有了掌上型电脑，只需要购买一个信号接收器和成图软件就可以了享用导航服务了，同时，汽车导航系统也正向着智能导航、无人驾驶方向发展。

参考文献

[1] 李德仁,李清泉,杨必胜,余建伟. 3S技术与智能交通.武汉大学学报,2008

[2] 苏少辉,朱强. 3S技术集成及其在公路工程中的应用.测绘与空间地理信息,2008

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[3] 娇厦,陈彦秋. 3S技术集成及其在公路测设中的应用.黑龙江交通科技,2009

[4] 李小文,刘素红.遥感原理与应用.科学出版社.2008

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