司法考试】第2讲 gist数据采集模版课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,,第,2,讲,GIS-T,数据采集,,1,主要内容,GIS-T,的数据构成,,GIS-T,的数据内容,,GIS-T,数据采集方法,,路况数据采集,,社会经济数据采集,,交通与交通管理数据采集,2,2.1 GIS-T,的数据构成,一般而言，,GIS-T,的数据类型包括基础地理信息、交通专题信息和社会经济信息三类基本信息,3,,GIS-T,的数据类型,4,2.1.1,基础地理信息,基础地理信息

2、，是指在科学的参照系,(,如地理坐标系格网,),之下，按标准化的规则，运用测定、采集和表述等测绘方法，获取自然地理要素,(,如地貌、水系、植被等,),和地表人工设施,(,如道路、房屋、居民地、地名、境界等,),的形状、大小、空间位置及其属性等数据，整合成的反映地表基本形态的地理信息数据集。,5,,,基础地理信息的承载形式是多样化的，可以是各种类型的数据,:,卫星影像、航空影像、各种比例尺地图，甚至声像资料等。,6,基础地理信息的特点,1,．空间定位功能：,,空间定位功能是国家基本比例尺地形图所具有的独特功能，地形图的制作遵循严密的数学法则，是空间定位的参照系。地图上的地貌、地物的几何位置、地理

3、相关位置与形态特征、定点、定线的地理背景，都是通过实地调查而得，是交通设施工程设计和施工的基础。,,数字地图具有良好的拓扑关系，提供了方便的空间定位、量算和空间分析能力。,7,2,．专题信息负载功能,,,基础地理信息可以是以某种图案或颜色填充来表明地图对象,(,点、线、区域,),的某些信息,(,如人口、交通量等,),，这类基础地理信息表现为一定意义的专题信息，进行直观的可视化分析。,,,-,用户可以通过使用专题地图的方式将数据图形化，使数据以更直观的形式在地图上体现出来，可以清楚地看出在数据记录中难以发现的模式和趋势，为用户的决策支持提供依据,8,3,．综合认识空间目标特征,,,,-,数字地图

4、是地球自然表面和各种人文、社会和环境信息的综合写照，能为国民经济建设各部门提供大量的自然和社会的直接的、间接的信息。随着计算机技术的发展，多种信息的集成与分解成为可能。用户能随时提取其关注的相关信息进行显示、分析和组合，这是常规模拟产品不可比拟的。,9,4,．可靠的数据精度和质量,,,,-,作为从事测绘基础地理信息数据加工生产的专业部门，负责向各行业提供精确、一致、稳定的地球空间信息的定位基础。基础地理信息数据的精度、一致性和可靠性至关重要，是具有法律效力的依据。,,10,基础地理信息数据尚不能完全适合,GIS-T,的应用和服务要求，主要体现在：,交通专用性。交通信息是,GIS-T,的主要内容

5、，而服务于交通的各种专题信息如红绿灯、步行街、单行道、路况、车道数、限速区等信息一般在基础地理信息上得不到反映。,,,多尺度特征。,GIS-T,服务于交通的各个环节，从全球尺度的物流管理到局部的施工组织与设计。,GIS-T,数据库的建设需要从宏观到微观的不同分辨率和精度的多尺度基础地理信息的支持。,,11,信息实时性。,GIS-T,需要实时反映交通路线的状况和调度信息，此类信息在现实交通中比比皆是。例如，由于交通管制而设置的单行道、转弯信息，高速公路由于维修、天气状况等原因的关闭等。,,,系统开放性。交通服务具有公众性，,GIS-T,也应该是一个开放的系统。,12,2.1.2,交通专题信息,交

6、通专题信息是附着在交通网络和设施上的各种交通属性信息，全面刻画交通路线的各种质量特征。,,交通专题信息数据的获取主要通过资料的收集分析、抽样调查获得。,,由于交通信息种类繁多，内容复杂，在建立,GIS-T,前，要进行详细的用户调查和需求分析，以确定要收集和存储哪些属性信息以及这些属性信息分布在什么单位和部门。,13,交通专题属性信息可分为静态信息和动态信息两类,,,静态信息主要刻画交通路线与附属设施的基本性质，如一条道路的名称、起终点、长度、宽度、路面结构、管养单位等；,,,动态信息常常反映交通运营情况，是车辆导航和交通管理的基本数据，如交通堵塞位置、原因、预计堵塞时间等。,14,静态信息的获

7、取：,,,可通过土地管理部门、测绘部门、建设部门、市政单位、公安交警管理部门等获取。,,,现阶段，我国这些部门相对独立，尚没有统一的组织来协调，要想全面系统地取得所需要的数据，往往存在较大困难。,,因此应该建立一个专门的组织机构进行协调和统一规划，以降低数据资源的采集和管理成本，实现数据共享，达到迅速、详细、精确地获取所需数据的目的。,(,工信部，经信委）,15,动态信息的获取 ：,,不同的数据有不同的数据获取方法。,,,当今数据采集的技术有GPS定位、视频检测技术、数码摄影技术、卫星图像、高清晰度扫描技术、红外线或微波等。,,其中GPS常常用来获取车辆单元的实时位置信息，车辆检测器可获取车流

8、量、车道占有率、车速、车型等信息。,,其他如紧急 、巡逻车等也是动态交通信息获取的必要补充。,16,2.1.3,社会经济数据,社会经济数据是关于区域内的社会、经济、环境、交通运输状况等数据，综合反映区域内社会经济状况。,,,这些数据是交通规划设计的基础数据,,包括社会经济数据和区域交通运输能力两大类。主要通过调查访问的形式获得。,17,2.2 GIS-T,数据内容,（看书,8,分钟,P23,－,29,）,,2.2.1,基础地理数据内容,,在,GIS-T,中，基础地理数据一般是用作背景地图,(,除设计外,),，这类数据一般包括以下三类：,,,(1),基础地理信息数据：包括大地控制点、境界,

9、(,省、地市、县、乡镇,),、地质地貌、水系、湖泊、铁路、机场、地名注记；,,,(2),交通基础设施数据：国道、省道、主要支线公路、县乡公路、公路桥梁、隧道、收费站、干线公路、物资供应站；,,,(3),道路养护专题数据：公路局,(,处,),、养护管理处、养护管理站、养护工区、道班、观测点。,18,2.2.2,社会经济数据内容,社会经济数据一般包括区域社会经济数据和交通运输能力数据两类。,19,1,．区域社会经济数据,,国家和地方有关的法规政策,,资源环境信息,,社会经济信息,20,2,．区域交通信息,(1),公路网各线路的起终点，主要经过地点，里程长度，等级，路面结构与状况，地形条件，大中桥，

10、隧道，渡口，主要客,(,货,),场,(,站,),规模、布局以及适应状况；,,,(2),公路网内的交通事故情况,(,次数、伤亡人数、经济损失、事故多发地段等,),；,,,(3),铁路网各线路的起终点，主要经过地点，里程长度，等级，通过能力，主要场站规模、布局以及适应状况；,,,21,,(4),航道网各航道起终点，主要经过地点，里程长度，等级，通过能力，主要场站规模、布局以及适应状况；,,,(5),航空线起讫点、里程、机场位置、吞吐量、适应状况；,,,(6),管道起终点、主要经过点、里程、通过能力；,,,(7),邮电设施密度与适应状况；,,,(8),铁路、航空、航道、管道与邮电设施发展规划。,,2

11、2,3,．区域交通运输数据,反映区域交通运输能力的数据,,(1),铁路、公路、水运、航空与管道五大运输方式历年完成的客货运输量及所占的比重；,,,(2),公路交通运输部门完成的历年公路客货运量与周转量；,,,(3),非交通部门完成的历年公路客货运量与周转量；,23,,(4),国家、省级公路的历年交通量和县、乡公路的基年交通量；,,,(5),铁路、公路、水运、航空与管道等运输方式的基年运输,O-D,表；,,,(6),铁路、公路、水运、航空和管道等运输方式的运输成本、平均速度、实载率以及汽车平均工作率、平均车日行程、平均运距等运营指标；,,(7),汽车保有量。,,24,2.2.3,交通专题数据内容

12、,,交通专题数据的内容非常广泛，涵盖了公路、铁路、水运、航空、管道五大交通方式的各种信息。,,其中尤其以公路交通专题数据最为丰富。公路运输在当今交通运输体系中占据着主要的地位，一般高校中交通工程专业的研究范畴也是以公路交通为主。,,从国际,GIS—T,的研究内涵来看，基本上是围绕公路交通为主要议题进行展开的。,25,,公路交通的,GIS,研究覆盖从规划、建设、养护、运输、交通管理的各个环节。从内容上可分为规划类数据、建设类数据、养护类数据、运输管理类数据和交通管理类数据等。,26,1,．规划、建设类数据,规划、建设类数据包括公路规划、可行性研究、勘测设计、施工监理、竣工资料等文档数据。设计单位

13、多、数据内容丰富，项目多样，详细内容参见有关的技术文档和规范。,27,2,．养护管理类数据,(,路况数据,),路况数据反映公路的使用性能，是道路养护的依据，包括：,,,(1),路线基本数据：路线名称，路线编号，起点地名，终点地名，线路类型，所属政区，隶属单位，总长，起点里程，终点里程，建成时间，建设单位，施工单位，监理单位，投资费、维护费，计算行车速度，设计等级，设计年限；,,,(2),路线几何数据：线路图，线路地理坐标，平曲线半径，缓和曲线长度，交点位置，交点坐标，交点偏角，行车视距，竖曲线半径，竖曲线长度，纵断面．变坡点位置，边坡点里程，边坡点偏角，路面横坡，路面宽度，路基宽度；,,28,

14、(3),路幅数据：中央分隔带,(,缺口,),，路缘带，车道数，行车道，超车道，紧急停车带，加速车道，减速车道，爬坡车道，防护栏；,,,(4),路基数据：土壤，岩石，横剖面，路基宽度，边坡,(,类型、坡度等,),，护坡,(,类型,),，挡墙,(,类型、位置,),，排水设施,(,类型、左右、长度、起点里程、终点里程、水流方向、纵坡等,),，不良地质路段；,,,(5),公路交叉：主线，人口，出口，变速车道，三路,T,型立交，三路,Y,型立交，四路立体交叉，多路立体交叉，平面交叉口，铁路桥；,,,(6),路面数据：沥青路面，混凝土路面，沙石路面，铺设方法，养护记录，病害记录，维修记录；,,29,(7)

15、,公路性能数据：弯沉，平整度，摩擦系数，路面损坏调查数据；,,,(8),公路道班数据：道班名称、房屋类型及间数、所在桩号、基地面积、总建筑面积、施工年份、造价、职工人数、房屋维修历史与现状；,,,(9),桥梁数据：线路名称、．所在桩号、桥梁名称、桥梁类型、河流名称、桥面铺装、跨度或长度、桥梁长度、桥面高程、纵向坡度、载荷等级、翼墙结构、人行道宽度、净宽、养护道班房、所在地名称、道路与河流夹角、河流洪枯水位、正常水位、超过路面的水深、河床类型与斜坡、航道等级、冲刷情况、护坡、结构情况、溜冰水位、桥墩冰冻防护、桥梁修建时间、桥梁图片、桥梁结构,(,上部结构包括孔别、孔径、梁的类型、材料、梁厚度、支

16、座类型,),、修建时间,(,开工年月、竣工年月、总投资、资金来源、说明书、审批文件、质量情况、施工管理单位、设计人员、施工单位,),、损坏情况,(,损害日期、损坏情况、损坏原因、预算费用、实际费用、修复日期、修复方法、修复报告名称、修复报告日期、单位主管姓名,),；,30,,(10),涵洞数据：护底材料、护底面积、基础种类及面积、拱圈或盖板厚度、填土深度、材料类型、孔数、孔径、涵洞长度、洞底坡度、施工年份、造价、目前状况、进口形式、进口尺寸、进口高度、出口形式、出口高度、出口尺寸、修建历史，与路线交角，水流方向；,,,(11),隧道数据：洞口，门柱，翼墙，洞身，引道，路面，防护，放水排水工程，

17、标志，标线，照明，通风，通信，消防，供电，供水，监视，监控，长度，位置，修建时间,(,开工年月、竣工年月、总投资、资金来源、说明书、审批文件、质量情况、施工管理单位、设计人员、施工单位,),，车道数；,,,(12),绿化数据：中央分隔带绿化，环境设施带绿化，互通式立交绿化，服务区绿化，树木，草坪，护坡绿化；,,31,(13)养护设备：洒水车，压路机，混凝土拌和机，混凝土切缝机，混凝土破碎机，沥青路面摊铺机，路面划线机，路面清扫车，护栏清扫车；,,,(14)公路安全设施数据：交通标志，交通信号，防护栏，视线诱导标，诱导灯，防炫目设施，防噪声设施，照明设施，车距确认标志，紧急通道；,,,(15)公

18、路通信设备数据：调度 系统，紧急 系统(拨号、对讲、按钮)，程控交换机，广播设备，二次群误码仪，无线电综合测试仪，测试普通发报机，测试普通接收机，通信电缆故障诊断仪，微波频率计；,,,(16)公路监控设备数据：车辆检测器，监测电视，巡逻车，气象观测装置，轴重计，超重录像，中央控制室，发送器，感应天线；,,,(17)车辆服务设施数据：加油站，修理所，停车场；,,(18)人员服务设施数据：餐饮部，小卖部，厕所，休息处，娱乐处，宾馆；,32,,(19),公路交通数据：流量，车型，车速，车距，拥挤，载重，车辆密度；,,,(20),公路交通事故数据：地点，情况，伤亡，车号，车种，姓名，事故处理，

19、事故统计，事故多发路段；,,,(21),公路交通标志数据：警告标志，禁令标志，指示表示，指路标志，路面标线；,,,(22),公路路政数据：路产，路权，路政巡逻记录，路产损失索赔数据，许可证数据，路政档案，路政报表；,,,(23),公路法规数据：公路法，公路管理条例，管理办法，地方政府管理法规等；,,,(24),公路收费数据：人员，收费站，收费口，票证台账，票据，稽查，路段，发卡机，收卡机，收费方式；,,,(25),公路宣传知识：交通管制，养护维修，应急响应，事故处理，防灾减灾。,,33,3.,交通管理类数据,(1),车辆属性数据：车辆登记，车辆变更，车辆过户，车辆补换牌证，车辆换号，车辆抵押，

20、车辆转出，车辆注销，车辆定检，延缓报废，机动车所有人，机动车代理人，经办人，抵押人，抵押权人；,,(2),驾驶员数据：业务数据、驾驶员档案；,,(3),违章、事故管理数据：违章审批，处罚决定，记分管理，违章数据传送，违章其他处理；,,(4),交通管理设施数据：红绿灯，电子警察分布，视频分布；,,(5),交通监控数据：警力配置，视频数据，道路拥挤，超限运输。,34,4.,运输类数据,(1),运政数据：经营许可，车辆道路运输证，车辆属性,(,厂牌、型号、等级、座位、投入使用日期,),，车辆运输,(,经营路线、班次、时间、驾驶员、运量,),，车辆运营行为规范,(,违规、信用等级、处罚,),，车辆运行

21、动态情况,(,包车、旅游、运输专业,),，车辆发班状态,(,客运,),；,,,,(2),班次信息：省际班次，市际班次，县乡班次；,,,,(3),线路票价：省际线路票价,(,车型、等级,),，市级线路票价,(,车型、等级,),，县乡线路票价,(,车型、等级,),，运输企业省、市、县乡线路票价,(,车型、等级,),；,35,(4),车辆信息：车辆信息,(,车型、等级、厂牌,),，进出站车辆信息,(,车型、等级、厂牌,),，运输企业车辆信息,(,车型、等级、厂牌,),，外省车辆信息,(,车型、等级、厂牌,),；,,,,(5),客流数据：按车辆客流统计，按出发地划分统计，按到达地点划分，按线路统计，按

22、运输企业统计；,,,,(6),节日客流数据：春运,(,日期汇总、全省汇总、全市汇总、站汇总、运输企业汇总,),，五一,(,日期汇总、全省汇总、全市汇总、站汇总、运输企业汇总,),，十一,(,日期汇总、全省汇总、全市汇总、站汇总、运输企业汇总,),，中秋,(,日期汇总、全省汇总、全市汇总、站汇总、运输企业汇总,),，元旦,(,日期汇总、全省汇总、全市汇总、站汇总、运输企业汇总,),，端午,(,日期汇总、全省汇总、全市汇总、站汇总、运输企业汇总,),；,,36,(7),节日加班数据：春运加班，五一加班，十一加班，中秋加班，端午加班，元旦加班，按客流加班比例，按收入加班比例，按班次加班比例；,,,(

23、8),违规班次数据：正班班次汇总，加班班次汇总；,,,(9),运输实载率数据：线路实载汇总，车辆实载汇总，班次实载汇总，车型实载汇总，车辆等级实载汇总，承运单位实载汇总；,,,(10),其他行业客流数据：铁路客流，民航客流，水运客流，旅游车客流，自驾车客流；,,,(11),旅行线路选择：按道路舒适路线，按车辆舒适路线，班车最近路线，最快路线；,,,(12),城市公共交通数据：城市道路网，交叉口结点，公交线路网，公交站点与站台，公交线路班次信息，运营时刻表，车辆台账，车辆维护检验记录，油料消耗品，分公司及部门数据，驾乘人员数据，车辆监控数据。,37,2.3 GIS—T,数据采集方法,空间数据反

24、映公路的地理位置,,,属性数据依附于空间位置表现公路的性质,,,因此,GIS—T,的数据采集，一般也是分成空间数据采集和属性数据采集两部分进行。,38,GIS-T,空间数据采集,GIS—T,空间数据采集的方法与常规,GIS,空间数据采集一致,,,在勘测设计阶段，已经存在大量的纸质或数字化图件，以及道路与构筑物的几何描述数据和部分属性数据，这些数据具有信息量大、精度高、比例尺大等特点，能够反映公路建设时期的基本特征，是道路几何数据的最直接的信息源，在各种资料齐全的情况下，应尽可能采用这类数据。,,39,,数据类型复杂，形式多样，既有数字数据，也有文本数据，还有图形图像、声音等数据。,,,具有明确

25、的应用目的，例如，公路养护侧重路面、构筑物等类型数据，而交通管理则侧重交通标志、车辆、驾驶员、违章违规、道路转弯等属性数据，交通规划主要考虑各类社会经济数据。,,,不同应用上交通专题数据具有一定的重叠。,,GIS-T,属性数据采集,40,,GIS—T,属性数据采集主要采用调查方法。,,,以往调查是人工的，不仅速度慢，精度差，而且安全程度也不高。,,,近年来随着通信技术、计算机技术和空间信息技术的发展，,GIS—T,属性数据采集技术得到快速发展，出现各种适合于交通数据采集的方法和技术,,,这类技术和方法一般涉及,3,个方面的因素，即交通设备、空间定位技术和地理描述技术。,,41,交通设备是交通专

26、题数据采集设备的搭载平台。按其状态有固定式和移动式两种。,,,固定式如安装在交叉路口的视频装置、埋设在路面上的传感设备,,移动式常用的有人工、汽车、飞机以及卫星四种搭载平台。,,42,空间定位技术实现对数据采集位置的快速定位。目前主要采用里程计、惯性导航系统、测距仪以及全球定位系统,(GPS),等技术。,,,里程计是通过安装在车轮上的机械装置，以车轮转动的数量来测定距离，这种方法简单易行，但只能提供无方向的相对定位结果。,,惯性导航设备通过陀螺仪和加速计可提供空间对象相对于某一点的距离和方位，虽然定位精度高但比较昂贵。,,测距仪通过雷达或激光的多普勒效应实现仪器和空间对象的距离测定。,GPS,

27、以其定位精度高、全天候作业、决速定位等技术特点而备受关注。,43,,地理描述技术用来测量和记录交通专题信息，包括现场键盘输入、语音识别系统、数码摄像设备、交通流采样、路面性能,(,如弯沉、抗滑、几何数据等,),检测设备等。,44,目前用来进行交通专题数据采集的方法有：,(1),航空航天遥感影像解译；,,(2),路况数据采集仪；,,(3)GPS,、多传感器集成路况数据采集系统；,,(4),车辆自动识别技术；,,(5),交通监视系统；,,(6),视频检测技术；,,(7),交通微波检测技术；,,(8),感应式检测系统。,45,路况数据采集,路况数据包括路线几何数据、路面破损数据、路面使用性能评价数据

28、、构筑物数据、沿线设施等，常用的方法除人工现场调查外，还有,PDA,数据采集系统,+,手持,GPS,、航空航天遥感技术、前方图像采集系统、多传感器集成检测系统等。,46,2.4.1,全球定位系统,GPS,在,GIS—T,中有许多应用，典型的有：,,,(1),车辆定位与导航，即通过车载,GPS,和电子地图，实现车辆的自动定位与导航；,,,(2),危险货物运输的车辆自动定位系统；,,,(3),轮船导航；,,,(4),应急车辆派遣；,,,(5),移动式测绘系统等；,,,(6)GIS,空间数据库更新。,47,,GPS,交通数据采集中需要注意的问题是信号遮蔽、多路径效应以及卫星数量问题，特别是在城市交通

29、数据采集中，由于高大建筑物的遮挡，,GPS,接收机很难接受到卫星信号和足够的卫星数量，导致定位精度降低甚至无法定位，这时需要辅之于其他的定位方法。,48,2.4.2,航空、航天遥感技术,航天、航空影像为,GIS—T,的数据源，着重是从遥感影像数据中获取与交通有关的各种信息，如公路几何尺寸、车道数、路面状况、沿线地质分布、土地利用／土地覆盖等，以及社会、经济、人文信息。,49,航天遥感影像的空间分辨率是一个像素所代表的实地范围，反映遥感影像对地理对象记录的详细程度，是遥感影像的主要指标之一。传统的被动式传感器的空间分辨率一般有限，如,LandsatTM,、,SPOT,等，空间分辨率,5-30m,

30、，适合于获取大范围的社会经济信息。,50,,航空影像有着较高的空间分辨率，但空间范围有限。近年来出现的高分辨率被动式传感器如,IKONOS,、主动式传感器如合成孔径雷达、干涉测量、机载激光扫描仪等的空间分辨率优于,1m,，实现道路几何尺寸等信息的提取。,51,基于遥感影像的道路信息提取一直是摄影测量界、计算机视觉界的研究重点。提出了多种从航空、航天遥感图像中自动、半自动提取道路的方法，这些方法大致可以分为三类：,,,(1),基于道路本身特性的方法；,,,(2),基于上下文信息的方法；,,,(3),道路特征与上下文信息相结合的方法。,52,2.4.3,移动式,GPS,、,GIS,和多传感器集成系

31、统,近几年来，,GPS,、计算机、自动化控制、高精度测微、无损检测、电荷耦合器件,(charge coupled device,，,CCD),、惯性导航等技术发展，通过,GPS,和惯性导航技术定位，,CCD,、高精度测微传感器、路面雷达获取道路几何和结构信息，并通过计算机进行数据管理和准实时处理的集成系统，使得快速准确获取道路信息成为现实。,53,这种集成一般分为两类：,,一类是移动式测绘系统 （,mobile mapping system,，,MMS),；,,一类是路面智能检测车系统。,,二者的共同点是以地面运输工具如汽车作为传感器平台，以,GPS,／惯性导航系统进行定位，并集成其他设备完

32、成相关数据采集工作,.,,二者的不同在于集成的设备上，因而应用和采集的数据也不相同。,,,移动式测绘系统一般集成两类传感器：,,导航传感器,,测绘传感器,54,导航传感器：如,GPS,、惯性导航系统,(INS),、里程计、陀螺仪、气压计等,,测绘传感器如视频或数字摄像机、激光测距雷达、激光扫描仪等。,,,主要目的是进行车辆导航、环境数据采集等，常常用在自动车辆导航、道路网测绘、交通信号管理、车辆速度检测、高速公路路面测绘等行业领域。,55,,例如，由武汉大学研制的车载,GPS,道路信息采集系统可完成道路等级、名称、路宽、路况、车道数、交通标志、公里牌、加油站、收费站、停车场等道路的几何和属性信

33、息。,,,由南京师范大学研制的车载道路采集系统，集成了激光三维扫描仪、近景摄影测量系统、差分,GPS,和惯性导航系统，不仅可以采集道路及其相关信息，而且可对道路及其两侧的地物进行测量和三维建模。,,56,智能路面检测车一般是集成导航传感器和路面雷达、激光测距机、,CCD,、图像采集设备等,,,其中路面雷达用来获取道路内部的空洞、路面厚度等数据。,,光测距机完成路面平整度等检测。,,CCD,和图像采集设备进行路面破损、车辙等数据采集。,,路面检测车实现路面各项指标实现自动检测，这里包括路面平整度、路面抗滑能力、路面弯沉、横坡、纵坡、路面几何尺寸、路面破损等路面养护指标，这些数据是道路维护的依据。

34、,57,2.4.4,路况数据采集系统,P36-39,,,路况数据采集系统一般由三部分组成：便携式路况数据采集仪、公路路面数据库、通信软件等组成。其中前端的便携式路况采集仪可采用专用设备或基于,PDA,系统开发,,58,,路况数据采集系统,59,路况数据采集仪一般可记录的路面类型有沥青、混凝土和砂石三种，路况数据除破损外，还可记录好路率、弯沉、抗滑等数据。,,,其特点是能大幅度减少数据记录，减少数据汇总和数据录入过程中的工作量，减少报表汇总过程中的失误，提高工作效率。适合于路面管理系统、公路普查数据库、公路养护管理等系统的数据采集工作。,,,60,2.4.5,道路图像数据采集系统,路况数据采集系

35、统虽然比人工作效率高，但还是依赖于人工的判读，自动化程度并未有实质性的提高。近年来随着图像处理技术、图像识别、自动定位等技术发展，通过图像手段获取路况信息成为可能。,道路图像采集系统,61,(1),承载车及附属装置：其作用承载其他设备，提供图像采集系统及辅助照明设备、计算机、距离传感器等的驱动电源；,,,(2),图像采集系统：路面图像实时采集和图像的数字化处理，一般采用多台,CCD,相机构成；,,,(3),定位系统：利用,GPS,／距离传感器等获取检测对象的位置信息；,,,(4),数据处理系统：主要用于路面破损图像处理、识别路面破损的类型、测量路面破损面积等，处理距离传感器、,GPS,接收板信

36、号并计算路面破损当前地理位置，存储路面破损图像信息和路面破损数据。,62,,道路图像采集系统通过,CCD,相机所获取的图像信息，经计算机处理、识别，从而获取路面破损的类型、面积与位置,,,除此而外，还可识别周围的信息，如路标、防护设施等，这依赖于图像处理软件的设计。,,,目前图像采集系统的主要功能是破损分析和为特定对象提供图像数据。,,63,2.5,社会经济数据采集,一般的，交通网络信息采集主要包括区域社会经济信息、交通运输系统信息、交通网络结构信息、交通网络流信息等内容。,64,2.5.1,区域社会经济数据获取,交通需求分析需要全面了解交通源以及交通源之间的交通流情况。由于交通源一般都是大量

37、的，不可能对每个交通源进行单独研究，因此在交通需求分析过程中，要将交通源按照一定的原则和行政区划划分成一系列的小区，这些小区称为交通分析区,(traffic analysis zone,，,TAZ),。,65,划分,TAZ,的主要目的是将区域交通需求的产生、吸引与区域的工农业产值、人口等社会经济指标联系起来；并用小区之间的交通分布图来表示交通需求在空间上的流动，同时也可通过交通分配理论来模拟公路网上的交通流。,,,TAZ,划分的基本原则是尽量准确、全面的反映区域交通源流的特征，在保证预测精度基础上，尽量减少交通数据采集和需求分析工作量。,,,66,区域社会经济信息采集的内容,一般包括国家和地方

38、有关的：,,法规政策调查,,资源环境数据调查,,社会经济调查等三类数据。,,主要通过走访和社会调查在各个相关部门获取。,67,2.5.2,区域交通运输系统数据获取,区域交通运输系统信息主要包括区域现有的各种运输体系、结构、运力情况数据，一般通过相关业务部门、政府统计资料等获取。,68,2.5.3,交通网络结构数据获取,交通网络结构信息描述区域的交通网络的位置和拓扑关系，这些一般可从不同尺度的基础地理信息中获取。,69,2.5.4,交通运输数据获取,交通运输信息是交通规划布局的基本依据，一般包括各类交通运输方式完成的客运量、货运量、周转量、交通量、平均速度、车辆保有量等内容。,,,数据大部分可在

39、相关部门中获取，但交通量和机动车出行,O—D,表需要进行实地的抽样调查和分析。,70,交通量调查,交通量观测的质量直接影响交通量分析的准确定、深度和广度，一般通过在不同道路断面上通过的车辆数来确定。因此交通量观测站的布设应根据分析的要求，选择不同区域、不同性质道路有代表性的路段进行。,71,根据观测的目的，可分,,永久性观测站：采用人工或自动装置进行长期连续,24h,的观测,,控制性观测站：是为扩大观测面为获取更多交通量而设置的；,,辅助性观测站：通常每年进行一次,24h,或,48h,的观测，采用人工或自动装置计数法,,72,机动车出行,O—D,调查,机动车,O,－,D,调查主要是获取通过两个

40、出行端点（起点,(origin),、终点,(destination),，简称,O-D,）的车辆类型、荷载品种、交通流方向、人员流动情况、交通目的等资料，是远景交通量预测、道路类型和等级确定、互通立交设置、道路横断面设计、交通服务设施配置、交通管理与控制等决策的定量依据。,73,,O,－,D,调查的方法很多，如路边访问法、给驾驶员发明信片法、记录汽车牌号法、给车辆贴标签法、家庭访问法、给车主发调查表法等。这些方法各有优点和局限性，应根据调查目的、数据要求、并权衡人员、经费和时间要求来选择。,,74,路边访问调查法一般是在商定好的地点连续进行,12h,的调查，调查内容主要是对抽样车辆的了解，包括：

41、,,,,(1),所有各种车辆的型号，出行起点和终点；,,,(2),客运车辆的座位数及载客数；,,,(3),货运车辆的额定载运吨位、货物种类和实载货物吨位。,,,调查结束后一般要进行分类统计和分析,。,75,从表现形式上，交通信息分为静态信息和动态信息两类。,,,静态信息是指交通系统中一段时间内稳定不变的信息，如道路网信息、交通管理设施、交通管理者等基础设施信息，也包括机动车保有量、交通量等统计信息。静态信息是公路管理、交通管理和,LBS(,基于位置的服务,),等的根本。,2.6,交通管理数据采集,76,,动态交通信息是指实时道路交通流信息、交通控制状态信息、实时交通环境信息等时空上相对变化的信

42、息，这对道路网络交通流量的动态平衡，个人出行的动态诱导具有重要意义。,77,,交通检测器的分类,(1),按基本工作原理分类。按基本工作原理，交通检测器可分为电磁感应式、电接触式、光电式、超声波式、红外线式等类型。,,,(2),按功能分类。从功能角度上，交通检测器可分为两类：一类为检测车辆存在的存在型检测器；另一类为检测车辆通过的通过型检测器。对于任何检测设备，应具备这两个基本功能之一。,,,(3),按工作方式分类。按检测器的工作方式及工作时的电磁波波长范围，将检测器划分为三大类：磁频车辆检测器、波频车辆检测器和视频车辆检测器。这是目前较为广泛的一种分类方式。,78,目前，以形状感应为检测对象的

43、,超声波脉冲式和光电管式车辆检测技术,、以电磁感应为检测对象的,环形线圈和地磁式车辆检测技术,以及由多普勒雷达发展起来的,微波车辆检测技术,这三类检测技术成为交通信息采集的主要技术手段。,,近年来，随着视频处理技术、图像处理技术等的发展和完善，视频车辆检测技术已经成熟，将是未来实时交通信息采集和处理的发展方向。,79,2.6.2,磁频车辆检测技术,p42-56,,工作原理：磁频车辆检测器是基于电磁感应原理的车辆检测器，这类检测器包括环形线圈检测器、地磁检测器、磁成像检测器和摩擦电检测器等基本类型。,80,作用（环形线圈检测器为例）：,,(1),交通流信息。检测区域内的交通量，流向，车速，车长，

44、车道占有率，排队长度等，配合以摩擦电检测器，还可获得车型、车距等参数。,,(2),交通事件信息。超速，超常停车，车辆存在。,,(3),通过环形线圈检测器，还可实现闯红灯电子警察触发、车辆违章抓拍、交通信号自适应控制等。,,(4),环形线圈检测器主要应用于交通流信息采集系统、交通信号控制系统、交通诱导以及停车管理系统中。,,81,2.6.3,波频车辆检测技术,工作原理： 波频车辆检测器是以微波、超声波和红外线等对车辆发射电磁波而产生感应的检测器，根据所采用的波段，有超声波检测器、微波检测器和红外检测器三类。,82,,作用：,,(1),精确检测各车道的交通流量、道路占有率、平均速度、车流量、排队状

45、况以及车辆高度、车辆长度、动态车辆间距、车流量累计、车流密度、车辆类型等数据；,,,(2),输出的信号与一般检测器兼容，数据可自行存储或通过,Modem,发送至交通控制中心；,,,(3),可在不中断交通的情况下，方便安全的安装在路侧电杆上，维护简单，妄作简便，并且不受气候环境影响，能够全天候工作。,,83,2.6.4,交通视频检测技术,工作原理：视频检测技术基于视频图像处理的交通检测技术，是近年来逐步发展起来的一种新型的车辆检测方法，它具有无线、可一次检测多参数和检测较大范围的特点，使用灵活，有很好的应用前景。,84,作用,1),交通统计数据,,,(1),车流总量，在设定时间间隔内检测车辆数量

46、；,,,(2),占有率，按时间百分率测量的车道占有率；,,,(3),车辆分类，按长度定义的小汽车、货车或拖车数量；,,,(4),车流率，每车道单位时间的车辆数；,,,(5),车头时距，车辆间的平均时间间隔；,,,(6),车速，车辆的平均速度；,,,(7),服务水平，由用户定义的平均速度和车流阈值确定；,,,(8),空间占有率，按百分率计量的车辆长度综合除以时间间隔内车辆平均旅行时间，车辆密度。,,85,作用,2),交通事件数据,,,(1),高速、高密度，高占有率；,,,(2),排队；,,,(3),逆向行驶；,,,(4),违章停车；,,,(5),行驶缓慢车辆。,,86,2.6.5,车辆自动识别技

47、术,自动车辆识别是自动进行车辆的身份和固有属性识别的技术总称。,,自动车辆识别从识别方式上有两大类：,,一是直接自动识别，如自动测量车辆的长、宽、高和重量等车辆属性；,,二是间接自动识别，通过路车通信或感应，从车载标志或其记忆单元中读取车辆的身份和属性。从技术角度上，有传统的车牌识别、条形码、电子车牌、电子识别卡、智能卡等技术。,,,87,,1,，工作原理,,自动车辆识别系统的主要构件由车载单元、解读单元、处理单元组成。根据这些构件的不同，其实现的方法也不同。较为常用的技术为感应线圈式、无线电,/,微波式、光学式、平面音感微波式等。,88,作用,(1),车辆类型与自动分类；,,,(2),车名、

48、车牌号、车主、驾驶员等数据；,,,(3),车辆长、宽、高等几何参数；,,,(4),车辆重量，包括成整车称量信息、车轴重量、车轴组重量、总重量、超限制载信号、轮轴类型等参数。,89,思考题,GIS-T,数据如何组织和管理,大作业,多源北京市交通数据采集方案设计,(,上机前上交电子版,),,采集的数据类型,,如何采集,,经济上,,精度上,,效率上,,如何整合,90,Different Types of GIS-T Data,Vector GIS data:,,Points (e.g., bus stops, traffic count stations, …),,Lines (e.g., stre

49、ets, transit lines, bike paths, …),,Areas (e.g., traffic analysis zones, districts …),,Raster GIS data:,,Aerial photos, satellite imageries, …,,Business data:,,Traffic volume, traffic signals, pavement management, transit ridership, …,,Other graphics data:,,e.g., CAD drawings, BMP, TIFF, Mr. Sid, …,

50、,Temporal data: e.g., annual traffic/rider ship data, …,91,Relevant Referencing Systems,Geographic coordinate system:,,(longitude, latitude),,Projected coordinate systems:,,e.g., UTM, Asia Lambert Conformal Conic, Hong Kong 1980 Grid, …,,Linear referencing system:,,e.g., highway milepost, linear mea

51、sures along a transit route, …,,Requires a special data model (i.e., dynamic segmentation data model) to handle this 1-D linear measurement system.,92,用来进行动态交通信息采集的设备称之为交通检测设备或交通检测器。,,,交通检测器的运用是随着高速公路的建设而发展起来的，国外如德国、意大利、美国、法国等国家起步较早，我国大规模使用交通检测器是近十多年的事情。,93,传统的交通检测器是通过在高速公路沿途埋设环形线圈检测器及在交通要道处装设电视录像机等，将数据和画面传送到控制中心进行分析、判断和确认交通偶发事件，从而达到报警和人工干预的目的。,,近几年来，随着传感器技术、微电子技术和信息处理技术等的发展，交通检测器也有较大发展。,,94,