论文总字数：25264字

摘 要

城市道路交通网络是一个城市的骨架，是城市中一切社会经济活动的载体，同时也是整个交通系统研究的基础。随着交通的不断发展，道路网络的多层次、多样性、规模巨大、结构复杂、更新速度快等特性日益突出。因此，怎样实时、快速、准确地获取道路网络地理数据并完成相关属性数据的提取和存储用于后续的交通系统研究也变得更加重要。

本文通过针对ArcGIS平台基于百度地图API进行大规模的路网抓取工作，以实现实时、快速、准确的获取道路网络数据并完成相关属性的提取和存储以及通过与仿真软件加以验证。

关键词：地理信息系统；大规模路网建模；交通规划；仿真

Traffic network modeling method based on ArcGIS and application of TransCAD interactive integration

Abstract

Urban road traffic network is the framework of a city, it is the carrier of all social and economic activities in the city, and it is also the foundation of the whole traffic system. With the continuous development of transportation, the characteristics of the road network are becoming more and more prominent, such as multi level, diversity, huge scale, complex structure, fast update speed and so on. Therefore, how to get the geographic data of road network in real time, quickly and accurately and finish the extraction and storage of relevant attribute data is more important.

Based on ArcGIS platform based on Google map API for large-scale road network to grab work to achieve real-time, fast and accurate access to road network data and complete the extraction and storage of relevant attributes and the simulation software and verified.

Key words:Geographic Information System、Large scale road network modeling、traffic planning、simulation

目录

摘要 I

Abstract II

1.1选题背景及意义 1

1.2国内外研究概况 2

1.3研究内容与论文组织 3

1.3.1研究内容 3

1.3.2论文组织 3

二、大规模路网建模数据源的选择 4

2.1传统CAD数据获取方法的研究 4

2.1.1单一数据添加法 4

2.1.2批量数据添加法： 7

2.2从电子地图上的抓取路网 9

2.2.1电子地图概述 9

2.2.2数据源的选择与获取 9

2.2.3数据的获取方式 10

2.2.4数据获取工具 11

2.3对比传统技术和网络获取的优缺点 11

三、针对ArcGIS基于百度地图API进行大规模网络建模 12

3.1通过编程访问百度API获取栅格数据 12

3.1.1Java语言概述 12

3.1.2获取数据的源代码 12

3.2数据加工处理：栅格数据矢量化提取中心线 13

3.2.1 ArcGIS基础知识 13

3.2.2线状符号矢量化 14

3.2.3数据加工处理 15

四、与TransCAD进行集成应用 19

4.1集成应用实现基础和过程 19

4.2以南京作为实例，进行方法验证 20

五、总结 21

5.1研究成果 21

5.2展望 21

致 谢 22

参考文献 23

附录 25

一、绪论

1.1选题背景及意义

城市道路交通网络是一个城市的骨架，是城市中一切社会经济活动的载体，同时也是整个交通系统研究的基础。随着交通的不断发展，道路网络的多层次、多样性、规模巨大、结构复杂、更新速度快等特性日益突出。因此，怎样实时、快速、准确地获取道路网络地理数据并完成相关属性数据的提取和存储用于后续的交通系统研究也变得更加重要。

国内传统的交通规划工作，主要是采用微软的Office工具、AutoCAD等制图软件以及EMME等交通规划软件,通过电子表格或者数据库系统存储数据(属性数据)，并手工提取相关数据运用于分析。地理信息系统（geography information system，GIS）是对地理信息进行描述、采集、处理、存储、分析和应用的一门交叉学科。随着计算机应用技术、信息集成应用技术、空间分析应用技术以及网络技术的发展，地理信息系统广泛应用于测绘工程应用、土地资源管理、城市和乡村发展规划、灾害监测、交通运输工程、国防建设等行业，并深入涉及地理信息的社会生产、生活各个方面，是一门实践性很强的学科。

随着计算机和GIS技术的快速发展，欧美发达国家的规划实践中已经越来越多的使用ArcGIS作为规划数据存储、分析研究与可视化的工具。人们渐渐意识到借助GIS技术建立、编辑、显示、查询和管理交通规划的图形数据库和属性数据库，对交通规划数据库的地理信息进行空间分析，将交通规划中具有空间特征的信息进行可视化表达，为信息利用者提供直观、清晰、全面的信息表达方式，对提高交通规划决策的科学性和合理性有着重要作用，与其他传统的方法相比也具有无可比拟的优势。

在海量的规划数据中，路网数据是最基础、最重要的组成成分，城市道路交通网络是一个城市的骨架，是城市中一切社会经济活动的载体，同时也是整个交通系统研究的基础。随着交通的不断发展，道路网络的多层次、多样性、规模巨大、结构复杂、更新速度快等特性日益突出。主要为人工现场测量或评估的传统道路网信息获取方法已经无法满足交通工作的进行，因此，怎样实时、快速、准确地获取道路网络地理数据并完成相关属性数据的提取和存储用于后续的交通系统研究也变得更加重要。而此时，日渐普及的电子地图走入人们的视野，例如Google Maps和百度地图等均有地图个性化服务功能，即用户可利用地图应用程序编程接口( application programming interface，API) 提供的多种方法实现与地图的交互功能。

鉴于以上思考，本文将研究目标锁定在利用ArcGIS平台，进行二次开发实现利用百度地图API对大规模路网的抓取工作，存贮有关道路及其附属设施的地理数据和各种属性信息，并能对道路网中的信息进行多样的查询和分析。在此基础上，最终实现与TransCAD的交互集成使用。

1.2国内外研究概况

大规模道路网络建模的重点和难点主要在于路网模型的确定和路网信息的存储两方面。在路网模型确定方面，传统的道路网信息获取方法主要为人工现场测量或评估，因此需要投入大量的人力、物力，现场操作周期长，覆盖范围小，采集结果容易受人为因素的影响。采集周期以及精度显然不能满足我国现阶段道路交通迅猛发展的要求。而且国内政府数据相对陈旧且不对外开放，多方合作的建模品质不易控制且时间和人力成本都很高，所以本研究将路网的抓取来源转向电子地图。随着通信、电子、网络技术和地理信息产业的发展，近些年电子地图经历了爆发式增长。例如Google Maps和百度地图等均有地图个性化服务功能，即用户可利用地图应用程序编程接口( application programming interface，API) 提供的多种方法实现与地图的交互功能，不仅可满足用户一系列向地图添加内容的需求，还可扩展更多的以地图为基础的应用程序。在电子地图应用方面，国内的应用研究比国外要晚很多。国外很早就开始利用电子地图用于导航、城市热点等研究。Luís Santos等研发了一个面对用户基于互联网的空间决策系统用于车辆路线选择，该系统运用Google Maps的网络数据并考虑了实时的交通量、上下班高峰、路段阻抗、单行线和禁行等因素；Sjerp de Vries等运用Google Maps在道路网络基础上进行热点识别和景点吸引度度量等研究；刘涌^【4】在深入分析路网特点及寻径方式的基础上, 探讨了如何根据GoogleMapsAPI提供的对象和方法提取局部交通道路数据的策略，并针对一些特殊道路类型设计了提取算法。在以上技术和研究的基础上，并考虑到电子地图较快的更新速度和低成本，本项目通过调用百度地图API来实现大规模路网的抓取工作。

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