基于GIS技術構建鄭州數字化航空港區分析

王剛

(東華理工大學 測繪學院，江西 南昌 330013)

1 GIS研究現狀

20世紀后期，由于計算機技術的突飛猛進以及其它相關軟件開發，GIS(Geographic Information System)技術在全球得到了迅速的發展。GIS系統在海量數據存儲、處理、表達、顯示及二維三維數據共享技術、網絡化、標準化等方面都取得了顯著的成效，概括起來有以下幾個方面［1］:1硬件系統采用服務器/客戶機結構，初步形成了網絡化、分布式、多媒體GIS;2在GIS的設計中，提出了采用“開放式的GIS環境，如ORACLE、SYBASE、SQLSERVER等大型數據庫;支持多種數據庫管理系統，運行多種編程語言和開發工具;支持各類操作系統平臺;為各應用系統，如SCADA、EMS、CRM、ERP、MIS、OA等提供標準化接口;可嵌入非專用編程環境，最終以實現數據共享為目標;3高度重視數據標準化與數據質量的問題，并已形成一些較為可行的數據標準;4面向對象的數據庫管理系統已經逐漸成為主流，正在發展稱之為“對象－－關系DBMS(數據庫管理系統)”;5以GIS為核心的“3S(GIS、GPS、RS)”技術集成應用逐漸成熟，為資源、環境以及管理規劃提供了空間數據新的工具和方法;6新的數學理論和工具采用GIS，使其信息識別功能、空間分析功能得以增強等等。7 GIS平臺采用與世界同步的計算機圖形技術、數據庫技術、網絡技術以及地理信息處理技術，可以為系統提供最先進的管理方式。

2 鄭州航空港區現狀及未來規劃

美國航空專家Mckinley Conway將“航空城”定義為:以機場為核心，集航空運輸、物流、商貿購物、旅游休閑、工業開發等多項功能于一體的大型機場綜合體。現在國內將“航空城”理解為，以機場航空產業為中心，帶動多產業、綜合產業的群體［2］。鄭州航空港由“港”變“城”有其歷史必然性。這片區域位于中原經濟區規劃(2012－2020年)核心位置，而且在這里集中著鄭州新鄭國際機場，鄭州新鄭綜合保稅區，鄭西、石武客運專線以及京珠高速，鄭州至機場城際高鐵，富士康鄭州科技園已布局的95條生產線以及相關的100多個產業和400多個配套企業。在《國際航空樞紐發展戰略研究》課題中，通過對全國166個商業機場的數據分析后發現，鄭州機場已經具備了國內航空樞紐的雛形，適合發展成國內的大型航空樞紐。2012年11月17日，中國國務院正式批復中原經濟區規劃并同意規劃建設鄭州航空港經濟綜合實驗區［3］。2013年3月7日《鄭州航空港經濟綜合實驗區規劃》獲國務院批復［4］，標志著鄭州航空港經濟綜合實驗區建設進入實質性操作階段。批復指出:“建設鄭州航空港經濟綜合實驗區，對于優化我國航空貨運布局，推動航空港經濟發展，帶動中原經濟區新型城鎮化、工業化和農業現代化協調發展，促進中西部地區全方位擴大開放具有重要意義。”按照規劃確定的發展目標，到2025年，鄭州航空港經濟綜合實驗區將成為“大樞紐”“大產業”“大都市”成為引領中原經濟區發展、服務全國、連通世界的開放高地。在這樣一個剛剛起步的農村地區建設如此規模的航空港區，航空城，不僅需要大量的基礎設施投入，更需要依靠科技的支持，這樣才能做到高起點，高規劃，高質量的建立一個科技智慧航空城。

3 利用GIS技術構建航空城三大智能系統

3.1 基于GIS系統構建現代航空城商業規劃系統

隨著鄭州航空港區建設的全面鋪開，2020年這里將成為可以容納150人口的現代化新城。對于這樣一座幾乎從零開發的新城，如何為在此生活的150萬人口提供各種現代化的商業服務，科學合理的商業網點先期規劃將成為未來建設科技、低碳、智慧城市的難點。在規劃建設商業網點時，既要避免過度建設，重復建設，同時又必須充分滿足所在區域居民購物生活的需要以及留下未來發展空間，迫切需要綜合運用有效的技術工具對零售商業的區位、商圈形態、商業空間結構、競爭環境等進行合理分析。如果還是僅僅依靠地圖分析、表格數據的統計、以及管理者的主觀認識做判斷，那無疑將造成規劃進度的緩慢和建設資源的浪費。目前國內外很多著名的零售商，如家樂福、沃爾瑪、肯德基、德克士以及一些大型服裝品牌，在各地的商業網點分布中，都進行了相關的數據分析，都不同程度的運用了GIS分析思想，為其科學規劃提供理論指導。基于GIS技術以及相關的RS技術、三維可視化技術、數據庫技術、數據模型模擬分析技術，將使得復雜的理論模型數據變得簡單易于理解和使用，將為港區規劃者提供科學合理的規劃技術支持，也將使得商家和消費者受益。GSI商業數據分析系統通過獲取的市場信息，人口分布情況，人口消費能力等數據，采用較為成熟的加權Voronoi(泰森多邊形法)圖法與網絡Voronoi圖模擬網點商圈建立模型同時結合航空城的特殊性對商業網點進行合理分析判斷，對整個商業進行宏觀調控和行業管理，通過GIS模型不僅能讓規劃者了解數據，而且通過對數據的分析處理，使規劃者能夠了解數據內含的更多、更本質的東西，從而為科學規劃提供寶貴技術支持。

3.2 基于GIS系統構建現代航空城智能交通系統

與鄭州“雙十字”鐵路和“五縱七橫”高速公路相較，鄭州機場在鄭州交通中的比例明顯偏小，在鄭州力爭打造國際航空港之際，如何規劃航空港區道路建設和管理，承載國際航空物流中心和國際貨運中轉基地的重擔，將成為建設港區的關鍵。傳統的道路管理方式是利用文字、圖形、報表、符號等信息分類記錄在紙上或者存儲在計算機中，這種傳統的方式，對于信息的提取利用都有很大缺陷，可視化信息化程度很低，基于GIS技術，構建港區的數字化道路交通規劃管理系統平臺，利用數據庫存儲地理信息，利用GIS可視化平臺立體展現信息，構建港區的動態交通管理機制，將有效提高港區的道路管理效能。例如在美國，大約有50個城市正在建設“數字城市”，近90%的聯邦機構使用GIS技術:美國華盛頓特區采用了34個城市信息子系統進行城市動態管理，如交通子系統能定時發布交通狀況信息，導向車輛運行［5］，有效的提高了道路通行效率。正在建設的鄭州新鄭國際機場的二期工程，耗資154億元，建成后將實現從飛機到城際鐵路、高鐵、長途汽車以及公交車的零換乘，基礎設施的完善將帶來港區發展的提供強大支撐。完善的基礎設施，只有在的完備管理系統指揮下，實現“鐵路、公路、機場”的高效聯運。基于GIS技術，綜合分析港區及港區周邊的公共設施，人口分布，土地利用，實時交通狀況，將交通模型和GIS相結合，建立一套易于操作應用的交通網絡可視化管理系統(系統結構圖如下)，將能有效的解決交通需求分析與預測、流量控制、行車路徑選擇、提高交通事故處理能力，真正實現港區的智能交通。

GIS智能交通規劃管理系統結構分布

3.3 構建智能港區智能醫療系統

鄭州航空港區位于鄭州市東南約20公里，包括現在新鄭市孟莊、薛店、龍王，中牟縣張莊、三官廟、九龍六個鄉鎮以及開封市下轄尉氏縣部分土地，總面積達415平方公里。未來這里的人口將超過百萬。但是在這樣一個農村地區建設的現代化港區在為人們提供巨額經濟價值的同時，一個不可忽略的事實是當地的醫療衛生體系還相當落后，應用GIS最小路徑分析，其中部分村鎮距離市區大醫院的距離超過了30公里。如何保障超百萬人的醫療問題，合理規劃港區醫院建設選址將成為港區規劃的一大難題。利用地理信息系統(GIS)具有強大的時空分析功能，建立航空港區人口分布數據庫，利用GIS最小路徑模型對航空港區內的人口分布進行分析，從而將醫療衛生單位規劃到最合理的位置，為當地居民提供最為快捷的醫療服務，將能有效的解決這個問題。同時，基于GIS技術和互聯網技術建立起來的現代醫療衛生網絡體系，實現每個家庭和醫療系統的互聯，實現每個人的24小時醫療保障，將使港區的醫療保障水平實現跨越式發展，這對于港區內的單身孤寡老人以及傷殘人群顯的尤為重要。同時網絡化的醫療保障體系對于宣傳疾病預防知識，提高居民預防疾病能力，實現網絡看病，優化醫療結構，使現有醫療資源得到最優化利用，相比傳統方式，優勢巨大。

4 結束語

通過以上對GIS技術的發展現狀以及GIS在港區建設中構建三大智能系統的分析，可以看出基于GIS的智能信息管理平臺必將為鄭州航空港區的發展貢獻不可缺少的力量，GIS數字化應用將深入港區的千家萬戶，成為港區的生產、生活中不可缺少的部分。同時，也要認識到GIS技術還處在高速發展之中，海量數據對于數據存儲結構提出更高的要求，新的問題的出現需要更多專業應用軟件，數據分析模型還不能充分模擬現實情況，數據算法優化還存在問題等等，需要人們進一步研究。

［1］杜志忠.地理信息系統發展狀況［J］.中學地理教學參考，2001，(3);13－14.

［2］航空樞紐將實現“零換乘”未來十年屬于港區東方今報，2012，12，26

［3］鄭州航空港經濟綜合實驗區11月17日正式獲批民航資源網，2013，3，11

［4］鄭州航空港經濟綜合實驗區獲國務院批準國函［2013］45號

［5］蔣捷.地理信息系統理論與應用叢書——導航地理數據庫。北京:科學出版社.2003