1绪论
1.1 GIS概述
地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是管理和研究空间数据的一种技术系统，在计算机软硬件的支持下，能够实现对空间数据按照地理坐标或空间位置进行各种处理、有效地管理数据等等；通过对多方面因素的综合分析，它可以迅速获取能够满足应用需要的信息，并能将处理的结果以地图、图形或数据的形式表示出来⑴。地理信息系统从功能的角度可以被定义为：是在计算机软硬件系统的支持下，在整个地球表层空间同时也包括大气层空间中对与地理分布有关的数据进行收集、整理、存储、分析、运算和显7K等一系列操作的信息系统，是一种特定的空间信息系统。地理信息系统可以广泛地在资源调查、环境评估、公共设施管理、区域发展规划、交通安全、重大灾害处理等方面得到应用。尤其是将地理信息系统、遥感、全球定位系统结合的3S技术，使GIS的应用范围达到了更高水平的广度和深度，成为跨学科多方向的研究领域。一门与其他学科相交叉、相融合的学科围绕着地理信息系统技术的研究、开发和应用己经开始逐步形成，并已经取得了很大程度的发展。地理信息系统的出现，改变了以往地理信息之间相互交换的方式，为地理学的研究领域幵拓了一个新的局面，同时很多与地理信息之间有相互关联的行业领域和工作内容能够以更直观、更形象的方式，针对如何能更符合工作需求进而实施一系列的信息管理，成为当代在信息化研究领域中的领先技术。
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1.2研究的目的及意义
由于学科理论的不完备和技术手段的局限，GIS的网络分析功能虽然在很早就已经被提出并应用到实际中，但与其相关的研究一直都没有完善，直到地理信息系统在大多数的领域内都得到了应用并且变得越来越广泛，对网络分析的研究也变得越来越多。空间相关关系、空间位置关系分析需求在众多的研究问题中最为突出，而作为在实际应用中需求最广泛也最迫切的网络分析正是这类问题研究的主要内容和研究手段。网络分析是GIS应用最主要的功能之一，在交通旅游、通讯、电力、城市规划、电子导航以及等各类管网设计中都发挥了极其重要的作用，而网络分析中最基本也是最关键的问题就是最短路径问题，最短路径不是仅指一般意义上的距离最短，还可以用其他的度量来衡量，比如时间、费用、线路容量等，而相应地，此时的最短路径问题就变成最快路径问题、最低费用问题等[5]。其实，无论是距离最短、耗时最少还是费用最低，计算的核心算法都是最短路径算法[6]。对于大多数GIS应用，其最核心的问题就是起点——经过点——终点的单源单目的最短路径问题。从网络分析模型的角度看，求解最短路径就是在一个特定网络中的两个节点间找到一条阻碍强度最小的路径，求解方法有很多，其巾Dijkstra算法被GIS较为广泛的应用[7，8]。如果最短路径算法的时间效率或存储空间能够得到优化，那么对于在大型路径网络中查找最短路径有着重要的意义，运用到实际生活中会为人们的出行，路线选择等提供支持与帮助。
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2开发相关技术
2.1 Maplnfo
2.1.1 Maplnfo技术特点
Maplnfo公司目前主要系列的产品有桌面地理信息系统Maplnfo Professional、ActiveX控件产品MapX和数据库服务器产品Maplnfo Spatialware(基于SQL进行空间查询与分析的空间信息管理系统)等等[33]。Maplnfo具有以下特点：
(1)采用表的形式组织信息每一个表就是一组Maplnfo文件，数据库文件和地图文件就由这些文件所组成。当我们具有地图文件和用户数据时，就可以使用Maplnfo软件了。这些文件可以来自Maplnfo或者由用户自己创建。当用软件打幵了一个或者几个表文件时，用户就可以在Maplnfo中继续进行操作。数据与地图在Maplnfo中是以表的形式连接在一起的，用户在Maplnfo中每打开一个数据文件，一个表文件就会同时被创建。创建的表文件由至少两个相互独立的、其中一个含有原始数据、另外一个含有数据结构的文件组成。一个典型的Maplnfo表主要由*.tab、*.dat、气dbf、*jd、*.map、*.wks、*.xls> 文件格式组成，各文件间关联机制（如图2-1)。
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2.2 MapX
MapX是Maplnfo公司为用户提供的一种具有强大地图分析功能的ActiveX控件产品，是一种基于Windows操作系统的标准控件，因而能支持绝大多数标准的可视化开发环境如 Visual C+十、Visual Basic、Delphi、Power Builder 等刚。MapX 和 Maplnfo 机制相同，同样采用地图化技术，实现大部分对地图进行编辑的功能以及对数据进行空间分析的功能。在开发过程中，编程人员可以选择自己最熟悉的幵发语言，将地图功能轻松地嵌入到应用系统中，利用MapX幵发的程序可以脱离Mapinfo的软件平台独自运行，能够简单快速地将地图化功能嵌入到企业应用当中，增强企业应用的空间分析能力，实现企业应用的增值[41]。
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3路径分析原理............16
3.1路径分析............16
3.2最短路径算法甚本原理............16
3.3存储结构............19
3.4最短路径算法改进............21
4数据处理............23
4.1数据获取............23
4.2城市道路网地图表示............23
4.3道路拓扑结构构建............25
5算法实现
5.1基本功能实现
基木的功能主要是指在应用程序巾通过使用MapX提供的各种工具实现对地图的一些基本的操作，如对地图进行缩放、漫游等。在很多电子地图当中，经常会包含各种类型的大量的地理数据信息，在软件操作窗口的范围内要完成有效的操作有时是比较困难的，所以为了方便操作人员对需要的信息进行查询同时达到良好的视觉效果，对于地图的浏览功能是必要的，具备必要的浏览功能之后，整体查看地图的时候，可以查看标志性的重要的地物，细节的次要地物可以不显示出来；而在地图局部显示的时候，具体的地物信息就可以在操作窗口中显示，可以查看地物的细节信息。
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结论
随着计算机技术的发展，GIS在各行各业的应用范围变得越来越广泛，GIS的网络分析功能发挥的作用越来越大，最短路径分析功能是GIS网络分析中重要的组成部分，在很多方面如网络规划、成本分析等都有直接应用的价值。最短路径算法的研究与应用一直是地理信息科学、运筹学、计算机科学等学科热衷研究的一个问题。本文对最短路径算法进行了分析，并在哈尔滨市交通道路上得到了实现，主要做了以下工作：
(1)通过对国内外网络分析技术和最短路径分析算法相关资料的搜索与阅读，分析了研究现状及发展趋势，仔细了解了国内外现今对路径分析算法的研究现状以及研究的重要意义，对研究需要的基础知识有了一定的掌握。
(2)对要应用算法的区域数据进行收集和整理，对已经收集到的数据进行分类，选择最后可以应用的数据。利用收集到的哈尔滨交通道路图的相关数据，对哈尔滨的道路进行矢量化，输入属性要素，利用Maplnfo完成了一幅哈尔滨交通道路图，建立了哈尔滨交通道路的空间数据库及属性数据库。
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参考文献（略）