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1、第6期(总第139期)华东公路No.6(TotalNo.139)2002年12月20日EASTCHINAHIGHWAYDecember2002文章编号:1001-7291(2002)06-0067-05文献标识码:B·GI基于GIS的桥梁结构健康监测与管理信息系统S技术程朋根1,史文中2,高赞明2运用(1.东华理工学院测量系,江西抚州344000;2.香港理工大学建设及地政学院,香港九龙)·摘要:桥梁结构健康监测对桥梁管理与维护非常重要,监测信息的采集、管理、可视化是系统必须解决的问题。以香港青马大桥
2、的监测数据为例,研究开发了基于GIS的桥梁结构健康监测与管理信息系统,并从系统总体设计、技术方案、数据库结构设计、系统功能及系统实现等方面进行阐述。关键词:地理信息系统;桥梁;结构健康监测;管理;信息系统结构健康监测工作为评估结构的耐久性和可靠性常规与海量数据,如表1所示。系统研究的目的是建提供有价值的信息,监测系统采集的原始数据和分析立一个能够对数据进行管理、处理与分析以及可视化结果对桥梁的管理、维护和验证桥梁设计参数来讲是的系统。其特征为:①集成GIS软件与大型关系数十分重要的信息。为了监测青马大
3、桥、汲水门大桥和据库技术;②能在局域网或因特网上运行,即具有汀九大桥的结构健康,并对其结构评估,香港路政署客户/服务器体系结构;③能够自动地建立和更新中设计和安装了一套桥梁结构健康监测系统央数据库;④能够方便地访问任意传感器任意时间(WASHMS)。它由传感器系统、信息采集系统、信段所采集的数据、并能对得到的数据进行分析和可视息处理和分析系统、系统操作与控制系统以及电缆网化。络五个子系统组成。整个系统有1200个传感器,其表1数据特征表中青马大桥有400个,所采集的数据量是海量的。如数据特征果采用传统
4、的数据文件格式来保存这些海量数据,在动态静态图形非图形海量数据名称数据的存贮和访问方面显得非常困难。除了存贮来自桥址地形图√√√传感器的采集信息外,系统的其它信息,如桥址地形桥梁信息√√√信息、传感器在桥上的位置信息、桥梁主要构件的健传感器信息√√√康信息、传感器信息等等,都应在系统中进行有效的监测采样数据√√√管理。由于采集数据的海量特征和采样点(传感器位统计与分析结果√√置)的空间分布特征,使得传统的基于文件和单机形式的关系数据库的管理方法制约了系统管理空间信息大型关系数据库系统是信息管理的有效工
5、具,如的效率。为进一步研究提高该系统在存储、访问和分SQLServer、Oracle。基于客户/服务器体系结构的关发海量监测数据能力的可行性,研究开发了基于地理系数据库系统为年信息的管理和共享提供了更为有效信息系统(GIS)的桥梁结构健康监测与管理信息系的手段,因此可以利用它们来管理自传感器采集来的统(GIS-BSH2MS)原型。它是一个集成大型商用海量数据。数据库、GIS和网络技术的可运行在局域网或因特网GIS是采集、存贮、管理、集成和分析与地理分上的系统。本文主要从系统总体设计、技术方案、数布有关
6、的各种类型数据的有效工具。它是空间信息系据库结构设计、系统功能以及系统实现等方面来阐述统,能同时管理空间信息和属性数据。在桥梁结构健基于GIS的桥梁结构健康监测与管理信息系统。康监测系统中大多数信息与空间位置有关,如桥梁的1系统总体设计地理位置、一个桥梁连接点在桥的何处并连接那些桥桥梁结构健康监测信息系统中,需要管理各种各梁构件、传感器在桥梁中的位置分布情况等,这些与样的数据,有静态和动态数据、图形和非图形数据、位置有关的信息和关系属空间信息。如果桥梁结构健＊收稿日期:2002-08-17＊基金项目:
7、香港理工大学发展基金资助(1、31、37、87A5)—68—华东公路2002年第6期康监测系统中采用GIS技术,各种与桥梁有关的大进行管理。此外GIS为系统不同类型数据和分析结到台风小到传感器等各种信息可以集成在一个系统中果提供了有效的可视化手段。图1系统框架示意图2基于ADO技术方案示意图3GIS与SQL数据库连接示意在基于GIS的桥梁结构健康监测与管理信息系GIS则是系统的核心,它实现空间信息和非空间信息统中,大型数据库管理系用来管理从传感器采集来的的集成,即用于存贮、显示、查询、分析和表示各种海
8、量数据、桥梁与传感器的文档和各种分析结果;与结构健康相关联的信息。系统概念框架设计图如图2002年第6期程朋根,史文中,高赞明:基于GIS的桥梁结构健康监测与管理信息系统—69—1所示。程序分别存贮在服务器端和客户端,数据存贮在服务在服务器端,通过采用数据输入与数据库维护模器端,在客户端,用户通过局域网到服务器端得到所块,将来自监测系统的原始监测数据和分析结果被定需的数据,通过客户端的应用程序对访问的数据进行期地输入到动态变化的动态数据库中并定期进行备可
