基于gis的高速公路综合管理信息系统研究

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1、基于GIS的高速公路综合管理信息系统研究1，222万庆王翔任飞(1中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101；2北京中科永生数据科技有限公司，北京100083)摘要：随着高速公路的快速发展，我国高速公路正由大规模的建设阶段向管理阶段转变，高速公路运营管理部门对高速公路的信息化管理业务系统建设目前存在系统之间相互独立，信息不能共享的问题。本文针对高速公路数据的综合管理，从高速公路数据线性分布特点出发，结合地理信息系统的线性参考数据模型与线性空间分析方法，提出了基于GIS的高速公路综合管理数据模型的建立以及应用，为高速公路的业务系统统一化数据

2、管理与共享，以及数据的综合应用提供了很好的技术支持。在空间数据库支持下，设计出统一的业务模型，利用地理信息系统技术，为高速公路统一应用模式的信息化建设提供了很好的解决思路。关键词：高速公路信息系统数据模型GIS1、引言随着我国经济的快速发展，近年来我国高速公路的通车里程迅猛增长，高速公路管理也正由大规模的建设阶段向管理阶段转变，如何提高高速公路的管理水平成了高速公路管理中的重要问题。为了解决这一问题，高速公路运营管理部门对高速公路的信息化管理业务系统建设也越来越重视，而且纷纷投入人力、物力、财力进行信息系统的建设。然而，由于高速公路本身的管理体

3、制问题，造成了系统和系统之间的独立，信息不能共享，为系统之间的协同工作带来巨大的障碍。因此，如何让各个业务部门能协同高效率的工作，便成了高速公路运营管理信息化的首要问题。解决这一问题的方法除了建立相关的业务制定外，如何统一数据管理、建立统一的业务管理平台更为重要并且具有可操作性。地理信息系统（GIS），作为专门解决空间数据管理和应用的计算机技术，恰好为解决高速公路数据的管理与应用提供了很好的解决思路。高速公路的数据都是以线性分布在高速公路的两侧或线上，定位以桩号为索引这一特点，结合地理信息系统的线性参考数据模型与线性空间分析方法，为高速公路的业

4、务系统统一化数据管理与共享，以及数据的综合应用提供了很好的技术支持。在地理信息系统统一管理的空间数据库支持之下，设计出统一的业务模型，利用地理信息系统的空间分析、显示、查询等强项，为高速公路统一应用模式的信息化建设提供了很好的解决思路。2、基于GIS的高速公路综合应用系统框架设计基于GIS的高速公路综合运营管理系统分四个层次，分别为数据存储层、技术支持层、应用功能层和用户层。数据存储层将高速公路综合运营管理平台的数据进行逻辑划分进行存储和管理。数据存储层由关系型数据库软件和空间数据库引擎接口软件（SpatialDatabaseEngine，简称

5、SDE）两部分构成。关系型数据库软件负责将进行数据的存储和管理；空间数据库引擎接口软件负责将空间数据转化图1：系统应用框架逻辑图为关系型数据进行存储，以及将关系型数据转化为空间数据进行分析应用。技术支持层为数据管理和功能应用提供可行高效的技术支持。技术支持层作为技术的实现手段。其中地理信息系统技术作为空间数据的分析、显示与查询的支持，业务的实现与展示提供必要的技术支持。应用功能层提供基于技术支持层的技术，建立起业务模型，实现各个部门的业务功能。用户层为系统的最顶层，系统向不同的用户提供不同的信息支持，不同的用户向系统发出不同类型的指令，达到系统

6、与用户之间以及业务部门间协调工作的目的。3、系统业务处理分析与设计系统的业务处理分为单部门业务处理和多部门业务处理。其中多部门业务处理最具有综合应用的意义，也是系统设计的重点。多部门协作的流程如图2所示。业务流程本部门其他业务部门业务操作发送业业务范围判断跨部门业务务请求本部门业务业务执行协同执行执行反馈执行日志记录数据支持图2：多部门业务协助流程图多部门协作的功能主要包括如下两部分：(1)、系统通知模块：建立通讯中心，从系统层面和人员两个层面进行通知操作。对于系统发出协作指令，系统进行跨部门功能调用与响应。对于人员层面以短信、Email等通讯

7、手段进行相关的业务操作通知。(2)、预案管理模块：建立跨部门协作的预案库，特别针对突发事件。并在运行的过程中不断的充实和改进，提高跨部门协同工作的效率，特别是提高协同处理突发事件的处理能力。4、高速公路数据模型设计高速公路的数据呈线性分布，因此根据高速公路数据的这一特点，结合GIS技术，建立起高速公路综合应用数据模型。图3：高速公路数据模型基于GIS的高速公路数据模型分为如下几部分：基础地理数据：组合与管理高速公路相关的基础地理信息数据，包括DEM数据、高速公路沿线水系数据、高速公路沿线居民点数据、高速公路沿线基础地质构造数据等；环境相关数据：

8、包括高速公路沿线气候等方面的环境数据，如最高气温、湿度、年降雨量等信息；线性要素数据：构成高速公路线性结构的线性数据，包括平曲线和纵曲线两方面，其中线