高速公路建设信息化系统应用的探讨

　　[摘要]在分析高速公路GIS系统内涵的基础上，探讨了GIS系统设计的目标及其功能，并从系统管理、图形显示与管理以及工程管理等方面，提出了GIS系统应用的途径。 　　[关键词]高速公路；信息化系统；GIS 　　随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，在公路工程建设中越来越多的单位实现了信息化管理。目前在高速公路建设管理信息化系统中管理的都是数字和文字的方式实现数据的输入、维护、查询和统计功能，在这种情况下，用图形表示比用数字和文字描述更直观和形象。将地理信息系统（GIS）技术应用于高速公路建设项目管理中，不仅可以发挥其良好图形管理的功能，还能结合现代管理理念，有效地对高速公路建设实施过程进行控制协调管理，对提高高速公路建设管理水平有很大的帮助。 　　一、高速公路GIS系统的内涵 　　地理信息系统（Geographical Information System，GIS）是一种以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的信息系统。它主要涉及测绘学、地理学、遥感科学与技术、计算机科学与技术等。特别是计算机制图、数据库管理、摄影测量与遥感和计量地理学形成了GIS的理论和技术基础。一个地理信息系统应具有以下基本特征：第一，它是一个计算机系统，涉及大量计算器硬件、软件、网络环境等问题；第二，它被用来管理空间数据或地理信息；第三，它被用来解决涉及空间的复杂问题；第四，GIS是一个包含硬件、软件、数据和过程的系统。 　　GIS在最近的30年内取得了惊人的发展，并广泛地应用于资源调查、环境评估、区域发展规划、公共设施管理、交通安全等领域，并拥有了数据库功能、绘图功能、分析决策功能。把GIS建为一个强大的数据库管理系统，可对大型空间数据库及相关的关系数据库进行有效的查询、事务处理、图件绘制等。高速公路GIS系统是应用卫星遥感多波段扫描数据，全面反映区域交通与自然地理环境状况，并通过综合信息分析，解译地质构造、水文及不良地质现象。对区域高速公路技术属性数据库进行可视化管理，实现公路交通管理的自动化信息查询、科学的数据分析、实用的专业分析、实时三维地形显示等功能。 　　二、高速公路建设信息化系统的应用 　　1．GIS系统设计的目标 　　GIS系统在充分考虑高速公路项目建设涉及地域广、工程信息量大、工期较长和施工管理复杂等特点的基础上，利用GIS技术分析处理空间数据，综合不同来源的空间数据和非空间数据，建立高速公路项目建设管理信息数据库，通过空间操作、空间分析和模型运算，及时而可靠的为高速公路项目建设管理处理多种信息，提高管理效率、降低管理成本和提供可靠决策支持，实现高速公路项目建设管理的科学化和自动化。 　　2．GIS系统设计的功能 　　针对系统的设计目标，充分利用ArcGIS提供的属性、方法和事件构建系统的功能，其设计的主要功能如下： 　　（1）信息的输入。高速公路建设项目每期上报给业主的管理数据包括进度、资金、质量等数据的录入、编辑、删除等操作。 　　（2）浏览功能。对高速公路全线所在的地形图进行快速显示，移动和无级放缩等操作功能。支持鹰眼的功能。用户可以通过鼠标在鹰眼图任一位置处，指定任意大小的矩形，地图窗口将同步显示用户指定矩形区域内的地图，从而实现地图的快速定位和浏览，此外，鹰眼图还能方便、直观的表示出当前的浏览区域在整个地图区域中所处的位置。 　　（3）图层的控制。对高速公路沿线的地形、地貌、公路、基础设施等数据分层管理，用户可以选择显示、关闭来设置显示需要图层，可对图层进行单值分类显示，可控制图层之间的显示顺序，改变点、线、面图元的类型、颜色和大小。 　　（4）信息的更新和扩充。高速公路项目建设工期往往较长，随着工程的进展，空间和属性会发生变化，施工现场的地形地貌不断变化，临时设施也会拆除迁移；进度、质量和资金报表也要周期性更新。系统能够针对变化情况，对图形上的图元进行增、删、改和存的编辑，并在数据库中对属性数据随时进行补充和修改。 　　（5）查询检索分析。高速公路项目建设的信息量大而复杂，数据组织要有利于信息的复合与分解，选择图层的单图元或者多图元，可以查询相应的属性数据，其中包括文本、图片、视频等相关的信息。 　　（6）数据分析与处理功能。根据项目管理要求对己上报的所有工期的工程进度控制、工程费用控制、质量管理等进行分析、管理，实现属性数据与空间数据的双向查询分析。 　　（7）信息的输出与打印。一是输出，二是打印，可以将地图以及专题图以不同的比例大小打印出来，同时定义打印的图幅，地图的范围和图层。 　　3．GIS系统的应用 　　（1）系统管理：登录系统与用户管理，用户利用用户名和密码登录系统，系统根据用户名来判断用户级别，将不同的操作权限赋予不用的用户；加载系统管理数据库，项目数据库按照土建工程划分为7个标段，登录系统后进入数据库选择界面，根据管理要求进入不同标段数据库进行管理。 　　（2）图形显示与管理：GIS系统可以实现图形的放大、缩小、漫游、电子鹰眼（缩放图）、图层显示与隐藏等功能。还可以实现三维模型的放大、缩小、漫游功能。 　　（3）工程管理：工程管理主要分为进度管理、资金管理、质量管理三部分内容。其中进度管理包括进度信息查看、进度信息录入、进度倍息修改三个功能；资金管理包括工程量清单查看、资金总体情况查看、资金明细查看、资金信息录入与修改四个功能；质量管理主要是对工程变工情况进行管理。 　　三、结语 　　要想建立一个功能完善合理的GIS系统，必须具备丰富的施工现场经验和全面的地理信息系统专业知识；同时，信息技术以及GIS的相关技术的发展也是日新月异，不断地把新技术融入到系统的研究开发中，势必会对GIS在高速公路建设管理这一新的应用领域起到推动的作用，加速高速公路建设信息化和科学化的进程。 　　参考文献 　　[1]李贤恕,袁玉军.高速公路信息系统运行管理实践[J].科技与生活,2010,（19） 　　[2]张玉晖.地理信息系统在高速公路管理信息系统中的应用[J].中国教育技术装备，2010，（26） 　　[3]肖智芳，钱晓贤．基于GIS的项目级高速公路管理系统研究[J].科技资讯,2010，（33）