GIS在基于iPad终端路面养护管理服务平台应用

GIS在基于iPad终端的路面养护管理服务平台的应用
摘要：近年来我国高速公路迅猛发展，交通运输量不断增加，传统的路面管理系统越来越难满足日益增长的道路养护需求。

随着gis技术的广泛应用，gis与路面管理系统的结合越来越受到人们的关注。

依托gis强大的空间数据存储、快速查询、空间定位及良好的图形图像交互表达功能，研发了基于gis的ipad终端路面养护管理服务平台，期望在一定程度上解决我国现存路面养护系统中的问题。

关键词：gis技术；路面管理系统；ipad终端
中图分类号：tp315 文献标识码：a文章编号：1007-9599 (2013) 05-0000-02
随着我国高速公路网的不断完善，公路管理部门面临的主要问题已经从道路建设转向道路养护、改建、维护和完善。

现有的公路路面管理系统大多存在着操作不方便，数据更新滞后，决策能力较弱等缺陷，造成了路面养护方案不合理，道路改建不科学等问题。

因而，开发新一代的公路路面管理系统已尤显迫切。

gis是60年代起步发展的应用工程技术，gis在处理地理特性和空间分析上具有无法比拟的优势，因此本文提出将gis应用于基于ipad终端的路面养护管理服务平台。

1gis概述
1.1gis简介。

地理信息系统（gis）是以空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、存储、管理、
分析、模拟和显示，以提供规划和管理所需信息的空间信息系统。

完整的gis由4部分组成：硬件系统、软件系统、地理数据、系统管理操作人员。

1.2gis特点。

（1）公共的地理定位基础；（2）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；（3）系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息；（4）以地理研究和地理决策为目的，是一个人机交互式的空间决策支持系统。

2基于gis的路面管理系统结构设计
2.1数据库结构。

数据库是公路管理系统的核心，基于gis的数据库主要由空间数据库和属性数据库组成。

空间数据库包括道路地理位置和基础地理信息，属性数据库存储道路的路面信息及根据系统决策计算模型所做的决策信息。

2.2基于gis的路面养护系统的软件结构。

本系统主要基于图形管理和面向对象的功能模块化设计开发。

图形管理针对图形将空间数据和属性数据进行操作，能方便形象地实现人机交互，大大降低使用者的技术要求和工作强度。

面向对象能实现不同功能模块间的相互对立，而且不同功能模块之间的数据交换均是双向对流的，这样不同模块之间有机统一，又相对对立运行。

而且面向对象的模块化设计能实现良好的人机交互和系统的可扩展性和兼容性。

3gis功能应用
3.1gis的时空信息存储功能。

在本系统的gis空间模型中，对采
集到的数据进行统计分析，采用按线路统计、按单位统计道路、按路线统计路面、按单位统计路面4个方向对数据进行存储，通过检测到的路况现状、路面损坏及其一些基本信息对路面等级进行评价和分类汇总，并将统计的结果以扇形图与数据表相结合的方式展示给用户。

时间存储的目的是为管理者提供路段的历史时间资料，通过路段的建设、建成、养护时间与不同时间段的路段状况相对应，更好的修订养护计划，并为决策和预测模型的优化提供依据。

图1对路段模块的时间存储结构图
其中：1995/4/1表示此路段基层模块的建设时间；面层分为两个模块，分别于1995/5/1和1995/6/1进行建设；面层中部于1998/4/1——1998/4/5进行过养护，形成了新的模块。

对整个道路根据不同的时间进行模块的划分，便于后期的查询和道路使用寿命的预测及养护决策等。

3.2gis对道路信息数据库中海量数据的处理。

路面养护管理涉及的数据量大、数据类型多，必须通过数据库系统进行有效严格的综合管理。

在属性数据库与空间数据库连接时，不同表格间通过相关项目相互连接，提供gis高度的可扩展性和灵活的配置能力。

空间数据与属性数据的关系可以通过空间数据和属性数据的关键字如路线代码相关联，基于gis的动态分段技术，可将属性表示的路段反映到图上并在数字化过程中确定属性表的分段，大地坐标与里程桩定位相互转换，使空间数据不出现数据冗余，实现图形与属性数据的双向查询和图文显示功能。

3.3可视化表达输出。

基于gis，根据从动态数据库提取的实时数据，形成反映路面现状信息的模拟电子图，通过ipad终端，以不同的颜色显示不同道路的不同状况，让用户清晰便捷地了解养护部门、养护历史、路面现状等信息。

同时可以利用ipad终端的gps 接收功能和3g无线传输功能关注路段的实时路况信息，并进行汇总提醒用户该路段的情况。

图2gis动态示意图
如上图所示，gis的动态图很直观的反映了各路段的道路级别，用户可以根据本图初步了解道路状况。

4结语
将gis应用到路面管理系统当中，建立了合理的软件架构，解决了传统路面管理系统存在的数据管理不方便、信息不直观、不形象等缺点，提高了公路管理部门的工作效率。

随着gis技术的进一步发展以及分析模型的不断改进，网络化的gis路面管理系统将更加趋于完善。

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[作者简介]董绍轩（1992-），男，汉族，山西运城人，长安大学地测学院，本科，地理信息系统专业。