基于GIS交通事故管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周演匯，何立富（九江職業(yè)大學(xué) 信息工程學(xué)院，江西 九江 332000）

基于GIS交通事故管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周演匯，何立富
（九江職業(yè)大學(xué) 信息工程學(xué)院，江西 九江 332000）

現(xiàn)代化的交通事故管理系統(tǒng)應(yīng)具備屬性數(shù)據(jù)分析功能、空間數(shù)據(jù)特征分析功能。以GIS作為系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫間的連接，并確定電子地圖的圖元要素和組織結(jié)構(gòu)，建立一個(gè)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)綁定技術(shù)和具備空間可視化分析功能的GIS數(shù)據(jù)平臺(tái)。經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定，能滿足系統(tǒng)總體功能需要。

GIS；交通事故；空間數(shù)據(jù)庫；屬性數(shù)據(jù)庫

0 引 言

交通事故管理已經(jīng)從人工管理發(fā)展成信息化管理，GIS技術(shù)也成為應(yīng)用主流，傳統(tǒng)的事故屬性數(shù)據(jù)分析功能逐步擴(kuò)展成事故空間數(shù)據(jù)特征分析功能，以滿足交通事故的空間分析要求。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡(jiǎn)稱GIS），是用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[1]。GIS具備空間可視化分析功能，能從大量的空間數(shù)據(jù)中發(fā)掘出隱含信息，以專題圖形式直觀形象地展示空間規(guī)律，幫助用戶進(jìn)行分析和決策。本文以江西省九江市區(qū)為研究對(duì)象，重點(diǎn)分析和設(shè)計(jì)基于GIS交通事故管理系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的電子地圖平臺(tái)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)后續(xù)開發(fā)研究工作提供基礎(chǔ)。

1 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)應(yīng)具備的功能包括基本功能模塊和應(yīng)用功能模塊[2]。系統(tǒng)中的事故分析和專題圖分析屬于應(yīng)用功能模塊，其余屬于基本功能模塊。系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分為空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫?？臻g數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是交通事故信息中的空間地理信息，借助GIS軟件能在數(shù)字化地圖平臺(tái)上直觀地顯示出來。屬性數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是交通事故處理的屬性信息特征。

圖1 系統(tǒng)總體框架

2.1 空間數(shù)據(jù)庫

空間數(shù)據(jù)庫是指GI S在計(jì)算機(jī)物理存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)的、與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件形式組織在存儲(chǔ)介質(zhì)之上[3]?？臻g數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)依據(jù)配準(zhǔn)后的數(shù)字地圖在GI S軟件中建立數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)地圖實(shí)體要素向數(shù)字化地圖圖層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。

系統(tǒng)研究對(duì)象為九江市區(qū)道路，所要描述的實(shí)體對(duì)象種類較少，對(duì)實(shí)體的空間特征分析只需建立概念模型、邏輯模型和實(shí)體模型，不需要進(jìn)行屬性設(shè)計(jì)和編碼設(shè)計(jì)。系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫的具體設(shè)計(jì)步驟如下：

（1）對(duì)所需要描述的實(shí)體進(jìn)行空間地理特性分析，建立空間數(shù)據(jù)概念模型[4]。確定地圖平臺(tái)所需要進(jìn)行數(shù)字化的實(shí)體要素，對(duì)配準(zhǔn)后的電子地圖進(jìn)行實(shí)體采集和分類。系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫分為電子平臺(tái)基本地理空間要素和交通事故空間要素。前者包括各種單位點(diǎn)圖元，各種類型道路線圖元，各類居民區(qū)、綠化區(qū)域、城市內(nèi)河湖泊等面圖元；后者將交通事故看作一個(gè)點(diǎn)圖元，能直觀看出所處的地理位置及所在區(qū)域等空間信息。

（2）仔細(xì)分析空間對(duì)象的類型和特性，建立空間實(shí)體之間的邏輯模型。將概念模型中所分析的各類點(diǎn)、線、面，用GIS軟件提供的專用工具表示成點(diǎn)、弧線、多邊形、封閉區(qū)域等數(shù)據(jù)模型。如交通事故點(diǎn)在轉(zhuǎn)換成邏輯模型時(shí)被描述為點(diǎn)圖元數(shù)據(jù)，而他事故點(diǎn)集合看作一個(gè)點(diǎn)圖層。

（3）將邏輯模型用具體GIS軟件實(shí)現(xiàn)，形成物理模型[5]。物理模型的構(gòu)建是將邏輯模型的結(jié)果具體實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上，利用G IS技術(shù)采用分層的方式組織數(shù)據(jù)。每個(gè)實(shí)體集在數(shù)字化時(shí)看作一個(gè)圖層，按照地圖信息要素結(jié)合地理特征，分別設(shè)計(jì)出點(diǎn)、線、面圖層，以此作為具體的物理模型，進(jìn)入到下一步的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)開發(fā)環(huán)節(jié)，如圖2所示。

圖2 空間數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)

空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)在GIS設(shè)計(jì)過程中起著關(guān)鍵作用，系統(tǒng)采用Mapinfo進(jìn)行地圖數(shù)字化，根據(jù)系統(tǒng)功能依次構(gòu)建點(diǎn)、線、面圖層，從而保證系統(tǒng)所需的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容豐富。

2.2 屬性數(shù)據(jù)庫

屬性數(shù)據(jù)是對(duì)交通事故屬性特征的描述和反映，是非空間數(shù)據(jù)，一般采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)。系統(tǒng)采用SQL Server 2000存儲(chǔ)屬性數(shù)據(jù)，主要包括道路信息表、駕駛員信息表、交通事故信息表等。城區(qū)內(nèi)發(fā)生的交通事故情況，一般都需要現(xiàn)場(chǎng)采集一些基本的屬性數(shù)據(jù)。首先采集每起交通事故發(fā)生的原因、事故傷亡情況、損失金額、事故形態(tài)等；其次采集每起交通事故發(fā)生的時(shí)間、所在的行政區(qū)域等；再次依據(jù)G I S的特性對(duì)每起交通事故發(fā)生的具體坐標(biāo)信息進(jìn)行采集。交通事故信息管理屬性界面如圖3所示。

圖3 交通事故信息管理屬性界面

圖3中沒有表示事故點(diǎn)的具體坐標(biāo)，因?yàn)橄到y(tǒng)雖然可根據(jù)事故點(diǎn)自動(dòng)生成坐標(biāo)，但用G PS定位裝置測(cè)出的坐標(biāo)數(shù)據(jù)誤差要大于直接根據(jù)事故點(diǎn)在地圖上動(dòng)態(tài)添加生成的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

2.3 空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的連接

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的連接，是系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的核心問題。只有實(shí)現(xiàn)二者的連接，圖層與屬性數(shù)據(jù)庫才能相互關(guān)聯(lián)，使用戶在圖層中添加事故點(diǎn)時(shí)，能與該點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，即添加事故點(diǎn)圖元后，直接調(diào)出屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)界面，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)。系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)綁定技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖文關(guān)聯(lián)，即事故點(diǎn)圖層與保存屬性數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)[6]?？臻g數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的連接模式如圖4所示。

圖4 空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的連接模式

系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的連接步驟如下：

（1）采用數(shù)據(jù)綁定技術(shù)實(shí)現(xiàn)連接。數(shù)據(jù)綁定采用MapInfo 7.0管理空間數(shù)據(jù)和SQL Server 2000管理屬性數(shù)據(jù)，建立二者關(guān)聯(lián)關(guān)系，使圖層中圖元對(duì)象不孤立，具有與關(guān)系數(shù)據(jù)庫中屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系機(jī)制，在功能應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)操作互動(dòng)。

（2）共有主鍵ID，即事故編號(hào)。MapInfo 7.0主要存儲(chǔ)事故的空間信息（以點(diǎn)圖層實(shí)現(xiàn)），SQL Server 2000存儲(chǔ)事故屬性數(shù)據(jù)信息，點(diǎn)圖層和屬性數(shù)據(jù)庫之間必須有一個(gè)共同的主鍵ID。

（3）確定空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的取值?？臻g數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)中共有主鍵ID的取值必須相等，即事故編號(hào)要一致?？臻g數(shù)據(jù)表除事故編號(hào)ID外，可增設(shè)事故類型、事故地點(diǎn)、事故坐標(biāo)等空間特征字段。屬性數(shù)據(jù)表的設(shè)置可參照?qǐng)D3。

（4）確定開發(fā)工具?；贕IS城市道路交通事故管理系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)[7]，采用VB+MapX開發(fā)，將MapX嵌入VB實(shí)現(xiàn)控件開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)互動(dòng)功能，最終達(dá)到事故點(diǎn)圖元與屬性數(shù)據(jù)的映射關(guān)聯(lián)，如圖5所示。

由圖5可知，apoint表中的ID是交通事故圖層表的關(guān)鍵字，accident表中的id是屬性數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵字，apoint表通過MapX控件實(shí)現(xiàn)操作管理，將apoint圖層中事故點(diǎn)看作一個(gè)點(diǎn)圖元，則兩張表通過id數(shù)據(jù)綁定實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)。通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)使得在點(diǎn)擊數(shù)字地圖上的事故點(diǎn)圖元實(shí)體時(shí)，能即時(shí)查閱到所點(diǎn)擊事故點(diǎn)的詳細(xì)屬性信息。

圖5 空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的映射關(guān)聯(lián)

3 系統(tǒng)電子地圖設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)平臺(tái)采用九江市區(qū)電子地圖，系統(tǒng)的主要功能是對(duì)九江市區(qū)道路交通事故進(jìn)行管理分析，因而系統(tǒng)運(yùn)行的電子地圖平臺(tái)要能清晰地顯示市區(qū)道路信息、相關(guān)地標(biāo)建筑物信息等。系統(tǒng)數(shù)字化平臺(tái)的底圖采用比例尺為1:10 000的九江市區(qū)地圖，以滿足系統(tǒng)的開發(fā)需求，具有較好的現(xiàn)勢(shì)性[8]，能滿足系統(tǒng)中交通事故點(diǎn)輸入、查詢、顯示和分析統(tǒng)計(jì)的要求。

系統(tǒng)電子地圖制作采用Mapinfo 7.0，按照九江市區(qū)電子地形圖進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)字化，包括制作點(diǎn)、線、面。系統(tǒng)以經(jīng)緯度格式采集事故的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，制圖方法采用將1:10 000的紙質(zhì)地圖掃描成柵格圖像，然后配準(zhǔn)。為減少誤差，采用GPS定位實(shí)現(xiàn)數(shù)字化配準(zhǔn)。系統(tǒng)在配準(zhǔn)時(shí)，首先選取地標(biāo)點(diǎn)，然后采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，最后再到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)站查詢核實(shí)地標(biāo)性建筑物的經(jīng)緯度，盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)柵格圖像精確配準(zhǔn)。

3.1 電子地圖結(jié)構(gòu)

GIS電子地圖平臺(tái)是由若干圖層疊加在一起形成的，采用點(diǎn)、線、面、體進(jìn)行分層抽象，從而形成圖層集合。系統(tǒng)采用MapX的Geoset文件組織圖層集合信息。系統(tǒng)是平面系統(tǒng)，不存在立體圖形，因而只采用點(diǎn)、線、面圖層疊加數(shù)字化電子地圖。電子地圖中地物的特征信息一般在數(shù)字化時(shí)進(jìn)行標(biāo)注。電子地圖的圖層疊加如圖6所示。

圖6 電子地圖的圖層疊加

地圖數(shù)字化是一項(xiàng)很重要的工作，是整個(gè)GIS的基礎(chǔ)性工作，是構(gòu)建G IS應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)性平臺(tái)。只有細(xì)心專業(yè)地完成平臺(tái)的數(shù)字化工作，才能保證系統(tǒng)后續(xù)開發(fā)的質(zhì)量。

3.2 屬性信息結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)主要將交通事故點(diǎn)看作一個(gè)點(diǎn)圖層，在地圖上形象直觀地表示出來，方便用戶管理、查詢。系統(tǒng)主要圖層分為地標(biāo)性建筑物點(diǎn)層、交通事故點(diǎn)層、道路線層、鐵路線層、高速公路線層、居民區(qū)面層、江河湖泊面層等。G I S電子地圖平臺(tái)的圖形是由圖層通過疊加構(gòu)成的集合，地物清晰，一目了然。系統(tǒng)采用分層的顯示方式把地圖上的信息完整、形象、直觀地表現(xiàn)出來，將圖元的空間特征展現(xiàn)在圖形界面上，從而建立空間數(shù)據(jù)庫。圖層中的圖元包含空間信息和屬性信息。屬性信息應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用功能編制，對(duì)圖元進(jìn)行統(tǒng)一注釋和數(shù)字化，系統(tǒng)點(diǎn)圖層可詳細(xì)編制屬性字段描述點(diǎn)圖元，線圖層、面圖層都可設(shè)計(jì)相關(guān)屬性字段進(jìn)一步描述圖元。

4 結(jié)束語

本文在分析系統(tǒng)的需求模型和功能模塊的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)方法與綁定方法，對(duì)系統(tǒng)平臺(tái)的數(shù)字化工作進(jìn)行深入分析，確定電子地圖的圖元要素和組織結(jié)構(gòu)。基于GIS城市道路交通事故管理系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，能進(jìn)行電子地圖的操作管理和交通事故管理及空間特征分析等[7]。通過測(cè)試，系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定，能滿足系統(tǒng)總體功能需要。

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[2]周演匯，何立富.基于GIS的城區(qū)道路交通事故管理系統(tǒng)的需求分析與功能設(shè)計(jì)[J].晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(6):64-67.

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[責(zé)任編輯：王志梅]

（上接第4 9頁）上均可以用于“三農(nóng)”貸款擔(dān)保。涉農(nóng)銀行的縣級(jí)支行要在每年6月份之前，圍繞集體建設(shè)用地使用權(quán)、海域使用權(quán)、農(nóng)業(yè)裝備（設(shè)施）所有權(quán)、漁船所有權(quán)、水域?yàn)┩筐B(yǎng)殖證、捕撈證、農(nóng)畜產(chǎn)品等質(zhì)（抵）押貸款，開展一二項(xiàng)試點(diǎn)，探索建立完善的操作規(guī)范制度。各級(jí)涉農(nóng)單位要加強(qiáng)與金融組織的合作，深入研究擔(dān)保物的登記、評(píng)估、交易辦法。

（3）完善農(nóng)村金融信用體系。深入推進(jìn)信用社區(qū)（村）、信用鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）的評(píng)定工作，完善農(nóng)戶信用信息平臺(tái)。加快農(nóng)戶信用檔案電子化、規(guī)范化進(jìn)程，將現(xiàn)有的農(nóng)戶信用檔案信息與“浙江省農(nóng)戶信用信息管理系統(tǒng)”平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，并將農(nóng)戶信用信息平臺(tái)納入溫州市個(gè)人信用信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資源共享。同時(shí)加大信用建設(shè)扶持力度，規(guī)范民間借貸行為，加強(qiáng)誠信宣傳引導(dǎo)。

（4）加大支農(nóng)惠農(nóng)財(cái)政補(bǔ)助力度。參照江蘇省財(cái)政對(duì)農(nóng)村金融的扶持政策，在農(nóng)村和欠發(fā)達(dá)地區(qū)開辦農(nóng)村金融機(jī)構(gòu)、增加農(nóng)村貸款、開辦涉農(nóng)擔(dān)保業(yè)務(wù)、發(fā)展涉農(nóng)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)等，給予財(cái)政扶持和稅收優(yōu)惠[6]。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]溫州市人民政府.關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村金融體制改革的實(shí)施意見[EB/OL].(2012-10-11)[2013-04-20]. http://www.wzszsh.com/bencandy.php?fid=38&id=35473.

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[6]祝琳.日本的農(nóng)村金融環(huán)境與政策性金融[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，2012(3):109-111.

[責(zé)任編輯：吳贛英]

Design and Implementation of Data Platform of Traffic Accident Management System Based on GIS

ZHOU Yanhui, HE Lifu
(School of Information Engineering, Jiujiang Vocational University, Jiujiang, 332000, China)

Modern traffic accident management system should be capable of making categorical data analysis and spatial data analysis. With GIS as the opening platform of the system, a spatial database and a attribute database are designed to accomplish the link of databases. By determining the primitive element and the structure of the digital map, a GIS data platform with data binding technology and spatial visualization analysis is set up. It is tested that the platform can perform steadily and meet the overall need of the system.

GIS; Traffic accident; Spatial database; Attribute database

TP311.52

A

1671-4326(2013)03-0054-04

2012-12-14

周演匯（1982—），男，江西九江人，九江職業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院講師，碩士；何立富（1979—），男，江西九江人，九江職業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院講師.