城市交通信息平臺GIS技術(shù)數(shù)據(jù)管理的研究

王艷

摘? 要：因為交通信息系統(tǒng)具有精度要求高、規(guī)則復(fù)雜、動態(tài)化、離散化等特點，所以，原有的信息技術(shù)已經(jīng)不能完全滿足系統(tǒng)強大的功能要求，而在交通領(lǐng)域使用GIS技術(shù)也受到了研究者和開發(fā)者的高度重視。

關(guān)鍵詞：GIS系統(tǒng);數(shù)據(jù)管理;數(shù)據(jù)存儲;城市交通信息平臺

中圖分類號：U495?? ????????????文獻標(biāo)識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0148-02

1? GIS系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是一個綜合了多學(xué)科的系統(tǒng)，它將地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感和計算機科學(xué)相結(jié)合，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。GIS是一種基于計算機的工具，它可以分析和處理空間信息（簡而言之，是對地球上存在的現(xiàn)象和發(fā)生的事件進行成圖和分析），把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作集成在一起。GIS系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)最大的區(qū)別是對空間信息的存儲、管理和分析，它被廣泛應(yīng)用于解釋事件、預(yù)測結(jié)果和規(guī)劃戰(zhàn)略等方面，具有很好的實用價值。

2? 城市交通信息平臺GIS適用的體系結(jié)構(gòu)

城市交通信息平臺主要應(yīng)用于復(fù)雜的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，而GIS系統(tǒng)的地理信息主要來源于網(wǎng)絡(luò)中各個位置的數(shù)據(jù)庫、文件和其他數(shù)據(jù)源。同時，需要地理信息的用戶不能僅局限于本地公安網(wǎng)上的交警，還包括路面上的行路人、交通誘導(dǎo)設(shè)施、巡邏警等各種類型的用戶。由此可見，前兩種體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展需求，而采用基于Internet/Intranet的分布式GIS系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)是目前最佳的選擇，也是今后技術(shù)發(fā)展的大方向。

3? GIS數(shù)據(jù)管理

3.1? GIS數(shù)據(jù)的輸入方法

3.1.1? 手工數(shù)據(jù)輸入

手工輸入矢量圖形數(shù)據(jù)：將表示點、線、面實體的地理位置數(shù)據(jù)（各種坐標(biāo)系中的坐標(biāo)）通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)文件或程序中。

手工輸入柵格數(shù)據(jù)：將已知格子內(nèi)所觀測到的優(yōu)勢特征值予以編碼，隨后將代碼輸入自動化文件中。

3.1.2? 手扶跟蹤數(shù)字化儀

人工數(shù)字化技術(shù)包括被稱為數(shù)字化儀的電碼靜電裝置。數(shù)字化儀將點定位器的信號轉(zhuǎn)換為電子識別位置，以便能夠直接讀入計算機。數(shù)字化儀能夠記錄每個點、線和多邊形的位置，形成數(shù)據(jù)文件。

3.1.3? 自動掃描器

掃描數(shù)字化系統(tǒng)一般比數(shù)字化儀大，而且價格要更高。一般的掃描器能識別100種以上不同形式的圖斑，并能對不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)壓縮處理。

3.2? GIS數(shù)據(jù)的編輯與處理

根據(jù)城市交通信息平臺的功能定位，把GIS系統(tǒng)對地理信息數(shù)據(jù)的編輯和處理工作分為兩部分。其中，對數(shù)據(jù)量較大、操作要求較高、操作復(fù)雜，需要專業(yè)知識，但改動不頻繁的基礎(chǔ)地理信息的編輯、處理工作，要借助于現(xiàn)有的功能強大、成熟、完善的GIS軟件來完成;而另一部分操作比較簡單，屬于日常交通業(yè)務(wù)的操作，這部分工作通過二次開發(fā)嵌入，直接作為城市交通信息平臺軟件的GIS操作功能來調(diào)用，提供友好、簡單的界面，脫離傳統(tǒng)專業(yè)GIS軟件的復(fù)雜操作，為用戶提供方便、快捷的GIS數(shù)據(jù)編輯、處理功能。

3.3? GIS數(shù)據(jù)的存儲

眾所周知，GIS中最基礎(chǔ)的也是最重要的部分就是地理信息數(shù)據(jù)。GIS系統(tǒng)管理著大量復(fù)雜的地理信息數(shù)據(jù)，如何組織和管理好這些數(shù)據(jù)，使之能夠快速地響應(yīng)用戶需求，為其提供準(zhǔn)確的GIS數(shù)據(jù)，是GIS系統(tǒng)首要解決的問題。

3.3.1? 基于文件的存儲技術(shù)

早期，各種主流的GIS系統(tǒng)都使用了自定義格式的文件存儲地理信息數(shù)據(jù)。在當(dāng)時計算機運算能力不高、GIS數(shù)據(jù)量有限、單機應(yīng)用為主的情況下，這種做法能夠適應(yīng)使用需求。

隨著計算機軟、硬件技術(shù)和GIS系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，計算機處理數(shù)據(jù)的能力快速增強，存儲數(shù)據(jù)的容量也大大增加，GIS系統(tǒng)的運行能力也隨之提升，所管理的地理信息數(shù)據(jù)日漸翔實，數(shù)據(jù)量快速膨脹，這就對地理數(shù)據(jù)的存儲提出了更高的要求。使用文件作為地理信息數(shù)據(jù)載體的弊端也逐步體現(xiàn)出來，主要表現(xiàn)為以下幾點：①文件格式較多，相互之間不兼容;②存儲分散，不便于管理;③安全性較差;④不適用于當(dāng)前的分布式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。

3.3.2? 基于空間數(shù)據(jù)庫的存儲技術(shù)

隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，空間數(shù)據(jù)庫作為一種應(yīng)用技術(shù)也慢慢發(fā)展起來。建立空間數(shù)據(jù)庫的目的是為了使用戶能夠方便、靈活地查詢出所需的地理空間數(shù)據(jù)，同時，能夠執(zhí)行相關(guān)地理空間數(shù)據(jù)的插入、刪除、更新等操作。為此，提出了實體，關(guān)系，數(shù)據(jù)獨立性、完整性，數(shù)據(jù)操縱，資源共享等一系列基本概念，這是一種在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（DBMS）內(nèi)部對地理信息進行物理存儲的技術(shù)。

空間數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)文件相比有許多優(yōu)點，主要表現(xiàn)在以下幾方面：①所有數(shù)據(jù)（矢量、柵格、地址、測量、CAD等）一起存儲在商業(yè)DBMS中。這就意味著可以有一個完整的數(shù)據(jù)管理策略，極大地簡化了支持和維護的過程，并減少了相關(guān)費用。②空間數(shù)據(jù)庫允許多用戶通過使用版本管理和長事務(wù)處理訪問數(shù)據(jù)庫。多個用戶可以讀寫同一個共享的數(shù)據(jù)庫。③支持智能化的要素、規(guī)則和關(guān)系?？臻g數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型不僅支持對象（數(shù)據(jù)庫表中的行）和要素（有幾何形狀的對象）集合，還支持高級功能，例如幾何、邏輯網(wǎng)絡(luò)、真實曲線、復(fù)雜多邊形和用戶定義要素。矢量數(shù)據(jù)可以是二維、三維和四維（x，y，z和m）這幾種，用戶能夠定義拓撲關(guān)系和拓撲規(guī)則。④可以充分利用數(shù)據(jù)庫的安全防護措施保護GIS數(shù)據(jù)，以便規(guī)劃用戶的權(quán)限，提高其使用安全性。⑤充分利用數(shù)據(jù)庫強大的檢索功能，通過標(biāo)準(zhǔn)的SQL語句檢索地理數(shù)據(jù)的屬性信息和空間信息。

3.3.3? GIS數(shù)據(jù)存儲

可以將城市交通信息平臺的GIS數(shù)據(jù)初步分為兩大類：①數(shù)

據(jù)量大，但是，基本不變或很少變化的靜態(tài)數(shù)據(jù);②相對數(shù)據(jù)量小，但是，經(jīng)常變化的動態(tài)數(shù)據(jù)。根據(jù)這兩大類數(shù)據(jù)的特性，結(jié)合以上兩種存儲技術(shù)的優(yōu)、缺點，選擇以空間數(shù)據(jù)庫為主、數(shù)據(jù)文件為輔，同時使用兩種存儲技術(shù)的GIS數(shù)據(jù)存儲方案。靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲在中心服務(wù)器的物理存儲設(shè)備中，充分利用了兩種存儲技術(shù)的優(yōu)點，快速加載了大量的靜態(tài)數(shù)據(jù);而動態(tài)數(shù)據(jù)是存儲在空間數(shù)據(jù)庫中的，它利用數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的管理能力及時更新、變化，以響應(yīng)用戶的操作需求。

4? 結(jié)束語

綜上所述，交通信息與地理信息關(guān)系密切，利用GIS技術(shù)構(gòu)筑智能交通管理系統(tǒng)的共用信息平臺，不但能夠在空間上直觀、明了地顯示相關(guān)交通信息，還能為這些信息的深層次挖掘、后續(xù)信息服務(wù)和輔助決策提供空間屬性上的支持。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕

Urban Transportation Information Platform GIS Technology for Data Management

Wang Yan

Abstract： Because the traffic information system with high precision， complex rules， dynamic， discrete features， so the existing IT systems cant fully meet the requirements of powerful features， and the use of GIS technology in the transport sector has also been studied and developers are highly valued.

Key words： GIS system; data management; data storage; urban traffic information platform