基于GIS和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施管理信息系統(tǒng)分析

摘 要 隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量的不斷增加，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施管理信息系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足實(shí)際的使用需求，這就需要設(shè)計(jì)一種新的信息管理系統(tǒng)。鑒于此，本文基于GIS和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對基礎(chǔ)設(shè)施管理信息系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，它以GIS技術(shù)為核心，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為輔助，完成對基礎(chǔ)設(shè)施定位、采集、建庫、分析等全方位的管理，顯著提高了我國基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)管理的效率，為我國未來城市基礎(chǔ)設(shè)施、道路基礎(chǔ)設(shè)施以及地下基礎(chǔ)設(shè)施的管理提供參考。

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)設(shè)施;物聯(lián)網(wǎng);地理信息系統(tǒng)

引言

近些年來，我國國民經(jīng)濟(jì)得到大力發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)量不斷增加，給我國基礎(chǔ)設(shè)施日常的管理工作帶來了一定的困難。如何高效地對這些基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行管理，成為關(guān)系我國民生的重要問題。對這些基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行維護(hù)管理以保證這些設(shè)施的正常運(yùn)行是非常必要的，這就需要對我國基礎(chǔ)設(shè)施管理信息系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，但是目前我國該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果并不盡如人意，許多問題并未得到解決。因此，本文基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。

1總體框架結(jié)構(gòu)

本文設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施管理信息系統(tǒng)，是以GIS為主的系統(tǒng)，其業(yè)務(wù)邏輯以基礎(chǔ)設(shè)施管理的實(shí)際需求進(jìn)行建設(shè)的，其總體框架包含GIS服務(wù)器、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、移動(dòng)端、客戶端、數(shù)據(jù)庫等。其中數(shù)據(jù)庫主要儲存整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的信息，這種信息是將整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行數(shù)字化，并貼上電子標(biāo)簽便于今后的管理工作。GIS服務(wù)器是整個(gè)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，是最為重要的一部分，通過該服務(wù)器可以完成數(shù)據(jù)信息查詢、空間數(shù)據(jù)分析、制圖等一系列的操作。物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器主要使用目前已經(jīng)較為成熟的服務(wù)器，對物聯(lián)網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的設(shè)備信息進(jìn)行存儲，保證設(shè)備信息的唯一性。客戶端系統(tǒng)直接面向用戶是進(jìn)行應(yīng)用的部分，系統(tǒng)用戶可以直接通過操作界面對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行調(diào)動(dòng)。移動(dòng)端主要面向需要在野外進(jìn)行作業(yè)的用戶，系統(tǒng)野外用戶只需要攜帶移動(dòng)端設(shè)備就可以通過無線網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)服務(wù)器建立聯(lián)系，完成對系統(tǒng)資源的調(diào)動(dòng)[1]。

2GIS服務(wù)器的設(shè)計(jì)

該服務(wù)器的具體功能設(shè)計(jì)如下：①空間數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)提供支持，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)中基礎(chǔ)設(shè)施各個(gè)目標(biāo)屬性數(shù)據(jù)的存儲和標(biāo)記。②空間查詢功能。該功能的實(shí)現(xiàn)是建立在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，為用戶提供簡單和復(fù)雜兩種查詢方式。其中簡單查詢所需的查詢條件較少，而復(fù)雜查詢需要輸入SQL語言進(jìn)行查詢。③空間分析功能。該功能主要是為了對地理空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和挖掘，這一技術(shù)基于GIS空間關(guān)系，從多個(gè)空間數(shù)據(jù)信息圖層中獲取所需的數(shù)據(jù)信息。這種分析功能包括：數(shù)據(jù)疊加分析、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)信息分析以及網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)信息分析等。另外，該分析功能還能為特定設(shè)備的輻射范圍與線路選擇進(jìn)行分析，為基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)的建設(shè)提供科學(xué)的布局參考。④制圖功能。該功能主要利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行制圖，其圖形種類包含直方圖、餅狀圖、曲線圖等，這些可視化的圖形為基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)管理提供指導(dǎo)。此外，制圖功能還可以制作基礎(chǔ)設(shè)施的分布圖、施工圖等，這些圖形系統(tǒng)用戶都可以根據(jù)自己的實(shí)際需求進(jìn)行定制[2]。

3移動(dòng)端的設(shè)計(jì)

移動(dòng)端功能的設(shè)計(jì)主要是滿足用戶野外工作時(shí)與系統(tǒng)之間的聯(lián)系，可以幫助用戶將調(diào)查數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到系統(tǒng)服務(wù)器當(dāng)中，其具體的功能設(shè)計(jì)如下：①電子地圖。系統(tǒng)服務(wù)器為移動(dòng)端用戶提供空間數(shù)據(jù)服務(wù)，并將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行可視化處理，為野外工作提供最基礎(chǔ)的作業(yè)地圖。②導(dǎo)航功能。該功能以電子地圖功能為基礎(chǔ)，從移動(dòng)端中獲取用戶的位置信息，并將這一信息通過當(dāng)前窗口進(jìn)行顯示。③目標(biāo)選取功能。要想對具體目標(biāo)進(jìn)行調(diào)查，就需要獲取該目標(biāo)的具體位置信息，在實(shí)際調(diào)查過程中就會發(fā)現(xiàn)，往往兩個(gè)目標(biāo)之間的距離很接近，在獲取目標(biāo)位置信息時(shí)就會發(fā)生一定的交錯(cuò)。這時(shí)GPS定位技術(shù)的定位精度已經(jīng)不能滿足實(shí)際的需求，要想獲取目標(biāo)更加準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)是非常困難的，這時(shí)就需要RFID技術(shù)來輔助系統(tǒng)對目標(biāo)位置進(jìn)行精確定位。④目標(biāo)屬性數(shù)據(jù)信息的采集。野外用戶進(jìn)行調(diào)查最主要的目的就是對目標(biāo)屬性數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。通過定位功能完成數(shù)據(jù)信息的精確定位后，對采集到的目標(biāo)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，確定目標(biāo)屬性的變化情況，并將這些數(shù)據(jù)信息傳回服務(wù)器。⑤圖片數(shù)據(jù)的采集。移動(dòng)端設(shè)備通常具備拍照功能，這些設(shè)備就可以完成圖片數(shù)據(jù)的采集工作，這也是野外數(shù)據(jù)采集中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。野外用戶可以將采集到的圖片數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫中，便于后期對這些數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用管理[3]。

4客戶端的設(shè)計(jì)

客戶端直接面向用戶，根據(jù)系統(tǒng)中不同的業(yè)務(wù)種類，建立不同業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)，其具體的功能設(shè)計(jì)如下：①訪問GIS服務(wù)器的功能。該功能主要賦予用戶調(diào)動(dòng)GIS服務(wù)器資源的權(quán)限，用戶可以隨時(shí)對服務(wù)器中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查詢。②訪問物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。當(dāng)系統(tǒng)用戶與物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器建立連接后，可以瀏覽所有與物聯(lián)網(wǎng)連接的基礎(chǔ)設(shè)備信息，用戶可以對這些信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，形成綜合性的服務(wù)信息，為系統(tǒng)后期的維護(hù)工作帶來便利。③可視化與制圖功能。用戶可以直接調(diào)用兩個(gè)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)資源，根據(jù)自己的實(shí)際需求對設(shè)施目標(biāo)的分布情況進(jìn)行掌握，從而完成制圖。④作業(yè)規(guī)劃。用戶根據(jù)自己的作業(yè)任務(wù)，從兩個(gè)服務(wù)器中獲取所需要的數(shù)據(jù)信息，制定自己的作業(yè)規(guī)劃。

5結(jié)束語

近些年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與GIS技術(shù)不斷發(fā)展，在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用推動(dòng)了空間數(shù)據(jù)信息的利用效率。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，兩種技術(shù)的融合會更加密切，基于二者的基礎(chǔ)設(shè)備管理系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也會更加廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1] 喬彥友，李廣文，常原飛，等.基于GIS和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施管理信息系統(tǒng)[J].地理信息世界，2010，8（5）：17-21.

[2] 范嵩.GIS在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國集體經(jīng)濟(jì)，2016（3）：150-151.

[3] 聶寶軍.基于物聯(lián)網(wǎng)和GIS技術(shù)的數(shù)字市政體系研究[D].青島：山東科技大學(xué)，2013.

作者簡介

孔軍朝（1986-），男，浙江省溫嶺人;學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，現(xiàn)就職單位：杭州東捷智能科技有限公司，研究方向：智能柜應(yīng)用技術(shù)。