城市交通信息平臺GIS技術數據管理的研究

王艷

摘? 要：因為交通信息系統具有精度要求高、規則復雜、動態化、離散化等特點，所以，原有的信息技術已經不能完全滿足系統強大的功能要求，而在交通領域使用GIS技術也受到了研究者和開發者的高度重視。

關鍵詞：GIS系統;數據管理;數據存儲;城市交通信息平臺

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

1? GIS系統

地理信息系統（GIS，Geographic Information System）是一個綜合了多學科的系統，它將地理學、地圖學、遙感和計算機科學相結合，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統。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象和發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據庫操作集成在一起。GIS系統與其他信息系統最大的區別是對空間信息的存儲、管理和分析，它被廣泛應用于解釋事件、預測結果和規劃戰略等方面，具有很好的實用價值。

2? 城市交通信息平臺GIS適用的體系結構

城市交通信息平臺主要應用于復雜的異構網絡環境中，而GIS系統的地理信息主要來源于網絡中各個位置的數據庫、文件和其他數據源。同時，需要地理信息的用戶不能僅局限于本地公安網上的交警，還包括路面上的行路人、交通誘導設施、巡邏警等各種類型的用戶。由此可見，前兩種體系結構已經不能適應當前的發展需求，而采用基于Internet/Intranet的分布式GIS系統技術應用體系結構是目前最佳的選擇，也是今后技術發展的大方向。

3? GIS數據管理

3.1? GIS數據的輸入方法

3.1.1? 手工數據輸入

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

手工輸入柵格數據：將已知格子內所觀測到的優勢特征值予以編碼，隨后將代碼輸入自動化文件中。

3.1.2? 手扶跟蹤數字化儀

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

3.1.3? 自動掃描器

掃描數字化系統一般比數字化儀大，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，并能對不同數據結構進行轉換和數據壓縮處理。

3.2? GIS數據的編輯與處理

根據城市交通信息平臺的功能定位，把GIS系統對地理信息數據的編輯和處理工作分為兩部分。其中，對數據量較大、操作要求較高、操作復雜，需要專業知識，但改動不頻繁的基礎地理信息的編輯、處理工作，要借助于現有的功能強大、成熟、完善的GIS軟件來完成;而另一部分操作比較簡單，屬于日常交通業務的操作，這部分工作通過二次開發嵌入，直接作為城市交通信息平臺軟件的GIS操作功能來調用，提供友好、簡單的界面，脫離傳統專業GIS軟件的復雜操作，為用戶提供方便、快捷的GIS數據編輯、處理功能。

3.3? GIS數據的存儲

眾所周知，GIS中最基礎的也是最重要的部分就是地理信息數據。GIS系統管理著大量復雜的地理信息數據，如何組織和管理好這些數據，使之能夠快速地響應用戶需求，為其提供準確的GIS數據，是GIS系統首要解決的問題。

3.3.1? 基于文件的存儲技術

早期，各種主流的GIS系統都使用了自定義格式的文件存儲地理信息數據。在當時計算機運算能力不高、GIS數據量有限、單機應用為主的情況下，這種做法能夠適應使用需求。

隨著計算機軟、硬件技術和GIS系統技術的發展，計算機處理數據的能力快速增強，存儲數據的容量也大大增加，GIS系統的運行能力也隨之提升，所管理的地理信息數據日漸翔實，數據量快速膨脹，這就對地理數據的存儲提出了更高的要求。使用文件作為地理信息數據載體的弊端也逐步體現出來，主要表現為以下幾點：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不適用于當前的分布式網絡構架。

3.3.2? 基于空間數據庫的存儲技術

隨著數據庫技術的發展，空間數據庫作為一種應用技術也慢慢發展起來。建立空間數據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據，同時，能夠執行相關地理空間數據的插入、刪除、更新等操作。為此，提出了實體，關系，數據獨立性、完整性，數據操縱，資源共享等一系列基本概念，這是一種在關系型數據庫（DBMS）內部對地理信息進行物理存儲的技術。

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

3.3.3? GIS數據存儲

可以將城市交通信息平臺的GIS數據初步分為兩大類：①數

據量大，但是，基本不變或很少變化的靜態數據;②相對數據量小，但是，經常變化的動態數據。根據這兩大類數據的特性，結合以上兩種存儲技術的優、缺點，選擇以空間數據庫為主、數據文件為輔，同時使用兩種存儲技術的GIS數據存儲方案。靜態數據存儲在中心服務器的物理存儲設備中，充分利用了兩種存儲技術的優點，快速加載了大量的靜態數據;而動態數據是存儲在空間數據庫中的，它利用數據庫對數據的管理能力及時更新、變化，以響應用戶的操作需求。

4? 結束語

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

參考文獻

[1]邵春福，趙熠，吳戈.道路交通數據采集技術研究展望[J].現代交通技術，2006，3（6）.

[2]趙新勇.公安交通管理信息在相關領域中的綜合應用策略[J].道路交通管理，2009（2）.

〔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