探討GIS技術在建筑結構管理系統中的應用

王士軍

[摘要]隨著現代建筑規模的逐漸擴大與層數的進一步增加，對建筑結構的安全性也提出了更高的要求，要確保建筑整體結構的安全性，就必須加強建筑結構管理，積極引入GIS技術，構建完善的建筑結構管理系統。本文筆者就針對CIS技術在建筑結構管理系統中的應用進行了分析和研究。

[關鍵詞] GIS技術；建筑結構管理系統；應用

文章編號：2095 - 4085（2018） 08 - 0179 - 02

伴隨數字化、信息化時代的進一步發展，GIS技術的應用范圍也逐漸擴大，現階段，GIS技術已經被廣泛應用于建筑管理之中，特別是建筑結構管理系統建設中，這對建筑管理數字化目標的實現來說具有十分重要的意義。但由于技術、人才等方面的原因，GIS技術在實際應用中還面臨著諸多問題，需要在今后的工作中進一步加強對該技術的研究力度，以確保其在建筑結構管理系統建設中發揮出應有的作用。

1 GIS技術概述

1.1 GIS技術的內涵及其發展歷程

所謂GIS，指的就是地理信息系統，GIS技術是伴隨計算機的出現與發展而逐漸誕生的一項新技術。從性質上看，GIS技術是對空間數據進行研究與管理的技術體系，其具有系統化、交叉性等特征，借助計算機硬件與軟件的支持，地理信息系統可實現對各種空間數據的有效處理，同時還能科學分析所有空間實體之間的相互關系。此外，也可將地理信息系統理解為一種決策支持系統，其主要立足于地理空間數據庫，采用地理模型分析等方法，為用戶提供多種多樣的動態地理信息，并能將處理結果通過數據、圖形等方式展現出來。總之，GIS技術是把數據庫技術、計算機圖形處理技術等有機融合在一起的新型技術，其主要作用是保存與處理空間信息。

當前，GIS技術已經被廣泛應用于諸多領域，并形成了包括交通GIS、災害監測與防治GIS等在內的多種CIS系統，GIS技術的發展不僅需要依靠測量學、統計學、地理學等基礎性學科，同時也必須借助人工智能技術、遙感技術、航天技術、計算機軟件技術等多項高科技。現階段，GIS技術正處在關鍵性發展階段，各種新產品、新概念不斷涌現，在GIS技術飛速發展的今天，其組件化趨勢越來越顯著，并成為GIS的主流發展方向之一。站在發展歷程的角度上來看，GIS技術主要經過了開拓發展時期、鞏固時期、突破時期與社會化應用時期四大主要發展時期，該技術之所以能在短時間內得到飛速發展，主要原因是相關應用領域對其提出的高要求，當然，計算機科學技術的進一步發展也為地理信息系統的改進和完善提供了有利的支撐手段與工具，諸多計算機領域的新技術，包括人工智能技術、圖像處理技術、三維技術等都被有效應用到了地理信息系統之中，這些都在很大程度上推動了GIS技術的進一步發展。

1.2 GIS應用系統的主要開發模式

1.2.1 集成二次開發

所謂集成二次開發，實際上指的就是借助專業化的GIS工具軟件，如Maplnfo等而實現的GIS的基本功能，其主要將可視化開發工具等作為基本平臺，實現二者的集成化開發。集成二次開發是現階段絕大部分GIS應用系統的開發模式，尤其是在GIS組件化發展趨勢越發明顯的時代背景下，這一開發模式已經在GIS工程領域成為主流發展方向。

1.2.2單純二次開發

所謂單純二次開發，指的就是完全利用GIS工具軟件所提供的開發語言而開展的應用系統開發工作，GIS工具軟件大都具有能方便用戶開展二次開發工作的宏語言，包括Avenue語言、MapBasic語言等，用戶通過這些宏語言，可將GIS工具軟件作為開發平臺，進而研發出具有針對性的應用程序。

1.2.3獨立開發

獨立開發指的就是完全不借助任何GIS工具軟件而進行應用系統開發的過程.在這一開發模式的指導下，不管是數據的采集、編輯，還是結果的處理與輸出，都是由開發者單獨負責的，之后再選擇一種程序設計語言，在操作系統平臺實現編程開發目標。

2 GIS技術在建筑結構管理系統中的應用

2.1系統總目標

地理信息系統可對局部或者整個區域表面的空間數據進行全面收集、保存、處理與規劃，進而實現對復雜空間信息問題的有效解決。利用GIS技術構建建筑結構管理系統，能徹底改變以往由人工進行大量建筑結構信息圖表與結構圖紙繪制的工作局面，通過GIS技術強大的空間分析功能，可有效實現對各類屬性信息、空間信息等的查詢與連接，以便為建筑結構管理人員提供相關參考信息，使其管理效率得到大幅提升，與此同時，還能有效避免人工管理成本的大量消耗，并在一定程度上降低工作人員的勞動強度。運用GIS技術所構建的建筑結構管理系統，不僅能實現建筑結構的可視化管理目標，還能對新建筑工程項目的結構類型進行科學規劃和監督，此外，系統還能評估建筑結構的整體抗震性能，針對抗震性能偏低的建筑結構，可及時提出抗震加固的意見和建議，所以，該系統也是相關部門與政府開展抗震減災工作的有效依據。

2.2系統整體框架

建筑結構管理系統的建設相對來說比較復雜，考慮到系統用戶的具體需求，包括地方建設局、國土資源管理局的需求等，應當確保客戶端具備對建筑結構進行準確定位、統計和抗震性能評估的功能，要實現這些功能，就必須注重對客戶端軟件、硬件的配置，與此同時，還必須考慮到圖形信息保存與邏輯計算速度等方面的需求，在系統設計方案上最好選擇客戶端/服務器端訪問模式，確保系統的訪問請求被合理劃分到這兩個端口，從而有效控制系統的通訊開銷，實現系統查詢速度的大幅提升，使兩端硬件與軟件的優勢得到充分發揮。客戶端與服務器端都應當設置VB語言開發應用程序，鑒于在客戶端進行圖形信息的訪問速度較慢，可借助緩存技術把少數一些空間信息保存在客戶端之中，其余大多數數據保存在服務器端，借助UDP協議，用戶就可借助服務器端進行所需數據的查詢，然后再利用客戶端將數據結果輸出。

2.3系統的功能模塊

2.3.1建筑結構管理模塊

該模塊是建筑結構管理系統的核心模塊，這一模塊又可再細分為建筑結構概貌與建筑結構審批兩個小模塊。其中，建筑結構概貌模塊主要負責將建筑結構空間信息以平面圖或者立體圖的方式呈現，同時還能對其進行準確定位、縮小、放大等，建筑結構屬性方面的信息主要涉及到建筑名稱、編號、類型、基本形式、面積、層數、功能等，以及周邊環境的相關信息。對于一些混合結構類的建筑來說，其結構屬性則應當包括樓梯的具體部位、層高、梁柱尺寸大小、承重體系等方面的信息。要求建筑結構管理模塊能有效適應各種分析、查詢、顯示功能需求，例如，在開展建筑結構查詢的時候，主要涉及到空間查詢與屬性查詢，空間查詢通常是根據已知的建筑物的某種屬性，查詢滿足該條件的建筑結構空間地理信息，并在找出之后將其用不一樣的顏色在地圖中突出顯示出來。屬性查詢一般是利用地圖查找某種建筑結構相關的空間屬性信息，這種屬性信息可借助圖像或者文本表示出來。通過GIS的強大功能，可實現對建筑使用年限、建筑規模以及建筑結構形式等的準確分析，同時還能將這些信息匯總整理為完整的圖表或者報表，從而為建筑結構的設計規劃者提供可供參考的決策依據。

2.3.2抗震評估管理模塊

抗震評估管理模塊并不是建筑結構管理系統的主要模塊，而只是一個輔助性的模塊。該模塊包括抗震加固與抗震評價兩個小模塊。其中，抗震評價模塊的主要功能是分析建筑結構的抗震性能，借助場地抗震性能分區圖層以及建筑結構的總體空間布局圖，并結合建筑物所在的具體位置，可實現對場地抗震性能的科學劃分，并對之進行可視化管控。針對抗震性能區危險系數較高的石結構來說，應當將其全部拆除。相反，對于比較安全的石結構來說，則應當對建筑結構屬性信息進行詳細查詢，了解建筑物的承重體系、基礎類別、圈梁、構造柱等多方面的信息，抗震評價模塊一般是按照建筑結構抗震設計的相關標準，對上述信息進行自動化檢驗，如果發現抗震評價等級為危險級別，則應當及時向抗震加固模塊發送信息，以便系統制定針對性的抗震加固方案。

2.3.3系統維護模塊

系統維護模塊的功能通常包括搜尋、打印、刪除、修改或者新建管理員信息。該模塊可細分為建筑結構設計規范、用戶個人信息與系統管理設置三個子模塊，建筑結構設計規范模塊的功能是查詢與發布最新的建筑結構設計標準，特別是抗震設計標準。用戶個人信息模塊主要是為操作者提供設置登錄名與密碼等服務。系統管理設置模塊則主要用來對所有相關用戶的使用權限進行設置。

3 結語

綜上所述，GIS技術在建筑結構管理系統中的應用具有十分重要的意義。近幾年，我國GIS技術的應用領域不斷擴大，應用成效也取得了一定程度的提升，特別是在建筑結構管理系統應用方面，這對我國建筑行業的健康長遠發展來說是非常有利的。

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