GIS技術(shù)在公路項目管理中的應(yīng)用

王志嶺

摘 要：現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也有了一定的提升，其中，GIS技術(shù)已經(jīng)在社會的各個領(lǐng)域中出現(xiàn)，并對社會的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了一定程度的提升。在公路項目的管理過程中，通過對GIS技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，有助于提高公路建設(shè)項目管理的效率。基于此，本文對GIS技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，并對其在公路項目管理過程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以期為公路工程信息管理提供參考。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù);公路項目管理;應(yīng)用

中圖分類號：U269.54 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

地理信息系統(tǒng)是基于空間分析、空間數(shù)據(jù)庫和三維可視化技術(shù)，對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、管理、分析、展示和描述的技術(shù)系統(tǒng)，GIS在宏觀地理空間信息表達(dá)方面具有天然優(yōu)勢。公路工程建設(shè)具有投資大、工期長、質(zhì)量要求高的特點，他們之間會有很多數(shù)據(jù)。大多數(shù)數(shù)據(jù)是密切相關(guān)的，需要準(zhǔn)確和及時的處理，因此，建立公路工程項目管理信息系統(tǒng)勢在必行，是提高項目管理準(zhǔn)確性和快速性的關(guān)鍵。目前，公路工程中使用的軟件種類繁多，包括項目進(jìn)度管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、支付計量管理系統(tǒng)等，但這些系統(tǒng)都不能直觀、動態(tài)地顯示所管轄范圍內(nèi)整個公路或路段的施工情況。地理信息系統(tǒng)（GIS）是圖形系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理的有機(jī)結(jié)合。在圖形系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對原語賦予不同的數(shù)據(jù)屬性，并將屬性數(shù)據(jù)與空間位置相結(jié)合。通過這些圖形元素，可以獲得相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)信息，完成數(shù)據(jù)的管理和分析。

1 GIS技術(shù)的概述

所謂GIS技術(shù)，就是圖形系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。在公路工程項目的實際管理中，一般是通過圖形系統(tǒng)進(jìn)行實施，與此同時，結(jié)合不同的圖形有效的組合空間位置，確保我們的施工項目管理人員可以通過計算機(jī)了解施工現(xiàn)場情況，這有利于施工管理決策。該技術(shù)具有監(jiān)測、存儲與組織、數(shù)據(jù)采集、空間查詢與分析等功能，可以說，在項目管理過程中，GIS技術(shù)不僅可以以數(shù)字化的形式提供施工現(xiàn)場的基本信息，還具有快速檢索、統(tǒng)計計算、空間分析和輸出制圖等功能，提供支持的實時項目管理信息。當(dāng)這些建設(shè)項目的建設(shè)過程比較復(fù)雜，很難對不同的建設(shè)項目進(jìn)行比較時，我們可以利用GIS技術(shù)來實現(xiàn)，因此，GIS對建筑視覺形象的實現(xiàn)有著重要的影響[1]。

2 公路項目管理的重要意義

2.1 提高公路管理水平

高速公路項目管理模式的創(chuàng)新必須在原有管理模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，為了提高公路管理的效率，必須創(chuàng)新管理方法。但是，管理方法的創(chuàng)新不能完全拋棄以前的方法，在這些方法的基礎(chǔ)上，檢查出彼此之間的差距，找出哪些傳統(tǒng)的管理方法仍然可以使用，然后消除無用的，這不僅有利于對現(xiàn)有資源的合理利用，而且也有利于提高公路工程管理的效率，使公路工程在迅速變化的社會環(huán)境中占據(jù)有力地位，有效提高我國公路行業(yè)建設(shè)水平，加強(qiáng)公路工程質(zhì)量管理[2]。

2.2 提升公路工程的建設(shè)質(zhì)量

建設(shè)公路工程項目的主要目的是為了提升工程項目的建設(shè)水平，降低施工成本，為公路建設(shè)工作的升級開展奠定良好的基礎(chǔ)。對于公路工程項目建設(shè)而言，不僅要有效落實建筑材料的檢查工作，確保各項材料達(dá)標(biāo)，同時，還需要合理規(guī)劃施工現(xiàn)場的建設(shè)工作，為各項工作的有序開展提供可靠的保障。在完成工程項目建設(shè)工作之后，還應(yīng)該對其進(jìn)行嚴(yán)格的驗收，并且要落實相關(guān)機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)工作，最大限度保障工程項目的安全性，為全面保障公路工程項目的建設(shè)質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

3 GIS處理模型與實現(xiàn)技術(shù)

3.1 GIS處理模型分析

客戶端模型：要獲得所需的地理數(shù)據(jù)，用戶可以下載并將其保存到模型中的個人客戶端。該模型屬于專業(yè)客戶端軟件，客戶端信息處理功能明顯強(qiáng)大，但客戶端需要及時更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。GIS服務(wù)器模型：通用網(wǎng)關(guān)接口在接收到用戶請求時，在GIS服務(wù)器上處理相關(guān)的地理數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)頁的形式進(jìn)行顯示。所有的處理都集中在模型的服務(wù)器端，這使得在客戶端更加容易，但是，這將導(dǎo)致大量的負(fù)載在網(wǎng)絡(luò)上傳輸[3]。

3.2 GIS技術(shù)實現(xiàn)

3.2.1 公路項目管理中實現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)庫

在高速公路工程管理和施工中，利用GIS圖形平臺將工程設(shè)計數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、工程付款等特殊數(shù)據(jù)輸入到工程設(shè)計數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)和工程付款中，每個部門和每個部門的負(fù)責(zé)人可以通過項目ID設(shè)施處理工程數(shù)據(jù)。然后，匯總的工程統(tǒng)計數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送給負(fù)責(zé)項目經(jīng)理的中高級經(jīng)理。除此之外，總工程師可以重新理解整個項目的進(jìn)度和質(zhì)量。GIS及其圖形平臺、工程數(shù)據(jù)和項目經(jīng)理之間可以表示為以下關(guān)系，如圖1所示。

3.2.2 實現(xiàn)可視化模擬

可視化模擬是合理地處理數(shù)據(jù)庫中的記錄，并進(jìn)一步激活數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，如施工進(jìn)度、施工的時間等，而其他數(shù)據(jù)的形式出現(xiàn)在信息框文本，顯示項目的整個施工過程和實現(xiàn)。其優(yōu)點是便于項目管理人員了解項目施工的進(jìn)度，在一定程度上促進(jìn)計劃的實施，縮短施工的時間，提高施工過程中的效率[4]。

3.2.3 實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和訪問

在公路設(shè)計數(shù)據(jù)以及工程質(zhì)量管理數(shù)據(jù)的過程中，一般都包含在對公路的建設(shè)中。在實際應(yīng)用時，GIS可以分別對工程進(jìn)行管理和整體訪問。數(shù)據(jù)傳輸可以接受網(wǎng)絡(luò)傳輸，工程數(shù)據(jù)庫一般存儲在用戶的服務(wù)器上。承包商和其他部門可以透過電子地圖對相關(guān)的信息與資料及時進(jìn)行更新，并在指定期限內(nèi)將資料傳送至業(yè)主的服務(wù)器[5]。

4 GIS技術(shù)在公路項目管理系統(tǒng)中的實現(xiàn)

4.1 GIS實體劃分

該高速公路項目涉及多個工程實體。除路面、地下構(gòu)筑物、橋梁、涵洞、邊線、中線外，還包括排水系統(tǒng)、立交橋、隧道、參考區(qū)域、車站位置等。GIS系統(tǒng)可以基于這些實體進(jìn)行分層管理，然后與地形圖和行政區(qū)劃級別疊加，公路工程項目中各工程實體的重疊層構(gòu)成了電子地圖的工作空間。公路地理信息系統(tǒng)采用矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)來表示地形圖數(shù)據(jù)。道路服務(wù)器的CAD組件動態(tài)生成各個工程實體，利用工程實體的站號和基本幾何數(shù)據(jù)，在GIS工作空間中繪制相應(yīng)的工程實體對象，可以根據(jù)需要查詢、添加、刪除和修改任何類型的地理實體。此外，還具有強(qiáng)大的空間分析功能，大大方便了公路建設(shè)過程中工程變更的位置信息管理[6]。

4.2 公路工程建設(shè)中實體對象的屬性數(shù)據(jù)

屬性數(shù)據(jù)是指用于描述與說明圖形空間實體的相關(guān)數(shù)據(jù)，但與空間位置沒有關(guān)系。在公路工程項目管理中以工程實體為例，涉及到的相關(guān)屬性數(shù)據(jù)包括很多。其中，除了有設(shè)計數(shù)據(jù)、計劃進(jìn)度外，還包括質(zhì)量數(shù)據(jù)、計量支付、工程文檔資料等。就GIS圖像平臺而言，輸入各工程實體的相關(guān)屬性數(shù)據(jù)，將其分別保存在相應(yīng)的工程數(shù)據(jù)庫內(nèi)。其中，各部門與不同層次的業(yè)務(wù)管理人員可利用工程實體對象的唯一ID去處理相關(guān)工程數(shù)據(jù)信息。承包商、項目經(jīng)理、總工等為中高層次管理者，可經(jīng)網(wǎng)絡(luò)查詢傳輸過來的相關(guān)工程輸入數(shù)據(jù)、匯總統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。業(yè)主、總工、監(jiān)理等屬于高層次管理者，可通過該系統(tǒng)了解工程建設(shè)相關(guān)信息，包括工程質(zhì)量、施工進(jìn)度、計量支付、合同管理等信息，為下一步?jīng)Q策提供有效的參考依據(jù)[7]。

4.3 GIS圖形可視化

GIS系統(tǒng)具有圖形可視化功能，可將公路與各構(gòu)造物的相關(guān)幾何空間信息直觀呈現(xiàn)出來，并且以圖文結(jié)合的方式展示工程進(jìn)展信息。利用GIS圖形能夠獲取項目建設(shè)的具體進(jìn)度信息，同時，也能夠獲取相關(guān)工程實體對象的具體信息，包括工期進(jìn)度、支付、計量等。此外，還可以對工程內(nèi)涉及的各種對象進(jìn)行查詢，并匯總所需信息。這樣能夠提高公路項目管理的信息化水平。

4.4 數(shù)據(jù)存儲

在GIS系統(tǒng)中可將公路工程建設(shè)中不同工程實體的工程數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分后單獨管理，并且還可借助GIS圖形平臺予以訪問。以電子圖形的方式發(fā)布相關(guān)工程數(shù)據(jù)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送，各部門、各層級可利用GIS平臺查詢所需的工程信息，也可實時更新電子圖形數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

總之，GIS技術(shù)在公路項目管理中得到了成功的應(yīng)用，能夠為工程建設(shè)方提供有效的地理空間數(shù)據(jù)，為工程施工組織工作的順利開展奠定了基礎(chǔ)。伴隨著科技的發(fā)展，可以預(yù)計該技術(shù)在公路項目建設(shè)管理中會朝著集成化、網(wǎng)絡(luò)化、三維動態(tài)可視化的方向發(fā)展，發(fā)揮出更大的作用。

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