、智能交通、公路GIS交通GISGIS、智能交通、公路---------公路GIS与公路测量与地图学及路况统计普查公路gis设计基于GIS、公路测量与地图学及全国路况统计普查数据库的山西省公路信息管理系统技术设计.2005-05-2101:201456人阅读评论(3)收藏举报基于GIS、公路测量与地图学及全国路况统计普查数据库的山西省公路信息管理系统技术设计GIS系统可以有效地管理和显示公路交通管理工作中的各种数据。
目前，公路管理数据量大，且大部分存在于工程图纸上，数据查询十分不便。
为此，本系统将以GIS技术，集数据管理，数据分析，图形管理，图形编辑，图形输出等功能于一体，可以方便，有效，快速地存储，更新，操作，统计，分析和显示所有交通网络信息，对公路交通管理将起到非常积极的作用。
基于GIS的公路网管理信息系统的主要功能是信息的存储、检索、分析和显示，另外GIS也可以应用于交通控制系统中，由于交通控制系统需要得到实时性很强的数据、大量的基础通信和控制设备的投入，建设需要的投入比较大，此处不做太多分析。
一、系统需求与目标:GIS系统可以有效地管理和显示公路交通管理工作中的各种数据。
目前，公路管理数据量大，且大部分存在于工程图纸上，数据查询十分不便。
为此，本系统将以GIS技术，集数据管理，数据分析，图形管理，图形编辑，图形输出等功能于一体，可以方便，有效，快速地存储，更新，操作，统计，分析和显示所有交通网络信息，对公路交通管理将起到非常积极的作用。
南京路川信息系统工程有限公司的公路GIS系统的主要目标如下：设计目标：利用电子地图技术、三维可视化技术、数据库技术和VisuallC++开发技术，研制具有电子地图显示、三维地形飞行浏览、空间分析、信息查询等功能的，集道路交通信息管理、交通规划、养护管理、公共信息对外服务于一体的GIS综合平台软件。
具体目标如下：1）能为高速公路的主管部门提供及时，准确，较全面的有关公路的信息。
提供决策依据和辅助手段。
2）实现图文检索。
3）能以多种方式进行公路各类统计分析，输出公路各类专题图、报表等。
4）具有一定的开放功能，用户可以在工作需要时，对系统进行扩充。
5）精确定位事故发生地。
二、数据定义:1．地理空间数据库：采用南京路川VC++开发的GIS,地理数据采用1：50000电子地图数据。
其具体如下：1）行政区域图层2）路网层3）桥隧层4）铁路、湖泊、河流层（铁路、水系等）。
6）公路维护、管理部门，收费站所在地层7）高速公路层（包括已建和在建高速公路）。
8）DEM层2．属性数据库：道路情况，交通事故，交通量，收费额，收费站信息，监控设施信息，安全设施信息，管理机构信息，图象录象资料库。
其中应设立路况，紧急情况等实时数据库。
以便对外及时公布信息。
对应于空间数据库的实体，属性数据库中应包括如下内容：1）行政区域、交通区的属性数据2）路网数据3）桥隧数据4）管养数据5）交通事故数据以上概略地列出一些指标，这只是属性数据库中一些基本的交通指标。
由于交通数据信息往往掌握在很多不同的部门手中，所以，在数据库具体的设计和实现的过程中，可以根据实际的情况来确定数据库的结构。
三、系统一般常见功能:1．基于数字地图的的电子地图显示：2．目标查找：3．基本信息查询、统计功能：如各行政区的社会经济指标、交通运输状况指标、各个交通区的基本信息。
通过属性信息来查找相应物体在图上的位置，同时也可以通过地图上的实物来查找其属性信息。
4．专题图打印5．数据库维护（数据的输入、存储、维护和管理）：提供方便的数据输入和维护方式、不论是路网的修改还是属性数据库的数据更新，都应该能方便的进行操作。
它包括：数据合理性自检；数据更新；数据修改、增加；数据输出。
6．路网信息查询：以多媒体的形式，实时查询路网信息；路段关联性查询；并查询路段交通量数据库、路面损坏情况、路面平整度、路面弯沉情况、路段养护历史记录、路段所属养管单位信息、交叉口的基本类型、占地规模。
7．GIS空间分析：路段统计分析；路段坡度、高度等基本量算分析；公路两点间通视分析;挖方、填方量算分析；等坡度图、路段地质断面图等专题图制作。
8．GIS空间数据库与属性数据库的建立：数字地图库；数字高程模型（DEM）数据库；属性数据库。
9．基于数字地图和DEM的三维飞行浏览：沿公路实时飞行浏览，实时显示选定地区的三维图；实时选定任意路线进行三维飞行浏览。
10．三维地形显示：任一区域拉框显示静态三维地形透视图；三维地形透视图放大、缩小、漫游（局部或全部的三维公路地形模型，并可作360度旋转），并以不同颜色表现地形的高程值（颜色可自定义修改），并可做梯度分析。
11．丰富的图形表现形式和报表输出功能（待定）：提供如路段交通量、延误、饱和度以及交叉口交通量、延误、饱和度等等指标的专题地图制作功能。
另外，系统还应该能提供方便的报表输出功能，方便管养单位的日常工作。
12．交通模型的应用：可以引入网络分配模型，进行最短路分析和最佳路分析及多条路径选择。
13．系统扩展：本系统的功能今后可以扩展，如：与其他应用系统的数据交互，增加其他空间分析模块等。
总之，系统框架的建立是一个不断完善的过程，需要和用户不断沟通，透彻地了解他们的需求，从而使生产出的产品能让用户满意。
四、实施步骤1．需求分析2．技术详细设计3．数据处理4．系统编程5．系统联调与优化6．系统试用7．系统交付使用五、系统组成：公路交通管理信息系统是利用电子地图技术、三维可视化技术、数据库技术和VisuallC++开发技术，研制本系统采用VC++开发的具有自主知识产权的GIS 软件技术,无须购置国内外GIS平台.本系统具有电子地图显示、三维地形飞行浏览、空间分析、信息查询等功能的，集道路交通信息管理、交通规划、养护管理、公共信息对外服务于一体的GIS综合平台软件由以下几部分组成：电子地图显示浏览；地图显示浏览；地图信息的查询；基于电子地图的公路普查数据库的查询，路径分析等空间分析与决策支持；统计分析（包括：国、省干线的统计，全省过全市总体的公路基本信息的统计，全省或全市公路干线的技术结构统计，全省或全市干线公路的路面结构统计，全省各地市或全市各线、区的公路基本情况分开统计）；也可基于电子地图公路路况信息的统计分析，并专题图制作。
六、本系统功能：按照GIS技术的设计思想，围绕着公路交通管理的应用要求，加以可视化的手段，实现各类数据的浏览、查询、统计以及数字地图的网络路径分析（最短路径、最佳路径分析）；空间分析；公路技术属性数据库一般统计分析；专题图制作与输出（趋势分析图与比例图）；沿公路飞行浏览，三维地形显示（以静态方式实时显示三维地形图，观察视角可容易调整、修改，可选取模拟不同地表的形态或可沿某条路线进行实时三维飞行浏览，飞行姿态可任意调整）；公路技术属性数据库等数据库的维护管理；公路某条路线上任意一点的桩号查询、跨多条路线上任意两点之间的里程查询、路段查询、道路主要构筑物查询。
本系统详细功能简介与特点1、电子地图浏览基于多种比例尺的数字地图，本系统能够实时打开各地图子库，进行快速浏览，可以对当前地图进行放大、缩小与漫游，还可以根据实际需要，生成不同要素层的图形效果，如：关闭某一子类的要素，或关闭某一层的地图要素。
本系统还可以实时关闭/开启道路编码注记，显示/隐藏目标图形，以及打开/隐藏图廓线。
2、三维地形显示本系统在建库的过程中，同时创建了显示三维地形所需的DEM数据，而且按照金字塔结构创建DEM的多层管理模式，使得系统能够管理大容量的空间数据，实际操作时可以按照需要，任意选择地域，快速显示该区域的三维地形。
本系统共提供12种模式进行显示。
3、桩号查询基于矢量地图与公路桩号系统的匹配技术，本系统可以对区域内(省区或地区)任意一条专业路段的任意一点进行桩号查询，匹配出一个最准确的值，以可视化的方式反映该点的实际桩号以及所在的路段编号。
4、里程查询基于矢量地图与公路桩号系统的匹配技术，本系统不仅可以对区域内(省区或地区)任意一条专业路段的任意两点间进行里程查询，而且允许在两条不同的路段之间进行里程查询，系统将实时计算出一个最准确的值，以可视化的方式反映两点间的实际里程以及所在的路段编号。
5、最短路径分析基于道路拓扑关系，在任意两个结点之间，自动计算、搜索一条距离最短的路径，并计算该路径的总路径。
该路径不局限于专业路段，只要符合拓扑关系规范的道路均具备此项功能。
6、路段多媒体查询以两种方式提供路段的多媒体查询：一是图导向式查询，二是列表式查询。
所谓图导向式查询，就是用鼠标直接选中所要查询的路段，系统将以多媒体的形式显示该路段的全部专题信息，包括基本技术属性数据库中的相应记录和外挂的多媒体数据，技术属性数据被显示在屏幕的下方，多媒体数据显示在媒体播放窗口。
所谓列表式查询，是指通过屏幕右侧的列表，从中选取所要查询的路段代码。
7、重要目标多媒体查询这里所说的重要目标是指公路构建物和重要居民地，如：桥梁、隧道、涵洞、主要居民地。
系统以图导向的方式提供目标信息查询，即用户通过鼠标直接找到要查询的目标，选中后系统将自动从数据库中搜索出相应的多媒体信息，并以可视化窗口进行输出(显示与播放)，并支持多种格式的数据，如：BMP格式、WAV格式、DAT格式、MPG格式、AVI格式、MP3格式等，8、专题数据统计分析针对各种专题数据，本系统将实时进行统计分析，如：公路里程统计分析表、路面质量统计分析表，系统以饼图或直方图的形式提供可视化的结论。
9、技术属性数据库查询这是指针对公路技术属性数据库的各种查询方式。
10、坐标量算由于本系统按照严格的数学投影法则建立的基础地理数据库，这为地图数据的查询(包括坐标量算)提供了条件，本系统所提供的坐标查询功能准确、快速，只要选中相应的功能按钮，将实时显示当前鼠标点的地理坐标，坐标数据被反映在屏幕下方的输出窗口。
或者直接通过鼠标左键点击要查询点的位置，系统将在该处显示地理坐标，并保留在屏幕上，直至刷新屏幕为止。
11、自动漫游与地图导航在系统的实际应用过程中，可能经常需要地图的自动漫游，以解决系统“忙”的矛盾，例如，在地图要素编辑的过程中，当系统处于数字化环节时，由于无法跳出程序让用户进行地图漫游，这就需要系统的自动漫游功能。
另外，当系统面对大容量(大地域)地图数据时，由于图幅数众多，若通过手动漫游肯定需要更多的时间，为此，系统提供了地图导航的功能，操作者可直接在导航图内拖动红色标示区，即可将地图漫游到该处，而避免了频繁的手动漫游操作。
12、地图要素编辑本系统提供了地图要素的编辑功能，允许用户根据实际地图变化情况，对原有要素进行数据更新、删除、增加、修改等操作，在编辑工具栏上，有四个编辑按钮可供选择，分别为：编辑点要素、编辑线要素、编辑面要素、编辑注记要素。