基于GIS的公路交通气象信息系统研究

鲍国瑞，盖 磊

(1.哈尔滨勘查规划设计研究院;2.黑龙江华正交通工程监理责任有限公司)

基于GIS的公路交通气象信息系统研究

鲍国瑞1，盖 磊2

(1.哈尔滨勘查规划设计研究院;2.黑龙江华正交通工程监理责任有限公司)

通过对GIS技术特点的分析，探讨GIS技术在公路交通气象信息系统中应用的可行性。以黑龙江省某国道作为实例，详细介绍GIS技术及SuperMap软件的应用情况，得出可行的结果。

GIS;公路交通;气象信息系统

公路交通非常容易受到气象情况的影响。由于缺乏良好的获取最新气象信息的手段和准确、详细的公路交通气象的系统和查询系统，使国家从人力、物力、财力等各方面蒙受了重大的损失，同时也使广大群众对我国家的公路交通安全信任度一直处于较低的水平。交通安全是公路交通的重中之重，而气象对公路交通安全的威胁巨大。雨、雪等各种气象情况成为了影响人民生命安全，影响国家经济建设发展的障碍。

建立一个公路交通气象GIS系统成为当务之急。通过此系统可以分析和查询公路的气象情况，并且可以查询过去各时间段的气象情况，可以及时了解目标路段乃至地区的气象情况，提前作出相应的对策。可以最大限度的减少公路交通事故。

本研究是将公路交通与气象在GIS平台上结合起来，需要交通部门和气象部门大力合作，提供相关的资料。查询系统对公众全面开放，让公众了解公路交通气象情况。

1 基础数据的收集与分析

1.1 数据对象的特点

基础数据应该由气象和交通部门提供，基础数据主体是公路路段与气象信息。公路交通是以路段为单位，每个路段都有各自的属性和情况;气象信息的储存是以时间为单位的，每一秒的气象信息都是不同的，所以气象信息要以时间段为单位。气象情况信息与公路路段信息就是基础数据的对象。路网是静态的、几何形态为网络状。气象信息是动态的，几何形态为面状。

1.2 基础数据的收集过程

通过互联网来实现基础数据的收集过程。网络上可以收集到最新最全的以路段为单位的气象信息和以行政区划为单位的气象信息。通过各地的交通部门与气象部门收集信息，可以拿到非常准确的信息，并且可以得到许多历史信息。

1.3 基础数据的分析

对收集来的基础数据分析是建立数据库的先决条件。将收集来的公路路段信息按分类记录。

气象数据的分类:气象数据可分为气候资料和天气资料。气候资料:它通常所指的是用常规气象仪器所观测到各种原始资料的集合以及加工、整理、整编所形成的各种资料。但随着现代气候的发展，气候研究内容不断扩大和深化，气候资料概念和内涵得以进一步的延伸。泛指整个气候系统的有关原始资料的集合和加工产品。天气资料:天气资料是为天气分析和预报服务的一种实时性很强的气象资料。天气资料和气候资料主要区别是:天气资料随着时间的推移转化为气候资料;气候资料的内容比天气资料要广泛得多;气候资料是长时间序列的资料，而天气资料是短时间内的资料。

在将公路路段数据和气象情况信息数据细致分析后，将其记录在数据库中，作为基础数据。

1.4 建立基础数据库

建立基础数据库是为了将基础数据的类型、逻辑结构、联系、约束和存储结构等有关数据存储并加以描述。

要建立一个可运行的基础数据数据库，还需进行下列工作:选定基础数据库的最大的数据存储空间、缓冲块的数量、并发度等。定义基础数据库，利用数据库管理系统(DBMS)所提供的数据定义语言和命令，定义基础数据库名、基础数据模式、索引等。建立基础数据库的框架，把收集到的所有基础数据、各公路路段的属性和各种出现的气象情况信息的属性全部存入数据库，如图1所示。

图1 数据库信息内容

2 数据编辑

SuperMap软件是超图公司在中科院地理信息产业发展中心支持下开发的新一代组件式GIS开发平台。

2.1 导入地图数据

首先，将基础数据分为两个数据源文件保存。分别是:公路交通GIS数据;公路气象数据。

公路交通GIS数据包括县道、县界、国道、省道、省界和城市街区图。

公路气象数据包括地图上的气象信息，如雨、雪、雾等等。

当确定了基础数据的保存方式，将基础数据导入到SuperMap Deskpro 5。

2.2 气象图层的建立

根据在气象部门收集到的气象信息数据。受大到暴雨影响的主要路段有。

202国道黑龙江拜泉—哈尔滨段

202国道哈尔滨—黑龙江绥化—庆安段

(信息来源:中国气象局与交通部2007年4月19日联合发布19日20时至20日20时全国主要公路气象预报)。根据气象数据信息，在黑龙江省行政区划图上建立气象图层。

2.3 天气情况图层与公路道路图层叠加分析

首先，进行叠加分析并且选择求交。

经过叠加分析处理后，得到降雨路段图层，将其在黑龙江省公路区划图上表示出来。

到这里就完成了对黑龙江省境内降雨所影响的国道分析。因为步骤相同，其他天气情况的叠加分析就不逐一介绍了。

2.4 建立公路交通气象属性查询

叠加后的道路图层建立后，右键点击该图层，选择属性。

添加新字段，将道路和天气属性分别建立新字段。

建立属性查询后，就可以通过查询中的空间查询来看到该道路的道路属性和天气属性了。

通过收集各类资料，包含全省公路底图，各种气象情况信息数据，用SuperMap制作了公路交通与气象叠加分析图层，试验和归纳了公路交通气象GIS图层叠加分析的操作流程，基本达到了设计任务书的要求。

本系统的设计仅仅是一个初步尝试，虽然实现了基本的管理和查询功能，并解决了一些实际问题，但其中还有很多值得深入研究的地方，包括系统程序设计，数据库设计，并在此基础上对系统进行优化，为用户提供更多的功能选项，以及系统安全性的研究与开发等，这需要人们在今后的工作中继续完善。

［1］纪有才，沙广军.高速公路气象采集系统［J］.中国交通信息产业，2005，(9).

［2］陈俐谋，杨霞.公路交通GIS技术应用研究［J］.沈阳师范大学学报(自然科学版)，2005，(2).

［3］朱爱民，孙晓敏.GIS技术及其在公路交通信息化中的应用［J］.山东交通科技，2002，(3).

［4］段伟常，李朝阳.GIS在公路管理信息系统中的应用［J］.石家庄学院学报，2004，(3).

［5］周剑峰，杨兆升.GIS在城市交通共用信息平台中的应用［J］.吉林大学学报(工学版)，2005，(2).

U492

C

1008-3383(2012)01-0100-01

2011-12-23

鲍国瑞(1984-)，男，助理工程师，研究方向:gis及其应用。