城市交通信息平台GIS技术数据管理的研究

王艳

摘  要：因为交通信息系统具有精度要求高、规则复杂、动态化、离散化等特点，所以，原有的信息技术已经不能完全满足系统强大的功能要求，而在交通领域使用GIS技术也受到了研究者和开发者的高度重视。

关键词：GIS系统;数据管理;数据存储;城市交通信息平台

中图分类号：U495               文献标识码：A               文章编号：2095-6835（2014）23-0148-02

1  GIS系统

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一个综合了多学科的系统，它将地理学、地图学、遥感和计算机科学相结合，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。GIS是一种基于计算机的工具，它可以分析和处理空间信息（简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析），把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起。GIS系统与其他信息系统最大的区别是对空间信息的存储、管理和分析，它被广泛应用于解释事件、预测结果和规划战略等方面，具有很好的实用价值。

2  城市交通信息平台GIS适用的体系结构

城市交通信息平台主要应用于复杂的异构网络环境中，而GIS系统的地理信息主要来源于网络中各个位置的数据库、文件和其他数据源。同时，需要地理信息的用户不能仅局限于本地公安网上的交警，还包括路面上的行路人、交通诱导设施、巡逻警等各种类型的用户。由此可见，前两种体系结构已经不能适应当前的发展需求，而采用基于Internet/Intranet的分布式GIS系统技术应用体系结构是目前最佳的选择，也是今后技术发展的大方向。

3  GIS数据管理

3.1  GIS数据的输入方法

3.1.1  手工数据输入

手工输入矢量图形数据：将表示点、线、面实体的地理位置数据（各种坐标系中的坐标）通过键盘输入数据文件或程序中。

手工输入栅格数据：将已知格子内所观测到的优势特征值予以编码，随后将代码输入自动化文件中。

3.1.2  手扶跟踪数字化仪

人工数字化技术包括被称为数字化仪的电码静电装置。数字化仪将点定位器的信号转换为电子识别位置，以便能够直接读入计算机。数字化仪能够记录每个点、线和多边形的位置，形成数据文件。

3.1.3  自动扫描器

扫描数字化系统一般比数字化仪大，而且价格要更高。一般的扫描器能识别100种以上不同形式的图斑，并能对不同数据结构进行转换和数据压缩处理。

3.2  GIS数据的编辑与处理

根据城市交通信息平台的功能定位，把GIS系统对地理信息数据的编辑和处理工作分为两部分。其中，对数据量较大、操作要求较高、操作复杂，需要专业知识，但改动不频繁的基础地理信息的编辑、处理工作，要借助于现有的功能强大、成熟、完善的GIS软件来完成;而另一部分操作比较简单，属于日常交通业务的操作，这部分工作通过二次开发嵌入，直接作为城市交通信息平台软件的GIS操作功能来调用，提供友好、简单的界面，脱离传统专业GIS软件的复杂操作，为用户提供方便、快捷的GIS数据编辑、处理功能。

3.3  GIS数据的存储

众所周知，GIS中最基础的也是最重要的部分就是地理信息数据。GIS系统管理着大量复杂的地理信息数据，如何组织和管理好这些数据，使之能够快速地响应用户需求，为其提供准确的GIS数据，是GIS系统首要解决的问题。

3.3.1  基于文件的存储技术

早期，各种主流的GIS系统都使用了自定义格式的文件存储地理信息数据。在当时计算机运算能力不高、GIS数据量有限、单机应用为主的情况下，这种做法能够适应使用需求。

随着计算机软、硬件技术和GIS系统技术的发展，计算机处理数据的能力快速增强，存储数据的容量也大大增加，GIS系统的运行能力也随之提升，所管理的地理信息数据日渐翔实，数据量快速膨胀，这就对地理数据的存储提出了更高的要求。使用文件作为地理信息数据载体的弊端也逐步体现出来，主要表现为以下几点：①文件格式较多，相互之间不兼容;②存储分散，不便于管理;③安全性较差;④不适用于当前的分布式网络构架。

3.3.2  基于空间数据库的存储技术

随着数据库技术的发展，空间数据库作为一种应用技术也慢慢发展起来。建立空间数据库的目的是为了使用户能够方便、灵活地查询出所需的地理空间数据，同时，能够执行相关地理空间数据的插入、删除、更新等操作。为此，提出了实体，关系，数据独立性、完整性，数据操纵，资源共享等一系列基本概念，这是一种在关系型数据库（DBMS）内部对地理信息进行物理存储的技术。

空间数据库与传统数据文件相比有许多优点，主要表现在以下几方面：①所有数据（矢量、栅格、地址、测量、CAD等）一起存储在商业DBMS中。这就意味着可以有一个完整的数据管理策略，极大地简化了支持和维护的过程，并减少了相关费用。②空间数据库允许多用户通过使用版本管理和长事务处理访问数据库。多个用户可以读写同一个共享的数据库。③支持智能化的要素、规则和关系。空间数据库数据模型不仅支持对象（数据库表中的行）和要素（有几何形状的对象）集合，还支持高级功能，例如几何、逻辑网络、真实曲线、复杂多边形和用户定义要素。矢量数据可以是二维、三维和四维（x，y，z和m）这几种，用户能够定义拓扑关系和拓扑规则。④可以充分利用数据库的安全防护措施保护GIS数据，以便规划用户的权限，提高其使用安全性。⑤充分利用数据库强大的检索功能，通过标准的SQL语句检索地理数据的属性信息和空间信息。

3.3.3  GIS数据存储

可以将城市交通信息平台的GIS数据初步分为两大类：①数

据量大，但是，基本不变或很少变化的静态数据;②相对数据量小，但是，经常变化的动态数据。根据这两大类数据的特性，结合以上两种存储技术的优、缺点，选择以空间数据库为主、数据文件为辅，同时使用两种存储技术的GIS数据存储方案。静态数据存储在中心服务器的物理存储设备中，充分利用了两种存储技术的优点，快速加载了大量的静态数据;而动态数据是存储在空间数据库中的，它利用数据库对数据的管理能力及时更新、变化，以响应用户的操作需求。

4  结束语

综上所述，交通信息与地理信息关系密切，利用GIS技术构筑智能交通管理系统的共用信息平台，不但能够在空间上直观、明了地显示相关交通信息，还能为这些信息的深层次挖掘、后续信息服务和辅助决策提供空间属性上的支持。

参考文献

[1]邵春福，赵熠，吴戈.道路交通数据采集技术研究展望[J].现代交通技术，2006，3（6）.

[2]赵新勇.公安交通管理信息在相关领域中的综合应用策略[J].道路交通管理，2009（2）.

〔编辑：白洁〕

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