探讨GIS技术在建筑结构管理系统中的应用

王士军

[摘要]随着现代建筑规模的逐渐扩大与层数的进一步增加，对建筑结构的安全性也提出了更高的要求，要确保建筑整体结构的安全性，就必须加强建筑结构管理，积极引入GIS技术，构建完善的建筑结构管理系统。本文笔者就针对CIS技术在建筑结构管理系统中的应用进行了分析和研究。

[关键词] GIS技术；建筑结构管理系统；应用

文章编号：2095 - 4085（2018） 08 - 0179 - 02

伴随数字化、信息化时代的进一步发展，GIS技术的应用范围也逐渐扩大，现阶段，GIS技术已经被广泛应用于建筑管理之中，特别是建筑结构管理系统建设中，这对建筑管理数字化目标的实现来说具有十分重要的意义。但由于技术、人才等方面的原因，GIS技术在实际应用中还面临着诸多问题，需要在今后的工作中进一步加强对该技术的研究力度，以确保其在建筑结构管理系统建设中发挥出应有的作用。

1 GIS技术概述

1.1 GIS技术的内涵及其发展历程

所谓GIS，指的就是地理信息系统，GIS技术是伴随计算机的出现与发展而逐渐诞生的一项新技术。从性质上看，GIS技术是对空间数据进行研究与管理的技术体系，其具有系统化、交叉性等特征，借助计算机硬件与软件的支持，地理信息系统可实现对各种空间数据的有效处理，同时还能科学分析所有空間实体之间的相互关系。此外，也可将地理信息系统理解为一种决策支持系统，其主要立足于地理空间数据库，采用地理模型分析等方法，为用户提供多种多样的动态地理信息，并能将处理结果通过数据、图形等方式展现出来。总之，GIS技术是把数据库技术、计算机图形处理技术等有机融合在一起的新型技术，其主要作用是保存与处理空间信息。

当前，GIS技术已经被广泛应用于诸多领域，并形成了包括交通GIS、灾害监测与防治GIS等在内的多种CIS系统，GIS技术的发展不仅需要依靠测量学、统计学、地理学等基础性学科，同时也必须借助人工智能技术、遥感技术、航天技术、计算机软件技术等多项高科技。现阶段，GIS技术正处在关键性发展阶段，各种新产品、新概念不断涌现，在GIS技术飞速发展的今天，其组件化趋势越来越显著，并成为GIS的主流发展方向之一。站在发展历程的角度上来看，GIS技术主要经过了开拓发展时期、巩固时期、突破时期与社会化应用时期四大主要发展时期，该技术之所以能在短时间内得到飞速发展，主要原因是相关应用领域对其提出的高要求，当然，计算机科学技术的进一步发展也为地理信息系统的改进和完善提供了有利的支撑手段与工具，诸多计算机领域的新技术，包括人工智能技术、图像处理技术、三维技术等都被有效应用到了地理信息系统之中，这些都在很大程度上推动了GIS技术的进一步发展。

1.2 GIS应用系统的主要开发模式

1.2.1 集成二次开发

所谓集成二次开发，实际上指的就是借助专业化的GIS工具软件，如Maplnfo等而实现的GIS的基本功能，其主要将可视化开发工具等作为基本平台，实现二者的集成化开发。集成二次开发是现阶段绝大部分GIS应用系统的开发模式，尤其是在GIS组件化发展趋势越发明显的时代背景下，这一开发模式已经在GIS工程领域成为主流发展方向。

1.2.2单纯二次开发

所谓单纯二次开发，指的就是完全利用GIS工具软件所提供的开发语言而开展的应用系统开发工作，GIS工具软件大都具有能方便用户开展二次开发工作的宏语言，包括Avenue语言、MapBasic语言等，用户通过这些宏语言，可将GIS工具软件作为开发平台，进而研发出具有针对性的应用程序。

1.2.3独立开发

独立开发指的就是完全不借助任何GIS工具软件而进行应用系统开发的过程.在这一开发模式的指导下，不管是数据的采集、编辑，还是结果的处理与输出，都是由开发者单独负责的，之后再选择一种程序设计语言，在操作系统平台实现编程开发目标。

2 GIS技术在建筑结构管理系统中的应用

2.1系统总目标

地理信息系统可对局部或者整个区域表面的空间数据进行全面收集、保存、处理与规划，进而实现对复杂空间信息问题的有效解决。利用GIS技术构建建筑结构管理系统，能彻底改变以往由人工进行大量建筑结构信息图表与结构图纸绘制的工作局面，通过GIS技术强大的空间分析功能，可有效实现对各类属性信息、空间信息等的查询与连接，以便为建筑结构管理人员提供相关参考信息，使其管理效率得到大幅提升，与此同时，还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员的劳动强度。运用GIS技术所构建的建筑结构管理系统，不仅能实现建筑结构的可视化管理目标，还能对新建筑工程项目的结构类型进行科学规划和监督，此外，系统还能评估建筑结构的整体抗震性能，针对抗震性能偏低的建筑结构，可及时提出抗震加固的意见和建议，所以，该系统也是相关部门与政府开展抗震减灾工作的有效依据。

2.2系统整体框架

建筑结构管理系统的建设相对来说比较复杂，考虑到系统用户的具体需求，包括地方建设局、国土资源管理局的需求等，应当确保客户端具备对建筑结构进行准确定位、统计和抗震性能评估的功能，要实现这些功能，就必须注重对客户端软件、硬件的配置，与此同时，还必须考虑到图形信息保存与逻辑计算速度等方面的需求，在系统设计方案上最好选择客户端/服务器端访问模式，确保系统的访问请求被合理划分到这两个端口，从而有效控制系统的通讯开销，实现系统查询速度的大幅提升，使两端硬件与软件的优势得到充分发挥。客户端与服务器端都应当设置VB语言开发应用程序，鉴于在客户端进行图形信息的访问速度较慢，可借助缓存技术把少数一些空间信息保存在客户端之中，其余大多数数据保存在服务器端，借助UDP协议，用户就可借助服务器端进行所需数据的查询，然后再利用客户端将数据结果输出。

2.3系统的功能模块

2.3.1建筑结构管理模块

该模块是建筑结构管理系统的核心模块，这一模块又可再细分为建筑结构概貌与建筑结构审批两个小模块。其中，建筑结构概貌模块主要负责将建筑结构空间信息以平面图或者立体图的方式呈现，同时还能对其进行准确定位、缩小、放大等，建筑结构属性方面的信息主要涉及到建筑名称、编号、类型、基本形式、面积、层数、功能等，以及周边环境的相关信息。对于一些混合结构类的建筑来说，其结构属性则应当包括楼梯的具体部位、层高、梁柱尺寸大小、承重体系等方面的信息。要求建筑结构管理模块能有效适应各种分析、查询、显示功能需求，例如，在开展建筑结构查询的时候，主要涉及到空间查询与属性查询，空间查询通常是根据已知的建筑物的某种属性，查询满足该条件的建筑结构空间地理信息，并在找出之后将其用不一样的颜色在地图中突出显示出来。属性查询一般是利用地图查找某种建筑结构相关的空间属性信息，这种属性信息可借助图像或者文本表示出来。通过GIS的强大功能，可实现对建筑使用年限、建筑规模以及建筑结构形式等的准确分析，同时还能将这些信息汇总整理为完整的图表或者报表，从而为建筑结构的设计规划者提供可供参考的决策依据。

2.3.2抗震评估管理模块

抗震评估管理模块并不是建筑结构管理系统的主要模块，而只是一个辅助性的模块。该模块包括抗震加固与抗震评价两个小模块。其中，抗震评价模块的主要功能是分析建筑结构的抗震性能，借助场地抗震性能分区图层以及建筑结构的总体空间布局图，并结合建筑物所在的具体位置，可实现对场地抗震性能的科学划分，并对之进行可视化管控。针对抗震性能区危险系数较高的石结构来说，应当将其全部拆除。相反，对于比较安全的石结构来说，则应当对建筑结构属性信息进行详细查询，了解建筑物的承重体系、基础类别、圈梁、构造柱等多方面的信息，抗震评价模块一般是按照建筑结构抗震设计的相关标准，对上述信息进行自动化检验，如果发现抗震评价等级为危险级别，则应当及时向抗震加固模块发送信息，以便系统制定针对性的抗震加固方案。

2.3.3系统维护模块

系统维护模块的功能通常包括搜寻、打印、删除、修改或者新建管理员信息。该模块可细分为建筑结构设计规范、用户个人信息与系统管理设置三个子模块，建筑结构设计规范模块的功能是查询与发布最新的建筑結构设计标准，特别是抗震设计标准。用户个人信息模块主要是为操作者提供设置登录名与密码等服务。系统管理设置模块则主要用来对所有相关用户的使用权限进行设置。

3 结语

综上所述，GIS技术在建筑结构管理系统中的应用具有十分重要的意义。近几年，我国GIS技术的应用领域不断扩大，应用成效也取得了一定程度的提升，特别是在建筑结构管理系统应用方面，这对我国建筑行业的健康长远发展来说是非常有利的。

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