交通地理信息系统应用

第一篇：交通地理信息系统应用

公共交通智能系统及应用

智能交通系统是当前我国交通运输领域的前沿研究课题。研究的核心，是针对日益严重的交通需求和交通资源的压力，采用信息技术、通信技术、计算机技术等，对传统交通运输系统进行深入的改造，以提高系统资源的使用效率和提升交通企业的服务、管理水平。本文结合上海五汽冠忠公共交通有限公司智能化调度系统的应用，阐述对传统公共交通进行智能化改造的问题。!传统公共交通的管理现状目前的公共交通(以下简称公交)还未引入真正意义上的智能交通系统，仍处于传统的管理状态，主要表现为：车辆运行数据的采集不够稳定，客流量的统计数据往往缺乏准确性，难以进行数据分析和挖掘;有些公交企业虽局部开发了智能交通系统，但没有进行全局性的联网，处于信息孤岛状态;未形成智能交通系统的规范、标准，未建立起统一的信息平台。然而，在上海市城市交通发展《

中途靠站、非正常断电等)、事故发生前至事故发生时(%秒内的安全数据(每%)$*的瞬时速度和状态，可根据需要，通过数据采集仪即时提供图形分析曲线)等。此外，可实时显示瞬时速度、当前路码、日期和时间;装有开、关门指示灯和超速指示灯，结合蜂鸣器可提示行车开门报警和超速报警;支持+,卡进行营运管理和车辆行驶数据采集;支持无线数据采集，预留-./卫星定位接口，功能扩展后可实现车辆跟踪定位和车辆实时调度，预留流量检测接口等。0$1短距无线通讯仪。是专为行车记录仪配套的无线数据采集设备，具有通讯距离长(2%3#%4)、通讯可靠性高(误码率5%)$6)、速率高(’’2 78./)等特点。当车辆到达终点站时，智能调度系统可通过识别系统自动识别车辆进站的时间、路牌号、车号和驾驶员工号等，并利用无线自动采集软件，将行车记录仪中采集的数据，通过无线方式自动传输到终点站的智能调度系统中，无需人工干预。!"!"!将数据经过加工和组织，形成信息，并提炼 成为知识智能化调度系统具有有效的数据管理和分析能力，包括操作型数据管理和分析型数据管理，其目的是保障科学、高效地决策分析日常营运的管理计划和调度。0’1通过无线数据采集(或+,卡数据采集)方式，采集行车记录仪中的数据，并用特定算法对车辆运行状态和驾驶员的驾驶行为进行加工分析。计算机以图形化的方式显示车辆位置和运行状态、以 直观的报表数据和简单清晰的图形化分析方法提供安全信息，同时，还可显示行车记录仪附属设备异常情况和行车违规记录。对问题车辆通过计算机显示屏闪红灯和语音的方式进行报警提示(声音可关闭)。该系统可将驾驶员每圈或每日的违规操作数据进行汇总后统计出日报、月报和年报，并输出到9:;<=电子报表，形成违规排行榜，方便安全管理部门有的放矢地管理。0$1现场调度管理。调度员利用智能化调度系统，可方便地对车辆线路的运行进行监控和调度。整个现场调度管理模块由前台控制程序和智能化调度模块两部分组成。前台控制程序用于显示线路运行状态，完成系统和调度人员之间交互控制。调度员通过系统可全局把握各条线路的营运状况，其中包括：当前各条线路或缺勤的各有多少车辆;枢纽站内共有多少等待出行的车辆;当前有多少车辆因故障或保养而停运的;当前有多少车辆被抽调而停止运行，有多少计划外车辆临时加入运行的等。在线路正常运行情况下，可根据调度计划自动发车、自动显示发车站牌和电子公告牌(包括无车可发的情况)。调度人员可根据现场实际情况和车辆的运行状况，进行调度计划的手工调整。通过上述所有操作，调度员可简单、实时地同时完成每日多条线路的无纸化调度，操作简便且直观。!"!"#给决策者及时传递信息 智能交通系统将记录的各种运营数据和行车报表、路单等信息，通过设定的传输方式反馈至公交公司。决策群体将通过查询各种报表、图表及相关的分析数据和信息资料等，掌握车辆的运营状况、相关公交资源的利用情况，以作出相应的判断及规划，并合理地调度公交车辆，使公交资源得到充分利用。智能交通系统还提供了强大的调度计划管理功能，调度计划人员可依靠该系统提供的智能算法，自动生成调度计划0也可以手工编制1。智能交通系统将在指定日期将计划自动发布到线路起迄站，提供给车队实施现场调度，以提高公交管理的质量和效率。#智能交通系统的合理布局应体现其结构的层次性智能交通系统结构由交通信息中心、公交公司系统和调度现场系统三部分组成，各系统之间以+>?<@>?<@>

试比较简单，方便室内装修。与房间空调器相比更易于引入新风，改善室内空气品质，免除“空调病”的烦恼，且能避免因悬挂空调外机而影响历史建筑外观及造成的不安全隐患。通过选用新型高效的空调系统，优化管线和风口布置，可降低历史建筑空调系统的能耗。 !"#智能控制和管理历史建筑由于建造年代久远，普遍缺乏智能化管理系统。而有效的节能技术必须依赖成功的智能控制和管理，才能达到预期的节能效果。在历史建筑节能综合改造过程中，应选择合理和经济的智能化系统，以提高管理水平和能源利用效率。通过智能控制和管理，可确保历史建筑节能综合改造和居住环境改善目标的实现。$节能综合改造实施的瓶颈当前，上海历史建筑节能综合改造的推进还比较缓慢，存在的瓶颈主要包括以下三方面：$"%对节能环保理念的认识不足所有先进的理念和技术都必须依赖人去实施。虽然近年来上海加大了对节能环保意义的宣传，也取得了可喜的效果，但节能环保理念还没有深入人心，而成为每个人最基本的行为准则。当前的重中之重仍应加大对节能环保理念的宣传力度，培养节能环保的生活习惯，使历史建筑业主具节能改造的紧迫感。$"&对节能环保的政策法规支持不足先进的技术措施在实施初期由于规模较小，往往成本较高，如没有政策法规的有力支持，必将举步维艰。当前，我国虽然较之前加大了支持力度，但与先进国家相比，仍有巨大差距。只有加大对历史建筑节能改造的政策扶持和税收减免力度，才能使历史建筑的节能改造在更大范围内推广。$"!对节能环保的研究还很不足应当清醒地认识到我国节能环保技术研究与先进国家的巨大差距，故引进部分国外的先进技术不仅可行，而且必须，但应避免不切实际地照搬国外技术，应在考虑我国国情和技术特点的基础上，引进消化吸收后再使用。归根到底，就是要加大历史建筑节能综合改造技术的研究投入，拓宽研究领域和思路，才能保证历史建筑节能改造的长期健康发展。’结语总之，在历史建筑保护和改造利用过程中，应认真考虑其能耗问题，通过节能综合改造，切实降低能耗，提升其居住舒适度。在历史建筑改造方案实施前，应对其节能效果进行模拟分析和综合评估，通过方案优化，提高历史建筑的综合节能效果，营造“以人为本”的人居环境。上海历史建筑节能综合改造的有效实施，是上海建设“资源节约型、环境友好型”城市的有益实践，为上海和全国既有建筑的节能改造提供了参考。

第二篇：水上交通安全监管综合系统的应用

近年来长江水域社会运输船舶增长速度随着长江沿线经济发展的需要呈明显上升趋势，长江黄金水道部分航道复杂水域航道拥塞、船舶碰撞和搁浅等事故依然频发。传统的水上监管模式难以满足长江海事局提出的全方位覆盖、全天候运行的监管模式，在通航环境监控、遇险救助指挥、船舶流量实时监控等难以做到智能化、信息化。建设一个集监控、通信、指挥、调度等功能于一体的水上交通管理信息平台，是长江海事“五化”建设的目标之一，它将为长江流域航运管理单位、企业以及社会船舶提供航行、调度、安全信息服务等综合服务，有效实现长江水域内水上交通安全智能化的管理。

1 水上交通安全监管综合系统的概述

水上交通安全监管系统利用现代信息技术、无线通信技术、GPS卫星定位技术、GIS地理信息技术等先进成果，将航行船舶等数据有机结合，将会对辖区水上交通安全管理的统一协调和指挥，实现了跨区域水上交通安全措施整体配合、协调一致。水上交通安全监管系统将利用船载终端设备，通过3G无线通信网络与监控中心连接，形成一个船岸一体化的系统。同时，监控中心将提供综合的水上交通管理信息，并将控制信息发送到对应的船载终端，从而形成船岸的实时互动。该系统所有数据将集中存放在后台数据库服务器中。在应用服务器上，将以服务方式提供各种应用服务，系统运行时涉及到的数据主要包括：GPS数据、GIS数据、航行管理数据、信息发布数据、船舶数据和用户数据。在应用服务平台上，针对系统涉及数据的多样性，提供独立的数据交换模块，用以将不同的数据调用至不同的服务。

2、水上交通安全监管系统的功能

1、集中式管理的数据库

后台数据将采用集中式管理方式，采用微软的SQL server2000数据库平台，集中管理系统后台所有数据，数据库将放在新建设的监控中心数据库服务器上，同时数据库服务器采用双机容错的方式管理磁盘阵列，数据全部放在磁盘阵列上，实现可扩展系统容量，并增加系统平均无故障时间。

2 实现GIS、GPS、CCTV一体化的水上智能交通控制

监控管理系统主要涉及GIS、GPS技术等，这些技术对应相应的软件平台或硬件产品。GIS技术采用专业强大的GIS软件平台显示，快速处理GPS船载终端发过来的数据。

3提供综合信息化服务

监控管理系统将对航线上的船舶提供综合服务，为辖区内船舶企业提供各种相关信息服务，实现全天候、可视透明的管理，建立交互管理模式。为船舶提供信息查询、辅助导航、搜寻救助等服务，从而实现系统综合信息化服务。 4船舶即时定位

船载终端和系统之间的交互通过3G无线数据传输网络完成，当应用服务器接收到船载终端信号后，将启动GIS定位功能，调出终端所在位置数据，将终端显示在对应位置上，然后将数据再通过3G无线数据传输网络传送至船载终端，从而完成一次数据发送和接收的过程，实现船舶即时定位功能;

5船舶跟踪

海事管理部门通过系统监控平台可实时、动态、连续地监控船只的运行轨迹、速度等通航数据。针对功能特殊的管理船只(如搜救艇)，可安装可视船载GPS终端，将船上及部分湖面的画面传回监控中心。此外，当船舶遇险或遭遇到其他特殊的情况时，船主可以手动按下报警开关，船舶将自动处于监控跟踪的状态;

6船舶越界报警

越界报警是辅助航行的重要手段，当系统将一艘船舶设定为指定行驶路线后，该信息将通过监控中心发送到船载终端。航行船舶收到航行路线限制后，须按照指定路线行驶，当船舶超出指定行驶路线后，系统将自动报警;

7信息查询发布

授权用户通过数据库查询有关信息，其中主要包括地理信息数据、移动目标数据，如船舶型号、船主、船舶基本信息、位置信息等;监管网点数据，如港口、海事、航道管理站点的位置分布等。此外，监控中心可向船舶发送内容简短的实用信息，例如天气预报，船舶流量，交通管制等信息;实时发布相关法律法规，提高驾驶员法律意识，有效减少船舶违章行为;

8综合服务

系统通过船载终端上配载的语音设备，提供电话服务功能，可随时与监控中心保持语音联络。当遇到突发事件时，只需拨通监控中心的电话或按下船载设备上的服务按钮，监控中心即可提供航道指引、求援、医疗救助、信息查询等诸多服务;

9船舶防撞预警

船舶防撞预警将预先设置防撞区域，一旦有船舶进入该区域，监控中心将警告信息立即发至该船舶，提醒船舶驾驶员注意驾驶。如遇沉船事件的发生,监控中心将自动接收沉船的报警信息，包括具体的位置(含经纬度)和船舶基本资料，即时查询出距离出事点最近的搜救艇位置，下发搜救指令。并同步协调搜救工作，监控中心的工作人员可通过系统平台，指引搜救艇前往失事船只，完成救援、交通管制工作。

第三篇：基于地理信息系统的消防应用

警用地理信息系统(police geographic information system简称PGIS)是公安信息化的高端应用，是地理信息技术与公安业务信息系统相结合的产物，它可以有效地实现公安信息的可视化分析与展示，拉动公安信息整合、信息共享，提升公安信息化应用水平。随着消防部队信息化建设水平的不断提升，全国各地省、市、县三级消防指挥中心均将警用地理信息系统建设做为灭火救援指挥调度平台辅助决策系统的重要组成部分，不断完善功能，使其更加贴近消防部队实战需求，勤务工作随之得到不断改善和提升。

一、传统消防勤务工作机制的不足。传统的消防勤务工作由于缺少现代化的信息辅助手段和智能化的软件决策支持，严重影响和制约了消防工作的进一步发展。

(一)接处警工作效率低下。传统的消防接处警工作采用人工记录的方式，效率低，查找复杂，核实火警信号的“真伪”性存在一定困难，并且遇有大火大灾还需要人工从堆积如山的档案资料中查找有关的灾情资料、地图等信息，反应速度缓慢，导致小灾变大灾、延误战机等。

(二)分析研判不足。由于消防部队灭火作战、消防监督、社会宣传等工作的需要，消防部门需要对诸多的单位、高层、场所以及城市公共消防设施数据进行管理和统计。在传统的消防工作中，这些数据基本以纸质或电子文本的形式存在，在缺少地图定位采集的情况下，这些庞大而且离散的数据在城市中大量分布给消防部门灭火作战、消防监督、社会宣传等工作的信息统计、分析研判带来一定的难度。

(三)缺乏勤务工作全程管控。传统消防勤务，指挥中心、基层中队、车辆相对独立，执勤车或行政车辆一旦外出，就只能靠无线电设备保持和指挥中心联系，指挥中心也无法对车辆进行有效掌控，如车辆超速、跨辖区、行车线路等。在灾害处置现场，由于没有“一张图”的概念，指挥中心无法有效掌握各个参战中队的停靠位置，参战力量容易出现各自为战现象，不能形成整体合力和高压态势。

二、基于GIS的数字地图消防应用。以温州消防警用地理信息系统应用为例，温州市消防支队于2009年7 月起就委托第三方公司在市公安局PGIS平台上进行图层的二次开发，在PGIS原有图层的基础上，增加了 “消防水源信息、消防重点单位信息、消防中队信息、消防远程监控信息”等消防专用图层。2013年6月又开发消防GIS系统，并通过专用网络直接调用市局PGIS应用服务接口，确保消防GIS数据能及时同步共享市局PGIS的监控、巡逻车、人口基础数据等。

(一)灭火救援全程可视化。指挥中心接处警人员可以在地图台上对整个在情的发展情况进行跟踪掌握。119报警准确定位。119调度机在获取报警人的主叫号码后，立即向运营商程控交换机发起定位请求，10秒内即可以在消防GIS地图上显示该报警号码的定位信息。彻底解决以往灾情位置信息只通过电话询问方式获取造成的报警信息误差问题。目前，温州移动、电信、联通三大运营商的报警电话定位率高达80%以上，为快速处理警情提供了首要保障。处警途中全程监控。目前温州市公安局在PGIS上已经拥有4万多个监控点，100多个高空瞭望点，300余辆治安巡逻车3G，通过共享监控监控的方式，再结合GIS地图上的营区视频、车载GPS、单兵3G等监控资源，可以全方位、多角度将整个灭火救援行动，从车辆出库、途中行车，到现场处置的全过程，实时地以音视频形式，展现在接处警系统平台上，为远程调度指挥搭建了“可视化”的技术平台。作战行动态势标绘。通过GIS地图平台的态势标绘功能，当有重大紧急事件发生时，可以直接在消防地理信息系统中进行警力标注、作战部署等操作，并能保存为作战图打印出图，也可以通过交互式指挥控制系统直接下发到现场终端。同时还可以将地图遥感影像叠加到GIS矢量地图上，实现宏观把握，并使态势标绘更加具有立体感。

(二)消防监督研判智能化。利用地图台强大的大数据管理功能，消防监督人员可以利用前期在GIS地图上采集的各类数据进行分析研判。灾情分析“四色预警”。通过支队119接处警数据库与GIS平台的对接，可以选定时间范围，也可以选择警情类别、燃烧对象、财产损失、伤亡情况等进行多维度 “四色预警”分析，通过对不同时间段内的警情进行对比，可以在地图平台上以红、橙、黄、绿四种颜色来表示严重、较重、轻微、良好四个程度，能直观反应出各类针对性的数据统计分析结果，为领导决策提供参考依据。基于地图的重点单位监管。通过消防地理信息系统与消防监督系统的数据共享，可以在地图上直观展示消防安全重点单位位置，以及纳入户籍化管理的建筑的地理分布情况，并可以分类查询、统计建筑类别、单位性质等信息，为一定区域内开展单位消防安全管理提供信息支撑。基于地图的消防安全专项行动方案制定。基于地图可以根据单位类型、单位性质、单位等级、单位类别、管辖区域等信息，查询某一范围内的单位分布情况。而后再根据某一类别的单位分布情况，进行有针对性的消防安全专项行动检查。

(三)部队管理模式信息化。利用先进的信息化手段，可提升对部队内部的管理水平，同时避免了因人为原因而导致的失误。部队车辆跟踪定位。通过为部队执勤车以及行政车辆，加装GPS导航终端的方式。可以在GIS地图台上对车辆运行过程的位置、速度、方向、行驶线路、运行轨迹、疲劳驾驶、规范行驶等实施安全运行监控，同时GIS地图台还具有定位、监控、记录、警示、指挥调度、信息、通讯等综合功能。执勤备战日常检查。在日常工作中，还可以直接对基层中队进行接警出动测试。下发出动指令后，GIS地图台立即弹出该中队车库监控，并显示出车时间倒计时。同时通过GIS平台调用执勤车车内监控，检查出动人员着装情况。支队检查人员可以在支队指挥中心即可完成执勤备战日常检查工作，极大提升检查人员的工作效率。新建消防站选址。按照城镇消防站的布局，应以消防队以尽快到达火场，即从接警起5min内到达责任区最远点为原则。城市新建消防站可利用GIS无可比拟的优越性进行选址。GIS系统中包括道路、单位、水系、公共设施等城市要素都是以矢量化的形式存在，其包括点形、线形、区域形等，每种要素都有空间坐标及其特点属性。对各种要素的位置联系实际情况进行综合分析和评定，即可获得消防站的一个最佳选址。

基于GIS的数字地图的广泛应用，为消防部队执勤备战、消防监督、社会宣传等工作的充分发挥创造了条件，通过电子地图为各种信息系统数据库信息和消防部队工作之间架起了一座桥梁，不仅在于为消防部队提供了更有效的信息载体、信息传输、信息利用的强有力工具，而且更在于为消防工作进行空间分析和研判提供了平台、使得数字地图的消防应用成为现实，这对提高消防GIS的应用效率具有重要的现实意义。为使数字地图应用更加广泛深入，并产生良好的应用效果，进一步推动数字地图使用的消防化进程，今后还应加强一下三个方面的工作。

1、充分利用遥感技术及最新测绘专题信息，及时更新数字地图的空间信息，保证信息的位置精度和准确性。

2、制作更加丰富的GIS图层，在现有的矢量图、影像图、矢影结合图的基础上增加三维图层，丰富查询的手段，使地图上的建筑物更加立体直观。

3、建立与政府各部门的信息资源共享机制。如水务的水源管径、路政的道路桥梁、公交的站牌线路等信息，通过共享和上图，近一步充实消防GIS系统的大数据库，为统计分析及研判提供必要的数据支持。

第四篇：GPS在公安.交通系统中的应用

标题：

GPS公安，交通系统中的应用

摘要：GPS在公安，交通系统中的应用，通过实际应用，研究起现状，取得的效果 。

关键词：GPS，公安交通系统

引言：GPS最早应用于军事技术，在80年代开始应用于汽车管理领。诸如GPS车辆导航定位都集中在车辆自动跟踪调度管理，这种研究采用现代信息处理技术通信技术定位技术和控制技术大大提高了道路交通的效率和安全性，善了环境为现代信息社会提供了准确迅速的服务，GPS在公安交通系统中的应用前景是非常广阔的在开发车辆导航应用的同时也将带动与其相关的通信技术信息技术控制技术多媒体技术和计算机应用技术的发展定位技术的出现给车辆轮船等，交通工具的GPS提供了具体的实时的定位能力通过车载接收机使驾驶员能够随时知道自己的具体位置通过车载电台将定位信息发送给调度指挥中心调度指挥中心便可及时掌握各车辆的具体位置并在大屏幕电子地图上显示出来导航技术是一种尖端的军事技术，在80年代开始应用于汽车管理领。诸如导航技术车辆导航定位都集中在车辆自动跟踪调度管理，这种研究采用现代信息处理技术通信技术定位技术和控制技术大大提高了道路交通的效率和安全性，善了环境为现代信息社会提供了准确迅速的服务，导航定位在公安交通系统中的应用前景是非常广阔的在开发车辆导航应用的同时也将带动与其相关的通信技术信息技术控制技术多媒体技术和计算机应用技术的发展定位技术的出现给车辆轮船等，交通工具的导航定位提供了具体的实时的定位能力通过车载接收机使驾驶员能够随时知道自己的具体位置通过车载电台将定位信息发送给调度指挥中心调度指挥中心便可及时掌握各车辆的具体位置并在大屏幕电子地图上显示出来，因此车辆导航已经在成为全球卫星定位系统应用的最大潜在市场之一

正文：一旦出现紧急情况，司机启动报警装置，监控中心立即显示出车辆情况、出事地点、车辆人员等信息。车辆GPS定位属于单点动态导航定位。其定位精度约为100M量级。为了提高定位精度，可采用差分GPS技术应用差分GPS技术的车辆管理系统若采用一般差分GPS技术，每辆车上都应接收差分改正数，这样会造成系统过于复杂，所以实际应用中多采用集中差分技术。工作原理：每一辆车都装有GPS接收机和通信电台，监控中心设在基准站位置，坐标精确已知。基准点上安置GPS接收机，同时安装通信电台、计算机、电子地图、大屏幕显示器等设备。工作时，各车辆上的GPS接收机将其位置、时间和车辆编号等信息一同发送到监控中心。监控中心将车辆位置与基准站GPS定位结果进行差分求出差分改正数，对车辆位置进行改正，计算出精确坐标，经过坐标转换后，显示在大屏幕上。这种集中差分技术可以简化车辆上的设备。车载部分只接收GPS信号，不必考虑差分信号的接收。而监控中心集中进行差分处理，显示、记录和存储。数据通信可采用原有的车辆通信设增大监控备，只要增加通信转换接口即可。存在问题：对于移动监控目标来说，监控中心与其琯溪的车辆之间手距离的限制。增大

监控作用距离，应当结局晕啊距离通信问题。例如增加通信中继站，延续作用距离，利用广播或卫星通信方式是用监控范围覆盖更大的地区。GPS把定位、报警、监控、指挥调度系统融为一体，在捕获到跟踪的卫星信号后，其将地理坐标、时间、速度等数据及时传回指挥中心，在GIS电子地图上显示该终端位置及相关信息。即便城市环境异常复杂，指挥中心亦能以最快速度确定目标的地理位置，调集警力并赶到现场，从而更有效的维护公安安和打击犯罪.限制行车路线和区域. 控制中心可根据任务需要预设车辆行驶路线和区域, 当车辆偏离行车路线或限制区域时, 系统自动报警提示驾驶员和控制中心, 以便纠正.限制车辆行驶速度. 系统能够设置车辆允许最大行驶速度并自动监管. 一旦超速, 系统立即提醒驾驶员并向控制中心报警. 通过以上功能可使车辆按照指定的方向、路线、区域及速度行驶,并随机进行监控或定时检查, 大大提高了监控力度.记录车辆实时状态, 为管理提供依据. 系统能提供历史行驶状态详细记录, 每隔1 分钟自动记录并连续存储1 小时以内的详细行车资料, 如车辆位置、运行速度、运行方向及时间信息. 可据此在电子地图上回放车辆的实际行车过程, 也可在电子地图上快速再现车辆的行车路线轨迹及时间, 为事后处理投诉、路上事故等提供有力证据.指引行驶路线, 提高工作效率. 如车辆驾驶员不清楚目的地具体方位或路线, 可向控制中心发出“服务请求”, 中心可根据电子地图信息, 确定车辆所在位置, 准确指引车辆行驶方向及路径, 用最短的时间、行驶最短的路程到达目的地.防抢、防盗、提供救援服务, 确保车辆及人身安全. 在驾驶过程中如遇抢劫等紧急情况, 驾驶员可按下隐蔽的“紧急手动报警键”, 系统将自动接通急救电话, 并向控制中心发送紧急报警短信,在电子地图上自动标出车号、车型、颜色、驾驶员信息、车辆位置、行驶方向、速度、时间等, 通过系统的遥控断油、断电、制动等功能对车辆进行控制, 避免人身伤害和经济损失 研究意义及结论：汽车是现代文明社会中与每个人关系最密切的一种交通工具，据统计，仅几个发达国家的汽车保有量已有数千万辆。因此车辆导航将成为未来20中全球卫星定位系统应用的最大的潜在市场之一。预计到2000年，全世界用于车辆导航的总投资额的1/3。在我国，特种车辆约有几十万辆有关部门要求首先对运超车、急救车、救火车、巡警车、迎宾车等特种专用车辆实现全程监控、引导和指挥。目前使用车载GPS接收机进行自主定位的车辆很少，大量的开发应用热点在监控调度系统上。车载GPS导航设备在应用上的发展方向，应当着重多卫星系统、远距离监控以及多功能显示等几个方面。使用多卫星系统，如GNSS系统(该系统在2000年后将成为综合导航定位系统)，进行导航定位时由于卫星多，可以保证车辆实时定位的精度与可靠性。对于用于调度指挥的监控系统来说，监控中心与其管辖的车辆之间由于通信电台的功率有限，其作用距离仅几十公里。增大监控作用距离，应当解决远距离通信问题。例如增加通信中继站，延长作用距离，利用广播或卫星通信方式使监控范围覆盖更大的地域。监控系统的功能应当是多方面的。例如语音传输、视觉图象传输以及各种命令和车辆周围环境的情况录入存储等可以说，GPS导航定位在公交、交通系统中的应用前景是非常广阔的。在开发车辆导航应用的同时，也将带动与其相关的通信技术、信息技术、控制技术、多媒体技术和计算机应用技术的发展。总的来说GPS是很强大工具，单车装备了GPS设备可以引导驾驶员快速到达目的地，避免绕行，提高效率。一组车辆装备上GPS设备，则可以通过交通管理中心监视车辆运行位置，并进行调度管理，公安装备了GPS系统提高公安机关打击现行犯罪和处置突发事件的能力，增强对违法犯罪活动的威慑力。这同样意味着工作效率的提高。其兼具的报警功能也为出行提供了安全的保证

第五篇：燃气地理信息系统的建设与应用

2010-3-23白连明 储强 宋桂平

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摘要：阐述了地理信息系统的基本功能及在燃气公司的应用前景，探讨了系统建设中应注意的问题，给出了系统建设及应用的两点建议。

关键词：地理信息系统;燃气管网;空间数据;属性数据

Construction and Application of Gas Geographic Information System

BAI Lian-ming，CHU Qiang，SONG Gui-ping

Abstract：The basic functions of GIS and its application prospect in gas companies are described. The problems to which attention should be paid in the system construction are discussed. Two suggestions on the system construction and application are offered.Key words：geographic information system(GIS);gas network;spatial data;attribute data

1 概述

宜兴市燃气管网始建于1995年，近年来城市建设飞速发展，燃气用户大幅度增加，燃气管网不断延伸，目前已有地下燃气管网近1000km。管网资料越积越多，同一处管道由于改造变更可能出现多份资料，以传统方式保存燃气管网数据和资料，信息分散且容易遗失，给管理带来诸多困难。改变传统落后的管理手段，实现城市燃气规划、发展、服务、管理的科学化、规范化、自动化，建设城市燃气地理信息系统(GIS)是必由之路。

地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)是一种采集、处理、传输、储存、管理、查询、检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统，是分析、处理和挖掘海量地理数据的通用技术。系统由计算机硬件平台、GIS，专业软件、地理数据等组成。借助GIS，充分利用现有管道及地形数据，实现管道空间数据、属性数据、拓扑关系的一体化管理，可为燃气管网的维护维修、事故抢险、业务分析提供准确可靠的数据，形成一套行之有效的燃气管网信息管理系统。

宜兴港华燃气有限公司GIS建设于2004年，系统平台为Intergraph公司专门面对燃气行业的G/Gas产品。本文结合宜兴港华GIS的特点，主要针对燃气公司GIS探讨其基本功能、应用及建设情况。

2 系统功能

2.1 基本功能

燃气设施数据输入是GIS最基础的操作，也是系统平台搭建完成之后需要进行的首要工作，没有数据输入，系统功能就无从谈起。GIS系统数据输入方式与目前燃气公司常用的CAD绘图软件十分相似。系统除支持燃气设施的矢量、空间输入外，[1]

也支持各种燃气设施属性输入，例如敷设方式(地下、地上等)、竣工时间、施工单位等等。一定规模的管道设施数据被输入后，系统具备以下4个基本功能。

① 图形打印

利用GIS强大的绘图打印功能，除可以进行常规打印设置外，还可进行个性化页面设置，如在打印页面放置图标、比例、镶嵌文本(Word、Excel)等，通过设置不同图层的开关、图形比例、线型颜色等可以满足不同目的的打印，输出的GIS图纸不同于传统CAD或手绘竣工图，它不仅可以准确显示燃气设施的绝对位置，还可以清晰显示与周边参照物的相对位置，通过使用GIS图纸可以提高燃气公司管道巡查、泄漏检测、管道维护的工作效率。

② 区域分析

进行区域定义之后，通过系统目标区域分析功能，可以查询区域内管道设施的数量及其各种属性，并可按需输出存档、打印。此功能的应用不仅能提高管网维修、抢修的工作效率，也能带动燃气公司管理水平的整体提升。

③ 事故追踪

管道连接性追踪功能可以较快地显示与目标管道及设施连接的设施(如阀门)，可以帮助我们实现管道连接性追踪、事故状态分析等功能。用于指导管网事故处理，增强事故反应能力，减少事故损失。在管网发生泄漏事故时迅速找出事故位置，自动给出最优阀门关闭方案及事故处理意见，迅速绘制出事故发生地点的管网图及必须关闭的阀门的栓点图，并可打印出停气用户名单。

④ 智能化位置查询

随着城市区域的不断扩大及管网的不断延伸，GIS应用途径的不断扩展及使用人员的不断增加，对系统智能化位置查询功能的应用愈加频繁。位置显示不仅可以按照设备编号定位，也可以按照道路名称及交口位置快速定位。此外，浏览者可以通过简单设置以达到分层显示及高亮显示的目的。

2.2 应用前景

① 客户用气管理

在进行GIS数据输入时，添加诸如小区名称、楼栋、立管等属性，与公司现有客户系统建立属性连接之后，可以定期把客户资料导入GIS，这样就可以实现在GIS查询客户资料及客户用气分析的功能。

② 管网设备资产管理

由于管网建设数量大、范围广、变化快，其固定资产管理一直是个难以解决的问题。借助GIS，可以按照管网地理位置，按图分区逐个管段、逐项管网设施地加以统计分析，并设立相应数据库进行动态管理，做到资产数量与实物相符，家底一览无余。可以提供多种统计查询方法，如按任意给定区域、按管径、按使用年限、按管道材质、按阀门种类等进行单项或多项组合查询，以便全面了解管网状况。在管道设施属性输入时，通过投运时间及维护时间等属性的编辑管理，根据投用年限、

运行、维修及保养情况，进行综合分析，制定出维修及更换计划，使设备整体处于最佳状态，可以实现资产的动态管理功能。

③ 图档管理

GIS管道设施的输入以竣工图为基础，但成型的GIS管道图形也不能完全代替竣工图的相关功能，通过属性的输入可以建立竣工图与GIS相应设施的链接关系，实现对竣工图的电子化管理，动态更新、双向查询。另一方面，借助计算机辅助设计软件AutoCAD，将全部图档包括地形图、管网布置图、施工图、竣工图等矢量化，打印成光栅图，以叠加打包方式保存，实现图档管理无纸化。

④ 市场开发

通过GIS，能够宏观地看出管网的分布、管道的走向、管网的成环情况，这样在实际的市场开发中就能够准确预测出新管道开通时间，为用户提供比较准确的通气时间;通过GIS浏览住宅区密度分布，为市场开拓计划提供直观数据;通过GIS能够查询小区的实有住户与现有燃气用户，为市场提供潜在客户分析数据，这样进行市场开拓具有针对性。

⑤ 管道规划

利用地形图库与现状管道库的信息，按技术规范要求，进行设计计算、方案比较，合理确定管径、材质、管位，判断与建、构筑物及地下现状管道的水平间距、垂直间距，进行综合分析与协调。在施工前妥善解决所出现的问题，将有利于工程进展和费用控制。一方面通过海量数据库，大量详细、准确的空间信息，如地下各类管线资料、地上自然景观、城市建筑等，为企业做出更全面、更完善的规划、设计提供参考依据。另一方面通过GIS能够精确地量算出设计管道的长度，浏览实际的地形地貌情况，作出可行的管道走向设计，这样通过GIS数据保证了设计的快捷性、合理性和可行性。

3 系统建设

3.1 观念

① GIS建设的必要性及重要性

传统工作方式中，信息一般由图纸、图表描述，采用人工管理，甚至有些资料只存在于一些有经验的技术人员的头脑中，图档资料不齐全使管理一个庞大管网系统时力不从心。另外，大规模市政建设导致参考建筑日益变化，一些管网资料失去了原有价值，设备管理相当困难，管网设计也很难优化。为了彻底改变这一现状，必须引入GIS来管理管网资料。管网管理是一项系统工程，涉及规划、设计、施工及运行维护等各方面。这就要求供气企业的领导者和广大员工要充分认识到系统建设的必要性和重要性，并应建立新机制，切实加大投入。

② 规划与分期实施

要建立一个功能强大的GIS，需要进行良好的规划，在规划的指导下有目的有计划地逐步实施。规划一般包括GIS所涉及的信息及其来源、系统所应有的功能、系统在供气企业整体信息管理系统中的地位和作用及其连接方式、实施开发所需时[2]

间和经费等内容。运用GIS建立供气管网管理系统，其目标和前景十分诱人，但是整个系统的开发应用需要较长时间，不可能一蹴而就。应该本着统一规划、分步实施、边建设边应用、有投入有效益的原则，既要为公司节约项目开发资金，又要建立起稳定可靠、切实可用的燃气管网地理信息系统。任何急功近利、急于求成、幻想一步到位的开发思想，都是不切实际的。

3.2 软硬件选择

系统硬件包括由服务器及PC机组成的网络，由打印机、绘图仪与数字化仪器组成的外部设备。系统软件包括操作系统、GIS软件、数据库软件等，常用GIS软件有MapInfo、Arc/Info、ArcView、GeoStar、MapGIS等，常用数据库软件有Foxpro、Access、Orcal等。系统在规划及建设时，可根据具体情况做出合适的选择，但系统应具备以下特点。

① 开放性和易扩展性

系统应支持行业标准，如TCP/IP、CORBA、COM/OLE、ODBC等;提供与常用的数据库系统的接口，如SQL、Oracle、DB2等;提供与常用的应用程序的接口，如Visual Basic、Visual C++、Delphi等;支持其他应用程序，如Web Browsers;支持读取不同格式的数据;支持与其他应用程序的集成，如能实现与SCADA系统、客户系统、办公系统等应用程序的集成。应支持跨平台操作，可以在Windows NT、UNIX、Linux等多种平台上运行，使在不同平台上编写的代码可以不加修改地直接移植。为了充分适应燃气企业各种应用需求的不断变化和发展，GIS必须具有易扩展的特点。

② 先进性和针对性

GIS平台必须具有先进的技术和理念，从而满足现有的、未来的复杂多样的应用需求。对不同的行业，其管理和运行必然有着不同的特点，因此GIS平台也应该是一个充分针对行业特点而设汁的平台，其内核结构应该针对行业特点而设计。

③ 稳定性和安全性

对GIS平台的稳定性和安全性，需要做好认真的调研和论证。例如：是否支持多用户并发处理;支持多用户并发处理时，是否会出现数据碰撞甚至系统崩溃的现象;是否能够高效地支持大量数据的存取和交换等。

④ 经济性

一个平台的经济性很大程度上取决于平台带来的现实好处和长远利益。一个优秀的平台，应该能够降低地图数据准备和更新开销，提高劳动生产率，最大程度地提高数据维护的效率，避免因数据不断更新而造成成本增长。另外，还应具有较低的开发成本和数据维护成本。

3.3 底图选择

GIS的空间数据是系统主要数据类型，即明确表达管道等设施在什么位置(空间位置)的数据。其建立主要依靠城市地形图，而近年来城市建设的速度非常快，需要经常修测城市地形图，而修测地形图投入大，费用高，企业难以承受。少数城市注[3][3]

重城市地形图的管理，建立了统一协调、信息共享的管理体系，并且投入了大量资金，从而保证了地形图能够及时修测。地形图数据一般有3个来源：①由当地规划测绘部门绘制;②由道路建设单位或小区开发商提供;③燃气公司对旧管线建设地区自行测绘。对于众多数据的处理，要注意这样两个问题：数据格式的转换，图幅接边(坐标比对)。地形图大多采用矢量数据，对于矢量数据，不同来源采用不同的数据格式，这要求燃气GIS能把来自测绘等部门的数据转换成本系统适用的数据格式，其最快捷的方式是把不同系统的图形文件和属性文件转换成DXF格式，DXF文件是标准的ASCII文本文件，很容易转换成其他图形文件格式。

3.4 模块建设

GIS数据主要有两类：①空间数据，即描述管道等设施空间位置的数据，是地理信息系统的重要组成部分，常用的数据获取方法有扫描数字化、手动输入、实地测量、利用GPS等。空间数据包括长输管道、中压干管、低压管道、庭院管道、管道附件、门站、储配站、区域调压站、调压箱、用户等设施的空间位置。②非空间数据(属性数据)，系统功能的拓展及发挥在很大程度上依赖于此。非空间数据包括管道编号、图号、燃气类别、管道类别(高压、中压、低压)、敷设年月、管径、管壁厚度、材质、防腐层种类、验收单位(编号或名称)、验收资料编号、施工单位编号、维修单位编号、竣工图号、管理单位编号、使用日期、巡检周期、维修周期、使用年限、阴极保护站号、维修记录表格等属性数据。空间数据模块的选择及建设具有很强的行业性及针对性，即一方面要考虑燃气行业特点、行业规范，另一方面也要考虑使用者输入及浏览的方便性。属性数据模块规划是系统规划建设中重要组成部分，它直接决定今后系统的应用水平及效率，建设中应注意各属性之间、表之间的关系，并应适当地预留扩展余地。

3.5 人员培训

要搞好GIS的应用工作，就必须对GIS的管理人才、技术人才作好相应的规划，尤其是对相应的技术技能培训工作，要加以注意并进一步落实。其中系统管理人员的配备尤为重要，要对系统进行维护，有效地处理系统运行中出现的问题，系统才能发挥作用，因此对人才的培养必须高度重视。实际具体操作可以从两方面切入：一方面结合系统规划制定切实可行的系统操作指引，包括基本命令操作、功能调用、系统规划及常见问题解决方案;另一方面重视对人才引进和培养，共同构建GIS应用的坚实基础。

4 建议

① 数据管理

建立城市燃气GIS应从深刻理解“三分软件，七分管理、十二分数据”开始，数据的输入及管理是系统成败的关键因素。没有完整、准确的数据，系统就失去了基础，燃气管网信息系统中最有价值的不是硬件和软件，而是数据，只有完整准确的数据才能使得系统的功能得到充分发挥。数据的录入和维护是动态的。系统初具规模之后，功能是否高效发挥，完全取决于数据能否实现动态更新。也应认识到系[2]

统数据库的建立不是一蹴而就的，也不是一成不变的，应按照系统建设规划思路分阶段实施。

② 系统应用

一定规模的数据输入系统后，如何使公司更多的人共享使用、浏览GIS数据，成为系统应用中的首要问题。GIS采用的数据库平台软件购置费与使用(登录)人员数量有关，为节约资金也没有必要为增加几个系统浏览权限而额外购买软件使用权限(账号)，再者过多的电脑安装GIS平台也不利于系统管理。实际应用中可设法导出GIS数据(包括管道、调压器、阀门等设施属性)到Microstation(或类似于CAD的矢量绘图软件)，使用者电脑只需安装Microstation即可实现GIS中基本的查询浏览功能。这种做法至少有两方面益处：公司不需购买更多的数据库平台使用权限，节省系统造价;提高GIS在公司的应用效率，可以使更多人享受到GIS的开发成果。 参考文献：

[1] 朱恩利，李建辉.地理信息系统基础及应用教程[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2] 陈琴，张天华.城市燃气管理信息系统的应用[J].煤气与热力，2009，29(10)：B26-B29.

[3] 韩杰，刘兴华，王炳强，等.地理信息系统与电子标志系统在燃气管网的应用[J].

煤气与热力，2009，29(9)：B24-B27.