杨维
沭阳县开源土地测绘院 223600
【摘 要】主要研究应用Arc Engine设计公路地理信息系统，分析了国内外公路地理信息系统的发展情况，并对基于Arc Engine的公路地理信息系统设计方法进行了讨论。
【关键词】ArcGIS Engine；公路；地理信息
公路交通是国家重要的交通基础设施，是国民经济建设的基础，对繁荣地区市场经济，缩小城乡差距有着重要意义。为了提高公路地理信息管理水平，有必要在公路地理信息系统中应用ArcGIS Engine，对及时更新公路建设进展情况，建立更加准确的公路地理信息数据库有着很大帮助。
一、公路地理信息系统应用与发展
（一）国外
西方国家在地理信息系统应用于公路现代化管理方面的研究起步较早。虽然地理信息系统出现的时间不长，但是其发展速度却非常快，现在很多国家都已经成功将地理信息系统技术应用在公路建设与管理工作中，取得了很好的效果，积累了丰富的经验。加拿大在一条全长127公里的公路选线中应用了地理信息系统，进行了公路选址环境分析和野生动物、森林、水、土壤以及植被保护等工作。与此同时，美国、日本、英国、芬兰等国家都将地理信息系统应用在交通系统中，有着很大的投资规模，取得了很多成就。
（二）国内
1、发展形势
我国在公路部门中应用GIS地理信息系统的最早尝试始于上世纪80年代末，最初的应用目的是为公路养护工作提供新的思路与技术手段，随着公路事业的发展和对地理信息系统理解的加深，在公路路网规划、选线、施工指挥、交通管理以及环境保护等方面也纷纷引入了地理信息系统，全面提高了国家公路建设与管理技术水平和工作质量。
2、存在的不足
虽然我国已经出现了众多自主研发公路地理信息系统，带来了公路信息资源管理的创新思维，但是在实际使用过程中也存在着一些问题有待解决。
（1）系统版本不统一
已经投入使用阶段的公路地理信息系统中自主研发的管理平台相对较小，更多的是商用地理信息平台，例如公路管理信息系统基于MapInfo平台，广东省公路信息管理系统基于Arc/info平台。这些基于通用GIS的公路地理信息系统软件没有根据当地公路管理实际情况进行适当的优化调整，软件实用性不强，难以体现出当地公路管理工作的特点，且系统中不属于地理信息系统的数据开发与管理工作比较困难。与此同时，不同的操作平台、不同的系统管理软件版本之间在数据格式、信息处理机制方面有着很大的不同，没有基于统一的标准，系统的推广和大规模应用比较困难。
（2）分析与辅助决策能力不足
地理信息系统的发展十分迅速，得益于其具有地图数据显示、检索功能的同时，还具有强大的分析与决策辅助功能，但是现阶段的公路地理信息系统在分析决策方面的作用有限，这和公路地理信息系统的客观发展阶段有关，相信随着公路地理信息系统的建设发展，其在管理分析与决策辅助方面的能力将逐渐增强。
二、基于ArcGIS Engine的公路地理信息系统设计
（一）数据库设计
GIS系统功能主要和数据库内容与结构有关，直接影响GIS系统使用功能和性能，对和其他技术之间的对接集成也有着很大影响。因此要求数据库要兼顾用户需求和数据库的可拓展性。
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现阶段，数据库管理平台最常见的是SQL Sever和Personal ArcSDE，现阶段，ArcSDE是最为成熟稳定的空间数据管理技术，我国省级基础地理信息数据库也多采用这种数据库结构，同时也在国家基础测绘设施项目设备选购清单中，因此选用SQL Server作为数据库关系管理平台，ArcSDE作为空间数据引擎，将公路数据和规划数据统一挂载在ArcSDE Geodatabase中，进行规划数据的管理操作，具体结构如图。
图1 矢量数据库组织结构示意
（二）划分图层
公路地理信息系统的主要功能是为公路网建设养护提供分析决策辅助，涉及到较大的数据类型和数据量，包括路网基础数据、公路统计信息、路线概况、桥梁、构造物、承载量、通行量、病害与养护记录等内容，所有不同的数据类型都需要存储在不同的土层上，独立于某个应用模式之外。根据公路地理信息系统所有数据类型，认为可以将所有数据划分为背景层、应用层和专题层三部分，每部分内再细分为更多层，在确保系统具有足够灵活性的同时，也保证了不同层次信息之间相互独立，能够根据应用需要灵活选取需要的图层进行组合。
（三）创建点对象
建立地理信息系统数据库需要大量在图层中标示点对象，创建大量点对象，也就是针地图的建立，需要在图层中准确标示出点位置，同时建立该点相关数据连接，设计人员需要掌握点对象建立以及和数据库关联的操作步骤，这是地理信息系统建设的技术核心。在没有历史资料的情况下，可以直接建立点对象并输入数据，如果数据库中存在历史资料，可以根据数据库中数据创建对象，从而识别多种数据结构。
（四）空间数据库建立
空间数据库是公路地理信息系统设计的关键，其主要工作内容是确定空间数据库数据模型和数据库结构，同时给出空间数据库全部功能的实现方案，并将该数据库设计结构方案通过编码实现，最后纳入地理空间数据库信息管理系统。公路地理信息数据，无论是空间数据或者属性数据，均存储在关系数据库SQLServer中，基于Geodatabase标准关系数据库技术地理信息数据模型，是一种ArcGIS标准空间数据结构模型。
（五）功能设计
1、文件管理
文件管理主要包括用户管理、地图打印等功能，其中系统管理是带有安全管理权限的功能，管理员可以设置和管理用户，设置对应密码。地图打印是系统的关键功能，能够根据用户要求打印各种比例、各种大小、各种内容的地图，具有配置和连接打印机的功能。
2、视图模块
提供地图操作的基本功能，包括缩放、前进后退、全图、漫游、开窗等功能，方便用户使用。
3、图层管理
它是控制地图图层的主要模块，非常关键。系统采用分层地图显示的方式，每个图层都可以独立设置选择方式，同时根据需要调整图层属性，例如比例尺、符号显示和图层名称等。
4、道路规划管理
实现信息查询检索、量算等功能，点击图形要素，视图区将立即显示该点基本信息。规划工作则实现公路规划、计划以及实施数据的查询、编辑、录入、关联、统计等功能，用于公路地理信息管理系统分析与辅助决策。
结语：
ArcGIS Engine改变了传统GIS应用孤立、封闭的问题，向着开放、联网的方向发展，配合先进的通信技术，在公路地理信息系统中的应用能够显著提高公路地理信息系统的分析和决策辅助能力，全面提高公路地理信息管理水平。
参考文献：
[1]孙延梅.如何运用ArcGIS Engine对公路地理信息系统进行设计之探析[J].价值工程，2012（14）.
[2]范学玲.基于ArcGIS Engine的城市交通地理信息系统设计与实现[D].长安大学，2014.
论文作者:杨维
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第20期
论文发表时间:2016/8/22
标签：公路论文; 地理信息系统论文; 数据库论文; 数据论文; 图层论文; 地理信息论文; 系统论文; 《低碳地产》2015年第20期论文;