动态分段技术在公路GIS 中的运用探讨

刘青峰

(山西省公路工程监理技术咨询公司，山西太原 030006)

1 概述

计算机图形处理技术和计算机数据库技术是地理信息系统的重要组成部分，地理信息系统不仅将二者结合在内，而且将地理信息系统所处理的相关对象都具备统计信息及空间特征。例如地理特征是一段公路的起迄点，统计数据特征是公路的交通量及造价等有所具备的，在纸质地图上很难对这些统计数据进行描述。所以考虑到GIS在设施管理、城市规划等多项领域的应用积极效果，决定在交通运输中应用相关GIS，在交通运输中，它被称作GIS-T，它不单指GIS，而是其与处理技术和多种交通信息分析技术的结合。根据近些年来GIS在我国的发展可以得出在GIS发展领域中GIS-T有着重要地位。线性特征是多数运输设施所具备的，所以，与GIS相比，GIS-T更倾向于对运输模型和线性物体处理的应用，二者最大区别在于后者对线性参照系统有所采用。

2 动态分段技术

2.1 动态分段技术简介

对多种属性信息与线性要素上任何路段建立关联技术的同时都要建立在要素坐标不被改变的基础上，这种技术所指的便是动态分段技术。网络重叠概念是动态分段技术发展的根源，具体做法是利用设施数据为事件，路线系统要建立在拓扑图形上，而后在相应事件表中做存储工作。每一种属性信息的具体起终点偏距都会记录在相容事件表中，这路线进行图形和分割显示是可利用偏距来完成该项工作，但是对图形的分段，却没有真正完成。有关GIS三方面的具体数据处理模式是动态分段技术所涉及的，其中包括:1)联结，具体所指与位置和距离所对应属性信息的建立及实体在地理空间上呈线性分布的具体联系;2)分段，在查询和分析时，点状实体间目标和线状实体间目标在特定条件下有所满足及属性数据进行目标满足的全过程;3)空间和显示分析，在此可以根据属性数据与现状实体和点状实体通过动态分段和关联后所得出的结果，可再现性实体与二维坐标系之间所生成的联系建立在空间分析作用上，并有所显示来对空间进行进一步分析。

2.2 动态分段技术的线性参照系

线性空间实体与专题属性数据的具体线性参照系，是动态分段技术建立的必须基础，所以，在实际工作中会对两种参照系有所采用，其中一种为里程线性和公路名称参照，另一种为链—相关结点线性参照系。空间实体机是对公路的最好表述，属性信息间的重点问题，可以通过属性信息与公路里程建立线性要素之间相互关系有所避免，同时还可以方便其他各种信息数据的储存和分析等(见图1)。可以在一种具有属性值的新空间实体双重利用线性参照系及空间实体参照系。对空间的某种特定属性信息的给予动态分段技术可有所避免。在操作过程中，空间实体相关属性信息的匹配，也可通过指针来完成。公路网拓扑关系的模拟，可以尝试利用结点参照系与线性参照系在结点与连线关系上有所完成。拓扑结构链可以对结点间的连线有所表示。对实际公路拓扑网结构及坐标几何的访问可以利用该参照系有所完成。相较于前面两种参照系，通过结点与链构成的参照系具备灵活性。因此，在本文中，动态分段技术的相关参照系将会利用该参照系进行讨论。

2.3 基于线性参照系的动态分段数据模型

具体有两种实体类型，包含在动态分段数据模型中，首先，关于点状实体:其所指信号标志及交通事故点等;而具备相同的路面形式、条件及宽度的相关公路中段等都是线性要素的典型表现。相关包含里程值和空间要素标志的公路数据库是由里程属性表及公路属性所组成的，可用里程和公路名称来表示位置属性，新的线性实体在相对空间中的位置可以由多属性结构化查询有所确定并获知。

2.4 动态分段技术的算法实现问题

如果26 m的路面宽度为标示点B到C之间的距离，而里程值MPB，MPC为B至C之间距离，那么对形状点的各坐标在相应几何那都有已知，如何对XC，YC以及XB，YB分析目的有所找出，并将BC之间路段利用亮色来表示，详细见图2。GIS应用在管理信息资源上有很多优点，例如可以对数据不同类型的更新和获取效率有所提升，还可将空间分析功能有所强化，并且具体的分析结果十分复杂时，也可以利用图表等形式迅速显示，GIS利用这些优点和功能可以成为辅助决策工具中的良好选择。

2.5 城市管网管理

在城市基础设施中城市管网有着重要地位，在这其中都包括排水、给水、液化石油气、天然气、煤气以及工业管道及热力等多种类别，在城市发展过程中，是城市赖以生存及重要的物质基础所在，可以给予城市“生命线”的崇高评价。管线和管线点是空间目标在城市管网系统中的主要所在，管线点可与GIS中的相应结点有所对应，而应弧段是后者的表达，节点模型为其典型弧段，为了能够将管网信息在计算中有效管理，必须对结点进行事先确定。节点在管网系统中可以有很多点上的选择，例如权属单位变化点、材质变化点、管网交叉点等。另外，管网的相应属性值变化也相对频繁，如果在对管网数据库建立时，所采用的是传统类型弧段结点，那么会直接使数据库异常庞大，并且对其维护起来极为困难。可以对相关动态分段的原理有所依据，对该问题加以解决。在城市管网数据库建立时所采用动态分段技术的主要流程包括:需要对事件数据库及路径系统有所建立。出现数据化时，如果管线属于同一条连续，那么只需要将起点和终点作为相应结点对待即可，而不是对属性变化的点进行打断管线处理。而后再对各种属性的相关事件数据库有所建立，在进行属性值于不同管段分配时，可实施动态化。

3 结语

在公路管理信息资源中应用GIS可以有很多优势，例如，可以通过图表等形式，将较为复杂的分析结果快速显示。GIS本身所具备的功能和优点使其成为了辅助决策工具中的优先选择工具。可以通过动态分段技术对数据于点状和线性实体间的关联有所建立并且还可将相关分段结果有所显示，对空间的进一步分析有所帮助。