GIS技術在公路項目管理中的應用

王志嶺

摘 要：現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，科學技術也有了一定的提升，其中，GIS技術已經(jīng)在社會的各個領域中出現(xiàn)，并對社會的經(jīng)濟效益進行了一定程度的提升。在公路項目的管理過程中，通過對GIS技術進行應用，有助于提高公路建設項目管理的效率。基于此，本文對GIS技術進行了總結，并對其在公路項目管理過程中的應用進行分析，以期為公路工程信息管理提供參考。

關鍵詞：GIS技術;公路項目管理;應用

中圖分類號：U269.54 文獻標識碼：A

0 引言

地理信息系統(tǒng)是基于空間分析、空間數(shù)據(jù)庫和三維可視化技術，對地理空間數(shù)據(jù)進行收集、存儲、管理、分析、展示和描述的技術系統(tǒng)，GIS在宏觀地理空間信息表達方面具有天然優(yōu)勢。公路工程建設具有投資大、工期長、質量要求高的特點，他們之間會有很多數(shù)據(jù)。大多數(shù)數(shù)據(jù)是密切相關的，需要準確和及時的處理，因此，建立公路工程項目管理信息系統(tǒng)勢在必行，是提高項目管理準確性和快速性的關鍵。目前，公路工程中使用的軟件種類繁多，包括項目進度管理系統(tǒng)、質量管理系統(tǒng)、支付計量管理系統(tǒng)等，但這些系統(tǒng)都不能直觀、動態(tài)地顯示所管轄范圍內整個公路或路段的施工情況。地理信息系統(tǒng)（GIS）是圖形系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理的有機結合。在圖形系統(tǒng)的基礎上，對原語賦予不同的數(shù)據(jù)屬性，并將屬性數(shù)據(jù)與空間位置相結合。通過這些圖形元素，可以獲得相應的屬性數(shù)據(jù)信息，完成數(shù)據(jù)的管理和分析。

1 GIS技術的概述

所謂GIS技術，就是圖形系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的有機結合。在公路工程項目的實際管理中，一般是通過圖形系統(tǒng)進行實施，與此同時，結合不同的圖形有效的組合空間位置，確保我們的施工項目管理人員可以通過計算機了解施工現(xiàn)場情況，這有利于施工管理決策。該技術具有監(jiān)測、存儲與組織、數(shù)據(jù)采集、空間查詢與分析等功能，可以說，在項目管理過程中，GIS技術不僅可以以數(shù)字化的形式提供施工現(xiàn)場的基本信息，還具有快速檢索、統(tǒng)計計算、空間分析和輸出制圖等功能，提供支持的實時項目管理信息。當這些建設項目的建設過程比較復雜，很難對不同的建設項目進行比較時，我們可以利用GIS技術來實現(xiàn)，因此，GIS對建筑視覺形象的實現(xiàn)有著重要的影響[1]。

2 公路項目管理的重要意義

2.1 提高公路管理水平

高速公路項目管理模式的創(chuàng)新必須在原有管理模式的基礎上進行。隨著科學技術的飛速發(fā)展，為了提高公路管理的效率，必須創(chuàng)新管理方法。但是，管理方法的創(chuàng)新不能完全拋棄以前的方法，在這些方法的基礎上，檢查出彼此之間的差距，找出哪些傳統(tǒng)的管理方法仍然可以使用，然后消除無用的，這不僅有利于對現(xiàn)有資源的合理利用，而且也有利于提高公路工程管理的效率，使公路工程在迅速變化的社會環(huán)境中占據(jù)有力地位，有效提高我國公路行業(yè)建設水平，加強公路工程質量管理[2]。

2.2 提升公路工程的建設質量

建設公路工程項目的主要目的是為了提升工程項目的建設水平，降低施工成本，為公路建設工作的升級開展奠定良好的基礎。對于公路工程項目建設而言，不僅要有效落實建筑材料的檢查工作，確保各項材料達標，同時，還需要合理規(guī)劃施工現(xiàn)場的建設工作，為各項工作的有序開展提供可靠的保障。在完成工程項目建設工作之后，還應該對其進行嚴格的驗收，并且要落實相關機械設備的保養(yǎng)工作，最大限度保障工程項目的安全性，為全面保障公路工程項目的建設質量奠定良好的基礎。

3 GIS處理模型與實現(xiàn)技術

3.1 GIS處理模型分析

客戶端模型：要獲得所需的地理數(shù)據(jù)，用戶可以下載并將其保存到模型中的個人客戶端。該模型屬于專業(yè)客戶端軟件，客戶端信息處理功能明顯強大，但客戶端需要及時更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。GIS服務器模型：通用網(wǎng)關接口在接收到用戶請求時，在GIS服務器上處理相關的地理數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)頁的形式進行顯示。所有的處理都集中在模型的服務器端，這使得在客戶端更加容易，但是，這將導致大量的負載在網(wǎng)絡上傳輸[3]。

3.2 GIS技術實現(xiàn)

3.2.1 公路項目管理中實現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)庫

在高速公路工程管理和施工中，利用GIS圖形平臺將工程設計數(shù)據(jù)、質量數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、工程付款等特殊數(shù)據(jù)輸入到工程設計數(shù)據(jù)、質量數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)和工程付款中，每個部門和每個部門的負責人可以通過項目ID設施處理工程數(shù)據(jù)。然后，匯總的工程統(tǒng)計數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳送給負責項目經(jīng)理的中高級經(jīng)理。除此之外，總工程師可以重新理解整個項目的進度和質量。GIS及其圖形平臺、工程數(shù)據(jù)和項目經(jīng)理之間可以表示為以下關系，如圖1所示。

3.2.2 實現(xiàn)可視化模擬

可視化模擬是合理地處理數(shù)據(jù)庫中的記錄，并進一步激活數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，如施工進度、施工的時間等，而其他數(shù)據(jù)的形式出現(xiàn)在信息框文本，顯示項目的整個施工過程和實現(xiàn)。其優(yōu)點是便于項目管理人員了解項目施工的進度，在一定程度上促進計劃的實施，縮短施工的時間，提高施工過程中的效率[4]。

3.2.3 實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和訪問

在公路設計數(shù)據(jù)以及工程質量管理數(shù)據(jù)的過程中，一般都包含在對公路的建設中。在實際應用時，GIS可以分別對工程進行管理和整體訪問。數(shù)據(jù)傳輸可以接受網(wǎng)絡傳輸，工程數(shù)據(jù)庫一般存儲在用戶的服務器上。承包商和其他部門可以透過電子地圖對相關的信息與資料及時進行更新，并在指定期限內將資料傳送至業(yè)主的服務器[5]。

4 GIS技術在公路項目管理系統(tǒng)中的實現(xiàn)

4.1 GIS實體劃分

該高速公路項目涉及多個工程實體。除路面、地下構筑物、橋梁、涵洞、邊線、中線外，還包括排水系統(tǒng)、立交橋、隧道、參考區(qū)域、車站位置等。GIS系統(tǒng)可以基于這些實體進行分層管理，然后與地形圖和行政區(qū)劃級別疊加，公路工程項目中各工程實體的重疊層構成了電子地圖的工作空間。公路地理信息系統(tǒng)采用矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)來表示地形圖數(shù)據(jù)。道路服務器的CAD組件動態(tài)生成各個工程實體，利用工程實體的站號和基本幾何數(shù)據(jù)，在GIS工作空間中繪制相應的工程實體對象，可以根據(jù)需要查詢、添加、刪除和修改任何類型的地理實體。此外，還具有強大的空間分析功能，大大方便了公路建設過程中工程變更的位置信息管理[6]。

4.2 公路工程建設中實體對象的屬性數(shù)據(jù)

屬性數(shù)據(jù)是指用于描述與說明圖形空間實體的相關數(shù)據(jù)，但與空間位置沒有關系。在公路工程項目管理中以工程實體為例，涉及到的相關屬性數(shù)據(jù)包括很多。其中，除了有設計數(shù)據(jù)、計劃進度外，還包括質量數(shù)據(jù)、計量支付、工程文檔資料等。就GIS圖像平臺而言，輸入各工程實體的相關屬性數(shù)據(jù)，將其分別保存在相應的工程數(shù)據(jù)庫內。其中，各部門與不同層次的業(yè)務管理人員可利用工程實體對象的唯一ID去處理相關工程數(shù)據(jù)信息。承包商、項目經(jīng)理、總工等為中高層次管理者，可經(jīng)網(wǎng)絡查詢傳輸過來的相關工程輸入數(shù)據(jù)、匯總統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。業(yè)主、總工、監(jiān)理等屬于高層次管理者，可通過該系統(tǒng)了解工程建設相關信息，包括工程質量、施工進度、計量支付、合同管理等信息，為下一步?jīng)Q策提供有效的參考依據(jù)[7]。

4.3 GIS圖形可視化

GIS系統(tǒng)具有圖形可視化功能，可將公路與各構造物的相關幾何空間信息直觀呈現(xiàn)出來，并且以圖文結合的方式展示工程進展信息。利用GIS圖形能夠獲取項目建設的具體進度信息，同時，也能夠獲取相關工程實體對象的具體信息，包括工期進度、支付、計量等。此外，還可以對工程內涉及的各種對象進行查詢，并匯總所需信息。這樣能夠提高公路項目管理的信息化水平。

4.4 數(shù)據(jù)存儲

在GIS系統(tǒng)中可將公路工程建設中不同工程實體的工程數(shù)據(jù)進行劃分后單獨管理，并且還可借助GIS圖形平臺予以訪問。以電子圖形的方式發(fā)布相關工程數(shù)據(jù)，經(jīng)網(wǎng)絡進行傳送，各部門、各層級可利用GIS平臺查詢所需的工程信息，也可實時更新電子圖形數(shù)據(jù)。

5 結語

總之，GIS技術在公路項目管理中得到了成功的應用，能夠為工程建設方提供有效的地理空間數(shù)據(jù)，為工程施工組織工作的順利開展奠定了基礎。伴隨著科技的發(fā)展，可以預計該技術在公路項目建設管理中會朝著集成化、網(wǎng)絡化、三維動態(tài)可視化的方向發(fā)展，發(fā)揮出更大的作用。

參考文獻：

[1]李智，姜磊，仲躋沖，等.高速公路資產動態(tài)管理中BIM+GIS技術應用探討[J].中國交通信息化，2021（2）：46-48.

[2]張曉剛，段祥，馬烈龍.基于高速公路項目建設管理信息化平臺數(shù)據(jù)統(tǒng)一性的研究[J].交通世界，2020（34）：15-16+19.

[3]王維高，朱明，趙見，等.BIM和GIS技術在某高速公路施工建設管理中的應用[J].山西建筑，2020（23）：114-116.

[4]楊鴻，王興武，陳輔偉，等.BIM與GIS融合技術在通渭至定西高速公路項目施工階段應用研究[J].公路交通科技（應用技術版），2020（7）：23-26.

[5]成子橋，白家設，姬同庚，等.基于“互聯(lián)網(wǎng)+BIM”的高速公路全生命周期管理云平臺[J].國企管理，2018（15）：16-27.

[6]倪鑫霞.GIS在若干行業(yè)管理信息化中的應用——以公路、園林、自然保護區(qū)等為例[J].現(xiàn)代商業(yè)，2017（18）：78-79.

[7]李媛，龔曉芳，程延秋，等.遙感影像與GIS一體化的公路改建項目環(huán)境影響評價方法[J].江西農業(yè)大學學報，2017（3）：615-622.