基于遥感的道路信息管理系统设计与实现

赵莹莹，杨志波，王慧妮

（1. 长沙市规划勘测设计研究院，湖南 长沙 410007；2. 湖北省基础地理信息中心，湖北 武汉 430074）

本文以长沙市道路信息管理系统为例，对城市道路信息管理系统的设计与实现进行阐述。

1 系统设计

长沙市道路信息管理系统的建设是以满足长沙市交通规划研究中心有关城乡交通发展战略研究、城乡交通规划编制、道路工程设计、交通年度报告等工作需要为基础建立的，主要包括遥感影像、道路边线、道路中心线、桥梁隧道等4个方面的数据，具有道路数据采集、属性信息录入、数据入库预处理、数据入库、数据更新、信息查询、数据分发、数据库维护等功能。

1.1 系统功能

长沙市道路信息管理系统建设涉及数据加工、后台数据管理维护和分发服务等方面，需要实现以下几个方面的功能：1）基于EPS2008软件平台进行数据采集、数据整理与属性信息录入；2）基于ArcGIS、Oracle等软件平台搭建长沙市道路信息数据库；3）实现空间信息数据库的数据入库、管理、更新、浏览、查询、下载、分发等功能； 4）通过一定的信息安全、认证等措施来保证数据库的正常运行和数据安全；5）道路信息数据采取不定期的基于对象的更新机制，每次更新时将原图存入以时间命名的历史数据库；6）与我院现有的地形、管线、航测、影像等数据库相互兼容。

1.2 数据库设计

1.2.1 要素代码设置

在基于EPS2008平台的长沙基础地理标准的基础上，对道路相关地物类别进行细化，对要素代码加以扩充，将道路中心线细化为快速路中心线、主干路中心线、次干路中心线、支路中心线、内部路中心线、匝道中心线、高速公路中心线、国道中心线、省道中心线、县道中心线、乡道中心线、小路中心线等12类，增加了人行道边线、人行天桥位置、立交桥边线、其他桥梁边线、隧道、建筑中道路边线、道路边线等地物要素种类，并对已有代码按上述类别进行扩充，如表1。

表1 要素代码对照表

1.2.2 属性表设置

根据交通规划管理与数据建库的需要，采用道路信息与道路中心线相结合的方式，将道路中心线按城市道路和公路两类分别进行属性信息扩展，这些信息需要结合影像图与规划成果进行人工采集和录入。除线元素的基本属性外，各类中心线需要扩展的属性表如图1所示。

图1 城市道路断面属性表和公路断面基本属性表截图

2 道路信息采集

系统信息采集手段以遥感影像和规划路网为基础，配以适量的实地调查。需要采集的数据与信息主要包括图形要素绘制、属性信息采集录入以及要素的图形和属性接边。

2.1 图形要素的绘制

图形要素的绘制包括道路边线、中心线以及重要交通附属设施位置的绘制，以影像判读为主、规划路网信息为辅。道路边线具体包括城市道路边线（包括人行道边线与道路红线）、公路边线、隧道边线、桥梁与人行天桥位置等，如图2；道路中心线有城市道路中心线（包括快速路、主干路、支路、内部路、匝道等道路的中心线）、公路中心线（包括高速公路、国道、省道、县道、乡道等道路中心线），如图3。

图2 道路边线

图3 道路中心线

2.2 属性信息的录入

在本系统中，需要将每条道路中心线的相关属性正确地填写在扩展属性列表中，其中有多项指标在传统的地形测量中是不需测绘的，但它们的属性与量值对城乡交通的规划、研究和分析却有着十分重要的意义。

相对于传统的空间地理信息数据库，长沙市道路信息管理系统中各级道路的扩展属性主要增加了以下几个指标的信息，其指标的量测规则如图4。

1）道路宽度为道路红线宽度（包含车行道、人行道、绿化带在内的宽度）；

2）断面形式分为一块板、两块板、三块板、四块板；

3）中央分隔形式分为双黄线分隔、栅栏分隔、石墩分隔、绿化带分隔等；

4）道路等级分为快速路、主干路、次干路、支路；

5）绿化带形式分为路中绿化带和路侧绿化带；

6）路侧绿化带宽度、非机动车道宽度均为单侧宽度。

图4 各扩展属性量测示意图

在本系统中，可便捷地将城市道路与公路的各个属性信息准确输入，其交互界面简单、友好、易操作，如图5、图6。

图5 城市道路中心线扩展属性输入界面

图6 公路中心线扩展属性输入界面

3 系统实现

长沙市道路信息管理系统是在Windows XP系统中，以清华山维EPS2008地理信息工作站为基础平台，对原有的基础地理数据代码进行扩充，利用VBScript和Jscript等脚本语言进行的二次开发，同时保留了原平台的界面，方便实际应用。

在数据存储方面直接采用数据库存储数据，基本图形信息与扩展属性信息统一存储在一个数据库，使得数据编绘、录入与更新工作都十分简便。同时也可采用嵌入技术，使平台数据可以直接在不同的系统中实现回放，并可与生产项目管理系统轻松衔接，实现数据在WebGIS上的访问。此外，结合本市高分辨率遥感影像数据的定期更新机制，道路信息数据也得以周期性地更新；为减少数据更新的工作量，提高工作效率，本系统采用了面向对象的数据更新方式，加之常规的道路竣工测量等数据的配合，真正实现了全市道路信息的实时动态更新。

4 结 语

遥感影像作为当今最便捷的地理信息数据获取手段，已在城市规划建设中发挥了十分重要的作用。本系统将高分辨率遥感影像与规划数据、道路信息、竣工测量等数据相结合，既从交通规划研究的实际需求出发，又融入了测绘专业的特点。随着城市机动化出行的快速增长，市民对出行效率、安全的要求不断提升[1]，该系统在交通规划研究乃至城乡规划编研工作中的基础保障作用将日益重要。

[1]长沙市交通年度报告编委会. 2012长沙市交通状况年度报告[R].长沙:长沙市规划勘测设计研究院,2013

[2]孙家柄,舒宁,关泽群.遥感原理、方法和应用[M]. 北京:测绘出版社,1997

[3]北京清华山维新技术开发有限公司. EPS2008地理信息工作站使用说明书[Z].北京:北京清华山维新技术开发有限公司,2010

[4]严琳.基于EPS2008工作站的GIS数据处理研究[J].科技资讯,2011(22):21-23

[5]闻建光,许惠平,刘万崧.基于遥感影像的校园地理信息系统[J].城市勘测,2012,10(5):304-308

[6]孟繁烁.基于遥感影像的变化检测方法综述[J].科技创新与应用,2012(24):57-58

[7]余剑.土地勘测定界系统的设计与实现[J].城市勘测,2012,5:60-62