周演匯，何立富（九江職業(yè)大學 信息工程學院，江西 九江 332000）

基于GIS交通事故管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平臺設計與實現(xiàn)

周演匯，何立富
（九江職業(yè)大學 信息工程學院，江西 九江 332000）

現(xiàn)代化的交通事故管理系統(tǒng)應具備屬性數(shù)據(jù)分析功能、空間數(shù)據(jù)特征分析功能。以GIS作為系統(tǒng)開發(fā)平臺，設計空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫間的連接，并確定電子地圖的圖元要素和組織結(jié)構(gòu)，建立一個實現(xiàn)數(shù)據(jù)綁定技術(shù)和具備空間可視化分析功能的GIS數(shù)據(jù)平臺。經(jīng)測試，系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺運行穩(wěn)定，能滿足系統(tǒng)總體功能需要。

GIS；交通事故；空間數(shù)據(jù)庫；屬性數(shù)據(jù)庫

0 引 言

交通事故管理已經(jīng)從人工管理發(fā)展成信息化管理，GIS技術(shù)也成為應用主流，傳統(tǒng)的事故屬性數(shù)據(jù)分析功能逐步擴展成事故空間數(shù)據(jù)特征分析功能，以滿足交通事故的空間分析要求。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS），是用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)[1]。GIS具備空間可視化分析功能，能從大量的空間數(shù)據(jù)中發(fā)掘出隱含信息，以專題圖形式直觀形象地展示空間規(guī)律，幫助用戶進行分析和決策。本文以江西省九江市區(qū)為研究對象，重點分析和設計基于GIS交通事故管理系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫，并對系統(tǒng)運行的電子地圖平臺進行研究和設計，為系統(tǒng)后續(xù)開發(fā)研究工作提供基礎。

1 系統(tǒng)總體框架設計

系統(tǒng)應具備的功能包括基本功能模塊和應用功能模塊[2]。系統(tǒng)中的事故分析和專題圖分析屬于應用功能模塊，其余屬于基本功能模塊。系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計與實現(xiàn)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分為空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫?？臻g數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)是交通事故信息中的空間地理信息，借助GIS軟件能在數(shù)字化地圖平臺上直觀地顯示出來。屬性數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)是交通事故處理的屬性信息特征。

圖1 系統(tǒng)總體框架

2.1 空間數(shù)據(jù)庫

空間數(shù)據(jù)庫是指GI S在計算機物理存儲介質(zhì)上存儲的、與應用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件形式組織在存儲介質(zhì)之上[3]?？臻g數(shù)據(jù)庫設計依據(jù)配準后的數(shù)字地圖在GI S軟件中建立數(shù)據(jù)模型，從而實現(xiàn)地圖實體要素向數(shù)字化地圖圖層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。

系統(tǒng)研究對象為九江市區(qū)道路，所要描述的實體對象種類較少，對實體的空間特征分析只需建立概念模型、邏輯模型和實體模型，不需要進行屬性設計和編碼設計。系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫的具體設計步驟如下：

（1）對所需要描述的實體進行空間地理特性分析，建立空間數(shù)據(jù)概念模型[4]。確定地圖平臺所需要進行數(shù)字化的實體要素，對配準后的電子地圖進行實體采集和分類。系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫分為電子平臺基本地理空間要素和交通事故空間要素。前者包括各種單位點圖元，各種類型道路線圖元，各類居民區(qū)、綠化區(qū)域、城市內(nèi)河湖泊等面圖元；后者將交通事故看作一個點圖元，能直觀看出所處的地理位置及所在區(qū)域等空間信息。

（2）仔細分析空間對象的類型和特性，建立空間實體之間的邏輯模型。將概念模型中所分析的各類點、線、面，用GIS軟件提供的專用工具表示成點、弧線、多邊形、封閉區(qū)域等數(shù)據(jù)模型。如交通事故點在轉(zhuǎn)換成邏輯模型時被描述為點圖元數(shù)據(jù)，而他事故點集合看作一個點圖層。

（3）將邏輯模型用具體GIS軟件實現(xiàn)，形成物理模型[5]。物理模型的構(gòu)建是將邏輯模型的結(jié)果具體實現(xiàn)在計算機上，利用G IS技術(shù)采用分層的方式組織數(shù)據(jù)。每個實體集在數(shù)字化時看作一個圖層，按照地圖信息要素結(jié)合地理特征，分別設計出點、線、面圖層，以此作為具體的物理模型，進入到下一步的系統(tǒng)實現(xiàn)開發(fā)環(huán)節(jié)，如圖2所示。

圖2 空間數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)

空間數(shù)據(jù)庫設計在GIS設計過程中起著關(guān)鍵作用，系統(tǒng)采用Mapinfo進行地圖數(shù)字化，根據(jù)系統(tǒng)功能依次構(gòu)建點、線、面圖層，從而保證系統(tǒng)所需的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容豐富。

2.2 屬性數(shù)據(jù)庫

屬性數(shù)據(jù)是對交通事故屬性特征的描述和反映，是非空間數(shù)據(jù)，一般采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來存儲。系統(tǒng)采用SQL Server 2000存儲屬性數(shù)據(jù)，主要包括道路信息表、駕駛員信息表、交通事故信息表等。城區(qū)內(nèi)發(fā)生的交通事故情況，一般都需要現(xiàn)場采集一些基本的屬性數(shù)據(jù)。首先采集每起交通事故發(fā)生的原因、事故傷亡情況、損失金額、事故形態(tài)等；其次采集每起交通事故發(fā)生的時間、所在的行政區(qū)域等；再次依據(jù)G I S的特性對每起交通事故發(fā)生的具體坐標信息進行采集。交通事故信息管理屬性界面如圖3所示。

圖3 交通事故信息管理屬性界面

圖3中沒有表示事故點的具體坐標，因為系統(tǒng)雖然可根據(jù)事故點自動生成坐標，但用G PS定位裝置測出的坐標數(shù)據(jù)誤差要大于直接根據(jù)事故點在地圖上動態(tài)添加生成的坐標數(shù)據(jù)。

2.3 空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的連接

實現(xiàn)系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的連接，是系統(tǒng)功能設計的核心問題。只有實現(xiàn)二者的連接，圖層與屬性數(shù)據(jù)庫才能相互關(guān)聯(lián)，使用戶在圖層中添加事故點時，能與該點的屬性數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，即添加事故點圖元后，直接調(diào)出屬性數(shù)據(jù)存儲界面，實現(xiàn)關(guān)聯(lián)存儲。系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)綁定技術(shù)實現(xiàn)圖文關(guān)聯(lián)，即事故點圖層與保存屬性數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)[6]?？臻g數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的連接模式如圖4所示。

圖4 空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的連接模式

系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的連接步驟如下：

（1）采用數(shù)據(jù)綁定技術(shù)實現(xiàn)連接。數(shù)據(jù)綁定采用MapInfo 7.0管理空間數(shù)據(jù)和SQL Server 2000管理屬性數(shù)據(jù)，建立二者關(guān)聯(lián)關(guān)系，使圖層中圖元對象不孤立，具有與關(guān)系數(shù)據(jù)庫中屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系機制，在功能應用上實現(xiàn)操作互動。

（2）共有主鍵ID，即事故編號。MapInfo 7.0主要存儲事故的空間信息（以點圖層實現(xiàn)），SQL Server 2000存儲事故屬性數(shù)據(jù)信息，點圖層和屬性數(shù)據(jù)庫之間必須有一個共同的主鍵ID。

（3）確定空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的取值?？臻g數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)中共有主鍵ID的取值必須相等，即事故編號要一致?？臻g數(shù)據(jù)表除事故編號ID外，可增設事故類型、事故地點、事故坐標等空間特征字段。屬性數(shù)據(jù)表的設置可參照圖3。

（4）確定開發(fā)工具?；贕IS城市道路交通事故管理系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)[7]，采用VB+MapX開發(fā)，將MapX嵌入VB實現(xiàn)控件開發(fā)，從而實現(xiàn)互動功能，最終達到事故點圖元與屬性數(shù)據(jù)的映射關(guān)聯(lián)，如圖5所示。

由圖5可知，apoint表中的ID是交通事故圖層表的關(guān)鍵字，accident表中的id是屬性數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵字，apoint表通過MapX控件實現(xiàn)操作管理，將apoint圖層中事故點看作一個點圖元，則兩張表通過id數(shù)據(jù)綁定實現(xiàn)關(guān)聯(lián)。通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)使得在點擊數(shù)字地圖上的事故點圖元實體時，能即時查閱到所點擊事故點的詳細屬性信息。

圖5 空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的映射關(guān)聯(lián)

3 系統(tǒng)電子地圖設計與實現(xiàn)

系統(tǒng)平臺采用九江市區(qū)電子地圖，系統(tǒng)的主要功能是對九江市區(qū)道路交通事故進行管理分析，因而系統(tǒng)運行的電子地圖平臺要能清晰地顯示市區(qū)道路信息、相關(guān)地標建筑物信息等。系統(tǒng)數(shù)字化平臺的底圖采用比例尺為1:10 000的九江市區(qū)地圖，以滿足系統(tǒng)的開發(fā)需求，具有較好的現(xiàn)勢性[8]，能滿足系統(tǒng)中交通事故點輸入、查詢、顯示和分析統(tǒng)計的要求。

系統(tǒng)電子地圖制作采用Mapinfo 7.0，按照九江市區(qū)電子地形圖進行詳細的數(shù)字化，包括制作點、線、面。系統(tǒng)以經(jīng)緯度格式采集事故的坐標數(shù)據(jù)，制圖方法采用將1:10 000的紙質(zhì)地圖掃描成柵格圖像，然后配準。為減少誤差，采用GPS定位實現(xiàn)數(shù)字化配準。系統(tǒng)在配準時，首先選取地標點，然后采用現(xiàn)場測量，最后再到國家標準的網(wǎng)站查詢核實地標性建筑物的經(jīng)緯度，盡可能實現(xiàn)對柵格圖像精確配準。

3.1 電子地圖結(jié)構(gòu)

GIS電子地圖平臺是由若干圖層疊加在一起形成的，采用點、線、面、體進行分層抽象，從而形成圖層集合。系統(tǒng)采用MapX的Geoset文件組織圖層集合信息。系統(tǒng)是平面系統(tǒng)，不存在立體圖形，因而只采用點、線、面圖層疊加數(shù)字化電子地圖。電子地圖中地物的特征信息一般在數(shù)字化時進行標注。電子地圖的圖層疊加如圖6所示。

圖6 電子地圖的圖層疊加

地圖數(shù)字化是一項很重要的工作，是整個GIS的基礎性工作，是構(gòu)建G IS應用開發(fā)的基礎性平臺。只有細心專業(yè)地完成平臺的數(shù)字化工作，才能保證系統(tǒng)后續(xù)開發(fā)的質(zhì)量。

3.2 屬性信息結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)主要將交通事故點看作一個點圖層，在地圖上形象直觀地表示出來，方便用戶管理、查詢。系統(tǒng)主要圖層分為地標性建筑物點層、交通事故點層、道路線層、鐵路線層、高速公路線層、居民區(qū)面層、江河湖泊面層等。G I S電子地圖平臺的圖形是由圖層通過疊加構(gòu)成的集合，地物清晰，一目了然。系統(tǒng)采用分層的顯示方式把地圖上的信息完整、形象、直觀地表現(xiàn)出來，將圖元的空間特征展現(xiàn)在圖形界面上，從而建立空間數(shù)據(jù)庫。圖層中的圖元包含空間信息和屬性信息。屬性信息應根據(jù)系統(tǒng)的應用功能編制，對圖元進行統(tǒng)一注釋和數(shù)字化，系統(tǒng)點圖層可詳細編制屬性字段描述點圖元，線圖層、面圖層都可設計相關(guān)屬性字段進一步描述圖元。

4 結(jié)束語

本文在分析系統(tǒng)的需求模型和功能模塊的基礎上，重點探討系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的設計方法與綁定方法，對系統(tǒng)平臺的數(shù)字化工作進行深入分析，確定電子地圖的圖元要素和組織結(jié)構(gòu)。基于GIS城市道路交通事故管理系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)，能進行電子地圖的操作管理和交通事故管理及空間特征分析等[7]。通過測試，系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺運行穩(wěn)定，能滿足系統(tǒng)總體功能需要。

[1]徐慧，張虹.基于Web Service的GIS動態(tài)服務的設計與實現(xiàn)[J].計算機工程，2005(3):110-112.

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[3]王云飛.矢量空間數(shù)據(jù)庫引擎（SVSDE）的結(jié)構(gòu)設計與開發(fā)[D].北京:中國地質(zhì)大學土地科學技術(shù)學院，2009.

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[8]商細云.城市電子地圖的設計研究[J].太原重型機械學院學報，2004(l):50-53.

[責任編輯：王志梅]

（上接第4 9頁）上均可以用于“三農(nóng)”貸款擔保。涉農(nóng)銀行的縣級支行要在每年6月份之前，圍繞集體建設用地使用權(quán)、海域使用權(quán)、農(nóng)業(yè)裝備（設施）所有權(quán)、漁船所有權(quán)、水域灘涂養(yǎng)殖證、捕撈證、農(nóng)畜產(chǎn)品等質(zhì)（抵）押貸款，開展一二項試點，探索建立完善的操作規(guī)范制度。各級涉農(nóng)單位要加強與金融組織的合作，深入研究擔保物的登記、評估、交易辦法。

（3）完善農(nóng)村金融信用體系。深入推進信用社區(qū)（村）、信用鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）的評定工作，完善農(nóng)戶信用信息平臺。加快農(nóng)戶信用檔案電子化、規(guī)范化進程，將現(xiàn)有的農(nóng)戶信用檔案信息與“浙江省農(nóng)戶信用信息管理系統(tǒng)”平臺進行對接，并將農(nóng)戶信用信息平臺納入溫州市個人信用信息系統(tǒng)，實現(xiàn)資源共享。同時加大信用建設扶持力度，規(guī)范民間借貸行為，加強誠信宣傳引導。

（4）加大支農(nóng)惠農(nóng)財政補助力度。參照江蘇省財政對農(nóng)村金融的扶持政策，在農(nóng)村和欠發(fā)達地區(qū)開辦農(nóng)村金融機構(gòu)、增加農(nóng)村貸款、開辦涉農(nóng)擔保業(yè)務、發(fā)展涉農(nóng)保險業(yè)務等，給予財政扶持和稅收優(yōu)惠[6]。

[參 考 文 獻]

[1]溫州市人民政府.關(guān)于推進農(nóng)村金融體制改革的實施意見[EB/OL].(2012-10-11)[2013-04-20]. http://www.wzszsh.com/bencandy.php?fid=38&id=35473.

[2]錢水土，姚耀軍.金融功能觀視角下中國農(nóng)村金融體系的設計與創(chuàng)新[J].浙江工商大學學報，2011(3):5-10.

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[4]張颯，徐益平.國內(nèi)首個農(nóng)村金融改革試驗區(qū)啟動 麗水將引導民資建立社區(qū)銀行[N].東方早報，2012-05-18(6).

[5]胡雪峰，夏霞.縉云兩種模式領(lǐng)跑農(nóng)村金融改革創(chuàng)新[N].麗水報，2012-06-20(5).

[6]祝琳.日本的農(nóng)村金融環(huán)境與政策性金融[J].經(jīng)濟研究導刊，2012(3):109-111.

[責任編輯：吳贛英]

Design and Implementation of Data Platform of Traffic Accident Management System Based on GIS

ZHOU Yanhui, HE Lifu
(School of Information Engineering, Jiujiang Vocational University, Jiujiang, 332000, China)

Modern traffic accident management system should be capable of making categorical data analysis and spatial data analysis. With GIS as the opening platform of the system, a spatial database and a attribute database are designed to accomplish the link of databases. By determining the primitive element and the structure of the digital map, a GIS data platform with data binding technology and spatial visualization analysis is set up. It is tested that the platform can perform steadily and meet the overall need of the system.

GIS; Traffic accident; Spatial database; Attribute database

TP311.52

A

1671-4326(2013)03-0054-04

2012-12-14

周演匯（1982—），男，江西九江人，九江職業(yè)大學信息工程學院講師，碩士；何立富（1979—），男，江西九江人，九江職業(yè)大學信息工程學院講師.