范嵩

摘要：基礎設施包括市政公用工程設施和公共生活服務設施等，它為社會生產和居民生活提供基礎的設施服務，是國民經(jīng)濟不斷發(fā)展的基礎。GIS在物聯(lián)網(wǎng)技術的基礎設施管理信息系統(tǒng)中的應用，能夠實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的存儲、共享、采集、分析和制圖等，是目前基礎設施管理系統(tǒng)當中的一種重要的應用方式，對于提高基礎設施管理與維護的效率，具有積極作用。

關鍵詞：GIS；物聯(lián)網(wǎng)技術；基礎設施；管理系統(tǒng)

GIS是地理信息系統(tǒng)的簡稱，它負責對地理空間體位置等信息的采集、存儲、分析等，采用GIS以后，能夠增強基礎設施管理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的分析和存儲能力。該系統(tǒng)能夠對各項基礎設施的信息建庫存儲，并進行分析和處理。物聯(lián)網(wǎng)技術是一枚新型的技術，它通過射頻識別、紅外感應、定位系統(tǒng)等，將物品與互聯(lián)網(wǎng)結合起來，并進行信息的交換、對物品的管理、定位、識別等。物聯(lián)網(wǎng)的核心仍是互聯(lián)網(wǎng)。GIS與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合，共同應用于基礎設施的管理系統(tǒng)當中，能夠改善管理信息系統(tǒng)的效率。筆者就GIS在物聯(lián)網(wǎng)技術的基礎設施管理系統(tǒng)中的應用進行分析。

一、利用GIS的基礎設施管理系統(tǒng)的結構

基礎設施的空間分布管理的要求與GIS的特點符合。以GIS為主的基礎設施管理系統(tǒng)，能夠圍繞基礎設施的需要，對管理的結構、內容等進行調整，以提高管理系統(tǒng)的有效性。GIS服務器作為該項管理系統(tǒng)的核心，它的主要功能之一就是管理和維護基礎設施數(shù)據(jù)庫，并為管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)查詢、制圖、空間分析等服務。用戶還可以對管理系統(tǒng)當中GIS的操作進行調整，并對管理中的信息流進行維護。物聯(lián)網(wǎng)服務器的主要功能是對物品進行標簽，并對其信息進行存儲。當服務器接收到請求以后，可以將所需要的物品詳細信息反饋給用戶?？蛻舳讼到y(tǒng)是根據(jù)管理工作的需求而開發(fā)的。移動終端服務于野外調查和數(shù)據(jù)更新，具有一定的計算功能，能夠協(xié)助數(shù)據(jù)庫的維護與更新。

二、基礎設施管理系統(tǒng)中GIS的應用

（一）空間數(shù)據(jù)庫

利用GIS能夠對空間的數(shù)據(jù)庫進行設計。在數(shù)據(jù)結構設計方面，首先，將采集到的數(shù)據(jù)進行建庫儲存，儲存時采用集中的方式進行，為基礎設施管理系統(tǒng)的運行提供支持。在數(shù)據(jù)庫當中，設計者要對所有的基礎設施設計出合理的存儲空間位置，并根據(jù)目標間的拓撲關系對儲存的空間進行獨特設計。對于目標的屬性數(shù)據(jù)與電子標簽數(shù)據(jù)也要進行相應的存儲空間設計。

（二）空間查詢與空間分析

利用GIS在基礎設施管理當中設置空間查詢功能，用于對各類信息的綜合查詢。通過空間查詢，把握基礎設施之間的關系，提高管理制度的科學性。對于基礎設施管理系統(tǒng)當中的簡單查詢，用戶將查詢條件輸入以后即可進行，SQL語句用于相對復雜的查詢。SQL語句的應用能夠將多要素間的制約進行了解。同樣，通過電子標簽信息對相應的基礎設施或目標進行查詢。

從GIS目標之間空間關系中，進而進行空間分析，用戶可以獲取新的信息。GIS實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)圖層中獲取信息，空間分析的數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘，為解決地理系統(tǒng)空間問題等提供了可靠的依據(jù)。空間分析的內容包括空間統(tǒng)計分析、疊加分析、網(wǎng)絡分析等，通過地理空間分析挖掘出更多的空間信息，方便用戶掌握地理空間模式?？臻g數(shù)據(jù)經(jīng)過空間分析以后，能夠更加準確的表達出內在的含義，對于提高基礎設施管理系統(tǒng)對地理空間事件的預測能力、加強其控制能力等具有積極意義。利用GIS的空間分析功能，還能對設施的輻射范圍進行計算，并確定障礙，顯示最佳的線路連接等，對于基礎設施的布局與管理提供可以依靠的參考。

（三）專題制圖

通過所提供的數(shù)據(jù)，可以進行專題統(tǒng)計圖的制作，并為設施的管理與維護提供參考。利用GIS能夠提高基礎設施管理系統(tǒng)的制圖設計功能。系統(tǒng)所需要的施工作業(yè)圖、設施分布圖等，并可在制圖的過程中，調用數(shù)據(jù)庫的豐富資源進行制定，并按照統(tǒng)一的標準輸出制圖。至此，網(wǎng)絡發(fā)布的電子地圖便形成了。

（四）移動端系統(tǒng)與用戶管理

移動端系統(tǒng)為網(wǎng)絡應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，有助于根據(jù)基礎設施的分布情況建立有效的專用應用系統(tǒng)。通過無線網(wǎng)絡，也可在野外調查工作中進行數(shù)據(jù)的傳輸。

系統(tǒng)的服務器與工作人員所用的移動端系統(tǒng)是鏈接的，調查的數(shù)據(jù)可以通過無線連接傳輸?shù)椒掌?。通過管理系統(tǒng)的服務器，可以對調查所得的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，當數(shù)據(jù)通過檢測以后，便可以進入到數(shù)據(jù)庫，成為數(shù)據(jù)信息的一部分，進而可以被查詢、共享、傳輸?shù)?。根?jù)工作的具體需要，可將數(shù)據(jù)制定成相應的統(tǒng)計報表，為調查工作的進行與管理提供方便?；A設施管理信息系統(tǒng)也應該與商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相結合，綜合對用戶進行管理，提高了用戶管理的有效性。采用多用戶并發(fā)訪問機制，促進數(shù)據(jù)信息在多個空間的傳輸。采用密碼機制對合法用戶的權益進行保護，并有效避免非法用戶的惡意攻擊。

三、GIS在移動端的應用

移動設備的使用便于野外調查巡視工作的順利進行，方便了各基礎設施及目標之間的聯(lián)系和檢測，也為調查數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫之間的傳輸提供了方便。在移動端的應用當中，GIS可以進行如下利用：

（一）導航應用

利用GIS等制作的電子地圖，借助GPS能夠對用戶或者基礎設施的坐標進行判斷，能夠為野外調查作業(yè)提供較準確的導航。

（二）方便目標的選取與巡查

由于不同設施之間的空間距離較短，并且存在相互交錯的現(xiàn)象，這就需要對其進行明確的定位，而單純的GPS定位難以滿足。另外，地下管網(wǎng)的調查也需要GPS定位技術的支持。而采用與物聯(lián)網(wǎng)技術詳解和的基礎合適管理系統(tǒng)，能夠利用RFID對目標的標簽信息進行解讀，并在GIS數(shù)據(jù)庫中選取對應的目標設施，從而實現(xiàn)對目標設施的精確定位。同時，管理系統(tǒng)可以借助物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，對其技術設施或組成情況進行檢驗，確保數(shù)據(jù)庫信息與現(xiàn)場巡查結果的一致性。

（三）對設施目標數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測

自動檢測功能是部分基礎設施常見的功能，移動設備在對這類基礎設施的標簽進行解讀的時候，可以設施中的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行讀取和處理，并通過無線設備傳輸?shù)椒掌?，進行進一步的分析處理。RFID技術滿足了對數(shù)據(jù)的離線采集，大大提高了數(shù)據(jù)采集的效率。

（四）進程控制

技術設施管理系統(tǒng)的外業(yè)工作的配合與驗證，野外調查工作是一件繁瑣的事情，工作量很大，需要多名工作人員進行調查。但是，在調查的過程中，他們要分清已調查與未調查的基礎設施，避免重復調查或漏調查。這就顯示出了進程控制的重要性，通過調查工作人員的移動終端設備與管理系統(tǒng)服務器之間的鏈接，能夠將調查的數(shù)據(jù)盡快傳輸?shù)椒掌?。通過服務器，可以將已經(jīng)調查的信息再傳送到各個調查人員的移動終端設備，達到信息的共享，讓所有的工作人員都對工作的進程進行掌握，以提高野外調查工作的配合度與工作的效率。

四、客戶端管理系統(tǒng)

客戶端管理系統(tǒng)需要與用戶的需要相對應，并根據(jù)不同種類的需求建立不同種類的應用系統(tǒng)。下面將常用的幾種應用系統(tǒng)進行介紹。

（一）訪問GIS服務器

客戶訪問GIS服務器之后，能夠對GIS所具備的多種功能進行使用，例如：制圖功能、數(shù)據(jù)的查詢與分析功能等。

（二）維修與管護工作規(guī)劃

通過對GIS、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫所提供的數(shù)據(jù)資料進行綜合分析，工作人員能夠了解不同基礎設施的分布情況，并進行專題圖的制作。同時，通過數(shù)據(jù)庫的資料能夠對操作的任務進行全面把握，并制定出詳細的工作計劃、方案等，并繪制相應的圖標，以提高基礎設施維修和管護工作的有效性。

（三）訪問物聯(lián)網(wǎng)服務器

客戶端管理系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)服務器相連接，能夠對基礎設施的情況進行全面、具體、動態(tài)的了解，并對基礎設施的數(shù)據(jù)進行分類和綜合。工作人員根據(jù)系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)能夠對需要維修的基礎設施進行把握，物聯(lián)網(wǎng)為基礎設施的維修、管理提供了較大的幫助，提高了管理維護工作的效率。

四、小結

總之，在物聯(lián)網(wǎng)技術的基礎設施管理信息系統(tǒng)中應用GIS，能夠改善管理系統(tǒng)的工作模式，提高管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的采集、分析、制圖、共享、傳輸?shù)刃?，有助于提高工作人員野外考察、設施維護等工作的效率，還方便客戶對信息的查詢與共享等。GIS在物聯(lián)網(wǎng)技術的基礎設施管理信息系統(tǒng)中的應用方式多樣，是一種提高基礎設施管理系統(tǒng)效率的有效方式。

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（作者單位：北京財貿職業(yè)學院）