济南市交通路网查询GIS系统的设计与实现

摘 要：GIS(Geographical Information System.简称GIS)技术是利用计算机技术和信息工程技术对空间信息和属性数据进行采集、处理、分析应用等的综合性系统技术。它能使图形数据与属性数据方便的联结起来。利用GIS技术进行道路交通规划管理，可为道路交通规划建设提供准确、可靠的数据；对道路交通各类数据进行定量与定性分析，在此基础上再进行可行性、合理性的分析研究，来实现道路交通规划的智能管理。

关键词：地理信息系统；VB；MapX；二次开发

中图分类号：K909文献标识码： A 文章编号：

一个实用的GIS系统，要支持对空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示等功能，其基本组成一般包括以下四个部分。(1) 数据输入模块。(2) 数据库管理模块。（3）空间分析模块。（4）数据输出模块

1.系统的设计与开发

1.1系统的设计目标

济南市交通路网查询管理系统建设的总体目标是:在计算机软硬件及网络的支持下，利用有线、无线通信传输技术、GIS(地理信息系统)技术建立一个电子地图信息系统，该系统以多元的、数字化的地理空间数据为基础，可以叠加各种道路专题数据信息，通过系统开发和集成，能够实现日常的信息输入、查询处理、分析等功能，为交通部门的规划管理和公路建设提供依据。

系统力争要达到的具体目标如下:

① 系统化、规范化收集区域内各级道路网信息、社会经济信息，建立基于GIS的道路网管理系统数据库，并实时更新。从而为道路主管部门提供及时、准确、较全面的相关道路的信息。② 制订科学、实用、完善的道路网管理系统，通过对道路网的分析，提出道路网改造建议，定期产生分析报告，为道路管理部门及相关单位提供管理和决策依据。③ 协调道路网管理、规划及建设之间的工作，为规划管理部门决策提供一定的依据。④ 实现空间和属性双向查询功能，在创建数据库的基础上，开发完善系统查询功能，包括单向查询和条件查询等。⑤ 能以多种方式进行道路各类统计分析，输出道路交通各类专题图、报表、图片等，便于道路管理部门进一步地分析研究。

1.2交通GIS系统的功能设计

1.2.1系统管理

（1)登录系统与用户管理，用户利用用户名和密码登录系统，系统根据用户名来判断用户级别，以不同的操作权限赋予不同的用户。（2）根据用户选择的不同的属性表对属性数据进行添加、删除、修改记录，而且可以根据不同的属性来选择记录，从而进行处理。

1.2.2 图形显示与管理

本系统可以实现图形的编辑以及放大、缩小、漫游、鹰眼(缩略图)、选择、距离量算、图层显示与隐藏、按不同比例开窗放大等基本功能还有地图的增强显示(动态分段的显示)、图层设置等。

1.2.3 信息查询功能

本系统提供了丰富的查询功能，包括简单查询、综合查询、空间查询等。通过这些查询可以了解数据的性质、范围及其相关信息，并且可以用查询的结果作进一步的空间分析，以满足不同用户的不同要求。（1）简单查询，是指按道路编码查询。（2）综合查询，按行政区或按道路的类别查询道路的养护情况、道路等级、路面类型、道路设施等信息，进行查询。（3）空间查询方式，点查询(地图属性信息拾取)、多边形查询、圆形查询、矩形查询、缓冲区查询。

1.2.4 打印输出

地图的输出是地理信息系统产品的主要表现形式。本系统提供了地图与数据的输出打印功能，可满足用户对信息的要求。

其中各部分的功能介绍如下：

（1)地图操作模块。该模块可以实现对地图的不同操作，包括:地图放大、地图缩小、地图移动、显示全图和在图上量测距离。（2)信息查询模块。模糊查询:用户只是输入需要查询信息中的几个字，系统就可以寻找到与之匹配的信息。点图查询:用户只要点击地图某个点，输入一个范围值，就可查询这一范围内的公交线路信息。周边环境:可以查询某一线路或站点周边的环境信息，如可以查询在山大路站周围50米之内的企事业单位。公交信息:查询某一条公交信息，包括运行线路、车站位置、运营时间、票价等。（3）空间分析模块。最少换乘分析:确定城市中两点之间换乘次数最少的乘车路径，并在地图上显示乘车路线，有两种输入起点和终点的方法:一种是点取法，另一种是输入法。最短路径分析:确定城市中两点之间路径最短的乘车方案，并在地图上显示乘车路线。也有两种输入方式:二点取法和输入法。

1.3 数据库的设计

1.3.1数据库设计的原则

数据库设计是系统设计的核心，也是系统实现的前提，是衡量系统品质的一个重要因素。济南市交通路网查询系统中包含图形、图像、文档等多种数据，数据的类型及来源也多种多样，数据的容量大，应用范围广，是一个纵横交错的网络，具有复杂的空间和非空间属性，多层次的道路网及其拓扑关系，以及大量交通管理设施。为了把济南市交通路网查询系统建成高起点、高质量的管理系统，更好地为交通管理部门服务，其数据库的设计显得非常重要。

1.3.2 数据库的建立

在信息系统中，数据库既是系统的基础，又是系统的核心。相应地，数据库的设计也是地理信息系统的核心，地理信息系统的几次重大的技术革命都是与数据库管理系统技术发展相关。地理信息系统的数据库是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合。数据库的内容和结构决定了一个系统的功能和质量，它是系统的核心。

城市交通道路工作的复杂性和不确定性，决定了城市交通道路信息系统数据的综合性和数据结构的复杂性。GIS不同于一般的数据库，不仅可以高效地处理空间数据，而且还可以管理道路的属性数据，并建立两种数据模型之间的关系。数据库是信息系统的一个最基本且最重要的组成部分，是本套系统的关键，也是用户最需要的部分。

2 系统功能的实现

系统功能的实现是在VB+MAPX编程的基础上进行的，包括基本功能的实现以及查询功能的实现。

2.1 基本功能实现

系统的基本功能主要有放大、缩小、漫游、全局显示、选择、距离量算、图层控制等。(1) 距离量算功能。在工具栏中单击“距离量算”按钮，然后在地图上选择两个点，就会弹出距离的对话框，显示距离。(2) 图层控制功能。单击工具栏上的“图层控制”按钮，会弹出图层控制的对话框，可以添加、删除图层，也可以选择是否可见，自动标注等功能。

2.2 查询功能的实现

对于查询功能的实现，我以公交查询子系统为例来说明。(1) 乘车方案查询。点击乘车方案，在对话框中输入出发站、目的站的名称之后，点击开始查询，可以出现多种乘车方案供用户选择。（2）线路查询。单击线路查询输入想要查询的线路，点击查询后可以显示沿途经过的站点。（3）站名查询。单击站名查询，输入想要查询的站名，查询后可以显示经过该站的所有车次。（4）模糊查询。点击乘车方案，当站的名称记不清楚时，可以用模糊查询站点的名称，

3 总 结

在本论文的设计过程中，我掌握了如何利用MapInfo矢量化济南市地图，以及如何在VB+ MapX环境下进行二次开发，了解了GIS设计与实现的大体流程，基本完成了济南市交通路网查询系统的设计与实现，并在设计的过程中掌握了很多有关地理信息系统的基本原理和开发方法，对地理信息系统在现阶段存在的问题有了更深的了解。随着 GIS 的日益广泛应用，在交通规划领域中的作用将会越来越明显，给交通部门的管理和决策提供了很大的帮助。本设计也是以满足用户需求为最终目标，来有计划、有步骤的完成设计工作，将提出的思路与方法应用到所开发的GIS软件中，并取得了理想的效果。