葛健1 林茂克2
1.合肥市轨道交通集团有限公司, 安徽 合肥?230000 2.北京安捷工程咨询有限公司 北京 100000
摘要：基于GIS技术的城市轨道交通施工现场风险监控管理系统以城市轨道交通控制保护区管理现状和需求为出发点，实现了一套用于控制施工现场安全事件的实地巡查、协同处置、科学监管等的信息化工作平台。通过实践表明，该系统能够有效地提高城市轨道交通施工现场风险监控的工作效率和工作水平，从而为城市轨道交通的安全施工提供更好的保障。
关键词：GIS；风险监控；城市轨道交通；新基建
一、绪论
随着我国城市化进程的加快，城市轨道交通建设已进入快速发展时期。如何利用当前快速发展的信息化技术对轨道交通建设中的勘测信息进行管理，与日益发展和完善起来的城市基础空间信息系统相适应，达到信息的快速传递和高效共享，已经成为轨道交通测量生产企业必须考虑的问题。GIS技术作为一门处理空间信息为特色的现代综合性学科，大量应用于测绘、国土、规划、能源、环境、工程等多个领域，并且已经成为信息学科的一个重要分支。目前基于网络的WebGIS以其统一部署、方便访问等优势，成为GIS应用的主流，本文以WebGIS为主要技术出发点，结合当前主流信息系统技术，研究城市轨道交通施工现场信息化管理系统的设计、构建及其应用。
二、平台相关技术
GIS规范化发展是一个相对漫长的过程，随着各种系统的应用，GIS逐渐趋于成熟，在测绘领域的作用也逐渐的突显出来。GIS工作原理主要是对不同来源的多元化形式数据进行采集与分析，确定测绘的准确坐标。如利用经纬度、海拔等对变量位置实施标注。然后通过一定的组织手段形成能够直接方位的数据库，并通过不同系统运营商将地图形式的数字信息，通过一定的转换手段，转换成可以供系统直接识别的信息或图像。
三、平台需求分析与总体设计
3.1地铁工程建设中安全管控的重要性
地铁工程建设中的安全管控，不仅会影响工程建设的实际进度，还会影响参与施工建设人员的生命财产安全，因此，地铁工程建设中的安全管控是影响整个地铁工程建设的主要因素之一。对于地铁工程建设，其项目的设计非常复杂，而且需要使用的施工材料种类也非常多，加上工程施工中所使用到的大型设备，在操作过程中，往往存在较大的风险。结合过去地铁工程建设的经验进行分析，工程施工的安全管控可以从实施方法与制度等方面入手，全面整合参与施工人员的意见，加强施工人员的安全意识，确保各项安全风险管控措施可以得到充分的贯彻和落实，顺利完成项目施工。
3.2技术需求
系统开发需要实现空间数据的显示和管理、数据导入、空间查询与数据处理，主题地图绘制和分析等功能。数据显示和管理是一般软件的基本功能。GIS 系统能够对空间数据以图层的形式显示出来，同一标段所有测点能够在一层中显示。而且模块还能够提供浏览、缩放、增加、删除各个图层的功能，使用非常直观便利。WebGIS同其他B／S架构的Web应用系统一样遵循http协议，除一般的Web系统需要考虑的因素以外，以下几点是WebGIS的关键点：
1)获取地图图片的效率，WebGIS地图显示的原理是由客户端向服务器发起取图请求，请求中带有取图的参数，通常是地图的范围，然后服务器按照请求在后台将该范围的地图数据渲染生成一张图片，再发给客户端，这样后台服务器地图渲染的效率就会极大地影响到客户端地图浏览的效率。
2)服务器空间运算的效率，空间运算是GIS的特色也是基本功能，其效率的高低直接影响WebGIS的应用，好在经过几十年的发展空间运算的算法已经趋于成熟，目前主流GIS厂商的产品在这方面都有很好的表现。
3)近年来Web前台技术的迅速发展，如Javas—cript、Flex以及Silverlight等，也对WebGIS的发展产生着重要的影响，这主要体现在这些前台技术在处理图形、图像方面的技术不断提高，使得地图的渲染在前台实现成为可能，这样就更加减轻了服务器的负担。
3.3平台总体设计
本项目中进行WebGIS的应用开发，系统开发过程中，主要用到了以下几个方面的功能：①Web地图服务：加载地图服务，影像服务，WMS等，通过Web服务向桌面端、Web端和移动端提供丰富GIS功能；②图形绘制：在地图上交互式地绘制查询范围或地理标记等；③查询检索：基于属性和空间位置进行查询，支持关联查询，对查询结果的排序、分组以及对属性数据的统计；④空间分析和地理处理：调用地理处理服务(GP服务)，执行空间分析、地理处理等；⑤在线编辑：通过要素服务编辑要素的图形、属性、附件，进行编辑追踪；
四、系统开发技术设计
本文基于Web和GIS技术，结合工程现场的实际需求，建立了安全风险管理一体化平台，将施工监测、隐患监控与应急系统等模块集成，以期实现施工监测数据的便捷处理、多样化查询、多角度展示、快速预警，提高项目质量和安全管理的水平和效率。
4.1系统设计
（1）Web GIS系统架构：Web GIS结构于实现，Web GIS主要分为了部分：服务器与客户端，两部分通过联网相连。服务器分为Web服务器与GIS服务器，GIS服务器由应用服务器与数据服务组成。数据服务包含GIS数据、用户信息数据与地理信息数据。Web GIS的服务流程：Web服务器负责接收客户端的GIS服务请求，传递给GIS服务器，按照用户发送的不同请求，GIS服务器做出相应的反应。
（2）基于Mapxt 的Web GIS结构：MapXtreme是MapInfo公司开发的基于Internet/ Intranet的应用服务器，它具有强大的地图化功能，包括绘制专题地图、缓冲区分析、地图编辑、地图目标查找、地图显示、图层控制、空间选择、地理编码、扩展地图库和示例数据等。管理员只要在Web服务器上对MapXtreme进行编程和管理，用户就能够通过Web浏览器访问到地图信息。
MapXtreme通过地图引擎来向应用程序提供可供程序脚本语言使用的地图对象、属性和方法。而MapXtreme脚本语言则通过这些地图对象、属性和方法进行基于电子地图的各种空间分析。当用户利用MapXtreme开发工具完成MapXtreme应用的开发后，便可以通过文件拷贝等方式，将它移植到服务器上。见下图。
4.2基于 MapXtreme的 Web GIS系统实现
MapXtreme采用标准的TCP/IP协议，通过HTTP进行文档和文件传输工作，在浏览器端为标准的HTML语言，在Server端的开发语言为VBcript或者javaScript，在客户端为java或者javaScript。MapXtreme采用的是服务器端解决方案，客户端只需要Web浏览器。MapXtreme能够支持客户端、中型客户端和胖客户端等多种Web应用MapXtreme系统主要由3个层次构成：客户机、客户/服务器以及服务器。
4.3功能应用
（1）数据录入：Web GIS地图过二次研发与集成，数据可以通过后台管理进行录入，可在后台管理对GIS地图进行描点与画线，线与点可用不同颜色表示。
（2）GIS预警示例：实现预警报警信息提示；预警信息通过事务流的形式在管理系统中发布，通过GIS系统进行预警展示；实现对监测、巡查等预警的闭环管理，实现预警报警的响应、消警等。包括监测预警、巡视预警、综合预警及预警处置。
（3）数据展示：系统B/S端主要提供以下功能:数据图表和预警功能。提供2种展示模式:当当前最大值统计、测点概况、预警查询列表等。
五、结论与展望
通过建设轨道交通大数据服务平台，打造一个集轨道交通GIS 大数据管理、查询、展示与分析的“一张图”管理平台，可以实现GIS 数据的可更新、可扩展、可应用；可以实现二三维一体空间可视化展示轨道交通的空间位置，并反映轨道线路与沿线其他轨道线路、水系网、已建或规划的交通道路网之间的关系；可以实现轨道在模拟地形中的运行情况。
依托于地理位置和城市发展规划而建设的和运营的轨道交通，其空间信息的处理和有效利用，将是轨道交通行业信息化发展的重要环节。通过建设轨道交通大数据服务平台，建立一个GIS 大数据管理、查询、展示与分析的“一张图”平台，实现数据的可更新、可扩展、可应用。
参考文献：
[1]崔志伟.GIS技术及其在地铁信息化中的应用探究[J].价值工程,2018.
[2]冯利民.探索当前地铁建设项目土建施工风险管理[J].价值工程,2019,38(32):55-56.
[3]王玉博，潘路.城市轨道交通隐患排查治理信息系统设计与实现北京100037
[4]赵玉国.基于云计算的WebGIS系统构架研究.西昌学院学报(自然科学版)[J].2010,24(2)：45-47.
[5]吴边,吴信才.CloudGIS关键技术研究[J].计算机工程与设,2011,32(4):1342-1346
[6]黄杏元，马劲松.地理信息系统概论[M].
[7]郭文军，施仲衡，等.数字轨道交通基本框架的研究[J].