孙作珂
沂水县自然资源和规划局 山东省 276400
摘要：由于新开通路段地图基础信息采集成本高、周期长，导致地图基础信息更新缓慢，影响业务系统正常运转针时这种情况，2017年集团开始研究利用互联网地图平台搭建高速公路行业地理信息系统的建设方案。本文着重阐述了如何利用MapABC平台和高德地图的栅格图，搭建基拙数据更新及时且易于维护管理的地理信息系统，完成内部管理业务系统和外部公众服务平台“一张图”的建设方案。
关键词：高德地图；地理信息系统
引言
随着信息化应用进一步渗透和融入交通运输管理和服务的备个领域，交通地理信息系统作为地理信息技术在交通领域的具体应用，已经被交通行业管理者广泛接受。由于GIS平台良好的信息展示方式，它在交通行业各种智能化业务系统中得到了集成和应用。
1.研究背景
在交通地理信息系统应用过程中.地理信息数据采集和处理周期长、成本高且数据更新和维护管理困难，这直接影响了业务系统稳定运行。在应用层面，由于行业地图平台与公共互联网地图的平台和展示方式不同，导致基于LBS（位置服务）的公众出行服务一直未能实现。
2013年，第一代GIS平台建设完成，基于ArcGis地图引擎平台搭建的业务系统在图形化展示效果上得到了较大提升。但随着时间推移和高速路网新开通路段的增多。地图信息更新缓慢、地图信息采集成本高等问题逐渐暴露，影响业务系统正常运转。近年来随着技术发展，以高德和百度为首的互联网地图导航服务商在地图更新速度、道路拥堵状态分析和预测方面的技术取得了显著提升，并形成了自动化数据更新机制，其中高德在交通导航方面的市场占有率较高。如果能将高德地图的平台和道路状态分析结果引入到公路行业并进行应用，或能有效支撑业务系统建设，提高管理效率。
2.系统整体架构
具有数据采集成本低、更新快、信息互联互通性好的特点。
该方案以高德地图离线引擎和高德地图公网平台为基础进行搭建，内部业务管理平台使用高速本地离线的地图平台，外部公众服务和部分公网业务系统使用高德地图公网的地图平台。建立的所有专题业务图层均存储在本地服务器中，但是内部和外部系统均能共享使用自建的专题图层，实现数据资源的内网统一建设和维护。
本方案中内部业务选用MapABC平台，以本地化方式使用高德地图基础数据。该平台能提供多种部署和网络调用方式，提供专业基础地图数据、交通路网、空间检索、路况渲染等为一体的综合性服务，是高德地图面向大中型企业或政府机关提供的付费有偿服务，能支持较高定制化，能共享高德地图公网数据和服务。
3.研究与实施
3.1平台搭建
（1）IT基础设施
IT基础设施由生产内网服务器集群、光纤存储服务器和DMZ网络中的通讯前置机构成。内网服务器集群由4台华为服务器构成，使用VMware ESXi实现硬件虚拟化，然后划分出4台虚拟机用于应用部署，光纤存储服务器提供4T的可用存储空间。
（2）数据库
系统部署过程中共涉及到三种数据库系统，分别是Redis ,MySQL和PostgreSQLo Redis数据库用于实时互联网路况和拥堵解析数据的缓存，MySQL数据库用于拥堵数据、交通事件、道路指数、区域指数数据等应用数据的存储，PostgreSQL数据库用于栅格地图引擎的基础数据、公里桩数据、运营公司辖区数据存储。
（3）GIS应用
在GIS应用部署方面，包括MapABC平台标准服务部署以及定制化的需求部署。其中定制化需求包括地图基础数据、交通拥挤度指数计算和桩号经纬度转换服务。
3.2数据采集与专题图层开发
（1）公路里程桩采集与经纬度转换
在GIS平台中对象位置通常采用经纬度或者特定坐标表示，但在交通行业中通常采用公路里程桩表示。因此，交通地理信息系统建设第一步是完成公路里程桩采集与经纬度转化。
由于利用采集车或者手持式GPS定位器进行公路里程桩采集的方式成本高、周期长，遇到新路段开通时无法满足管理需要。高速集团通过对高速公路行业特性的分析，利用互联网地图基础平台，提出一种低成本、方便快捷的公里桩采集与经纬度之间转换的技术方案，步骤如下。
①收集高速公路收费站、隧道、桥梁等重要结构物的公路里程桩。
②在互联网地图平台上，按照线性关系依次选取出相邻两个结构物，并依次标识为起点和终点，获得起点和终点在地图平台上的坐标。
③输入选择的起点和终点对应桩号。
④借助地图平台自带的路径导航功能，从起点导航至终点，获得地图平台中导航路径所有坐标点。
⑤借助地图平台自带的距离计算功能，依次计算出导航路径上所有点与起点间的距离。
⑥以起点公里桩为基础，将导航路径上每一个点与起点间的距离相加，得出每个点公里桩号。
⑦将起点、终点和路径上所有点的坐标值与对应公里桩保存进地图平台中。再借助平台提供的地理编码与逆地理编码接口，或者定制化桩号与坐标转换接口，实现桩号搜索和定位等功能。
本方案可行原因在于高速公路分段封闭运行、左右线隔离的特点，以及高速公路行业大多基于分段管控的原则进行公众出行服务和突发事件处置。高速公路分段点通常为收费站、隧道和桥梁三种结构物，因此只要保证这三种类型的结构物桩号在地理信息系统中定位准确就能满足高速公路行业的管理需要。通过上述方案生成的公里桩信息间距为302000米，遵循“道路线性变化越大间距越小，线性变化越小间距越大”的规律。
3.3行业专题图层开发
专题图层的数据维护一直影响业务系统使用，因此本方案基于“在使用中维护”的理念，开发出数据管理模块和展示应用模块两部分。将专题图层数据维护的工作根据路段管辖范围.分配给使用频繁的部门。数据管理模块负责专题图层中信息点的增、删、查、改功能。展示应用模块负责专题图层的显示和隐藏、信息点的聚合和搜索，以及相关业务系统的功能调用。
专题图层的建设分为两种方式，一是通过业务管理系统直接导入的方式，通过业务管理系统中记录的公里桩，调用公里桩与经纬度的转换接口获取GPS信息，实现地图定位；二是通过人工在地图找到位置之后，进行点位标注。
4.实际应用场景
经过近3年的研究，高速公路按照最终按照上述方案，已实现基于高德地图的二次开发数据接口5个、建设专题图层16个，已成功应用于对内的业务管理和对外的公众服务。初步实现了高速集团“一张图”的建设目标。
4.1内部业务管理
在道路内部管理业务中，大数据分析平台、ETC在线监测平台、联网监控系统都已经基于该地理信息系统完成应用开发和展示，并陆续进行已有系统改造。将以往基于示意图进行业务应用展示的方式升级到了准确位置的集中应用展示，并能实现基于空间的搜索和定位等功能。
4.2公众出行服务
首先高速集团与高德公司建立合作关系，双方建立数据交互机制，通过高德地图导航APP渠道提供公众出行服务。信息按照“先发布后审核’’原则，最决i分钟能推送到公众手中，通过图标展示和导航语音播放两种方式进行提示。其次高速集团通过自有ETC公众号、路侧情报板等途径以图形化方式为公众提供出行服务。
结语
与以往交通行业地理信息系统建设方案相比，本方案支持在室内完成公里桩信息采集，且具有成本低、周期短、易于维护等优点。同时，由于MapABC平台能共享高德地图基础数据，平台基础数据及时更新得到了有力保障。但该方案的实现需要独立制作数据处理工具，并使用MapABC平台和高德公网平台的部分二次开发接口，因此需要实施者具有一定编程能力。
参考文献
[1]王翔.省级交通地理信息共享平台的建设[D].吉林大学.2016.