地理信息技术在现场项目的应用浅析

地理信息技术在现场项目的应用浅析

1.    引言

1.1  GPS/RS/GIS

GPS 全称为GlobalPositioning System，即全球定位系统。该技术通过覆盖全球的多颗通讯卫星组织成测量网络，利用地面装置与不同卫星之间接收信号时的距离与时滞进行计算，实时生成 当地的经纬度信息及基本高程。GPS最初为美国全球定位系统的专有称谓，但目前欧盟、俄罗斯、中国均研制有本国的GPS。

RS全称为Remote Sensing，即遥感技术，是通过航天航空拍摄装备对地球表面进行探测，并将收集数据处理成图的过程。遥感技术最初仅限于可见光范围内的航空摄影，目前已发展延伸至微波、红外等下的多光谱、高光谱信息获取。

GIS 全称为GeographicInformation System，即地理信息系统，主要应用于空间数据的编辑、管理、存储、分析、输出、利用等方面。通过二维、三维地图展现方式，空间查询、统计功能，交互 浏览、图纸输出等视角，促使用户准确、直观、方便的理解现场基本空间信息。

在地理信息技术应用中，RS提供底层数据基础，GPS负责动态数据采集，GIS是后台处理展现的平台。

1.2  FM/AM/GIS

FM 全称为Facility Management，即设备设施管理。AM全称为AutomaticMapping，即自动制图。通过FM、AM与GIS的结合，采用计算机图形技术、 网络技术及地理信息系统技术，建立满足公共设备设施管理企业行业技术规范、生产流程和管理制度的自动制图与设备设施管理的地理信息系统。

在实际工作应用中，AM管理图形数据，FM维护属性数据，GIS则是实现一体化信息管理的支持平台。

2009 年4月1日，全球最具权威性的IT研究与顾问咨询公司Gartner最近发布了一份GIS在能源和公用事业部门应用情况的市场评估报告。报告称，GIS和 地理空间技术已经成为资产信息管理的关键工具。因此，Gartner公司制作了这份市场范围报告来调查现有的GIS产品和服务，供客户更好的了解GIS软 件供应商所能提供的技术。

该报告指出，能源和公用事业部门对地理信息系统（GIS）的兴趣点已经从传统的地图测绘转移到基础设施的管理以及 和地理位置相关的智能决策支持系统。以前，地理信息系统是独立的一个系统，设计的目的是为了解决具体的测绘需求。而今天，它已经从独立的业务部门应用发展 到企业级应用，其重点已经转移到企业GIS数据服务器和基于Web界面的高级应用。随着移动设备（如智能电话）的广泛使用和更快更可靠的无线网络（如 3G）的普及，实用的移动和无线应用将改变这些部门的野外工作方式。GIS已经成为企业信息管理战略的一个关键组成部分。

 

2.     现场项目需求

2.1  E/P/C/S板块分工

工程建设的全过程可以分为E（设计）、P（采购）、C（建安）、S（调试）四个阶段，各业务板块之间存在上下游的协作关系，而安全管理、质量管理、进度管理、财务管理等又横贯于E-P-C-S全过程之中。

从信息角度考虑工程建设全过程，E是创建概念信息的阶段，P、C是生成实体信息的阶段，S则是利用、比对上述信息的阶段。

设 计阶段生成的厂址踏勘数据及三维设计模型，通过一定的格式转换与属性添加，可以成为地理信息的基础数据来源。采购阶段获取的设备属性信息，施工阶段获取的 土建、安装空间信息，是项目重点管理的地理信息数据生产过程。调试阶段则可以通过实体信息图层与设计信息图层的空间与属性比对，验证核电工程建造的准确 性、合理性。

2.2  项目运作矩阵管理

项目式运作的特点在于以项目为经营利润中心，强化突出了项目管理的职能地位。项目式运作下，各在建工程项目部团队分为前后台进行工作，前后方之间的信息通畅显得尤为重要。

利用地理信息技术，身在后台的项目总及项目办公室人员，可实现与现场项目团队同样的直观体验，为总部决策提供辅助支持，提高项目的执行力。

地理信息技术的图层存储方式，可以方便地实现多项目专业信息的比对分析，用户可以过滤出自身感兴趣的信息进行各专业性工作。

 

3.     应用拓展分析

3.1  GIS-CAD

空间数据库建设是GIS成功的基础。具备空间属性，是进行GIS应用分析的基本条件。

工 程设计已基本实现电子化数据传递与利用，工程涉及的物件一般以CAD格式存储。CAD格式数据具备了物件的形状特征，但缺少空间坐标，故与GIS数据仍存 在区别。通过在CAD图形上设置控制点，并根据已有地图、卫片等数据进行几何校正，将现有空间坐标赋予CAD图形控制点，并进而推算各节点坐标。从而较为 简便的实现CAD数据与GIS数据的格式转换。

 

3.2  GIS-GPS

在地理信息技术应用中，GPS负责动态数据采集，GIS是后台处理展现的平台。通过软硬件结合应用，构建了动态信息采集-跟踪-分析的技术平台基础。

在设计架构上，通过GPRS等信号传递GPS位置结果，并由通讯服务器接收，进而调用地图/数据服务器处理Web请求后，通过Web服务器反馈处理结果。

3.3  GIS-ERP

ERP 对于空间资源管理要求促使了ERP与GIS的融合。在GIS-ERP集成上，可以考虑两个技术层面的实现。（1）组件集成：通过COM等组件将GIS功能 嵌入到ERP系统中；（2）数据集成：通过将数据库对象空间化，实现空间数据处理，再将处理结果通过ERP呈现到用户面前。

3.4  GIS-Portal

 

GIS-Portal的集成主要是展示层次的功能，目前市场上有家多的产品支持该方面功能，如BusinessObjects、Dundas Map等。

 

4.     结语

开发方式上的异构主要表现在系统架构与GIS组件的选择上。

系 统架构：目前普遍采用Clint/Server、Browser/Server架构进行设计开发。C/S架构客户端功能较强，能够进行一定复杂度的数据分 析操作，如较为专业的管线管理系统一般采用此类架构，C/S架构的缺点在于客户端需要安装软件，维护量较大。B/S架构客户端功能较弱，仅满足数据浏览、 查询等简单数据操作，难以进行复杂性较强的数据分析，适合一般性的查询GIS系统，但B/S架构无需客户端安装，维护量较小。

GIS组 件：GIS组件分为商用组件、开源组件及自行开发三类。商用组件稳定性较好，但灵活性较差；开源组件免费，灵活性居中，但稳定性较差；自行开发灵活性最 大，但需要较多人力投入，稳定性取决于开发人员素质。目前投用的GIS系统均采用ESRI商用组件产品，而类GIS系统采用自行开发方式。