探究基于WebGIS的城市地铁施工监测信息管理系统

探究基于WebGIS的城市地铁施工监测信息管理系统

李筱辉胡开友

（江苏南京地质工程勘察院，江苏南京210000）

摘要：城市地铁是现代城市通行不可缺少的方式之一，已经成为我们生活的一部分。而城市地铁的施工过程却事故频出，缺乏有效的监测手段，难以保障各项施工工作的顺利实行。通过建立基于WebGIS系统的城市地铁施工监测信息管理系统，保障施工的规范性与安全性。本文通过详细讲述基于WebGIS系统的监测信息管理系统的构建，探讨其具体功能与实际应用。

关键词：WebGIS系统；城市地铁施工；监测信息管理系统

前言

在我国，地铁的施工工程已有多年的实践历史，但地铁建设的监控问题将成为困扰施工管理层的主要难题所在。通过WebGIS建立的监测信息管理系统，可有效的监控施工过程中出现的各项工程项目，防止意外的发生。通过实践积累，也为后续地铁工程设计与施工提供有力的数据支持，提高整个施工过程的科学化与高效化相结合的管理模式。

1WebGIS系统

WebGIS系统是一套Web系统与GIS系统相结合的新兴产物，以Internet系统为运行基础进行程序的正常运作。WebGIS系统主要以地理信息功能为核心，以WWWW为程序协议，是一项具有很强用户互动能力的软件，可以实现传输数据后，信息显示于PC端之中，并在其中进行软件信息的收集与操作。GIS系统的信息形象是以图形为表达形式的数据模型，使用者可以通过界面操作对数据模型进行查询与操作，基于以上特点，可以实现使用者利用WebGIS系统进行数据搜索与操作。WebGIS系统主要优点是具备良好的操作性与互动性，系统可以与Internet上任意系统与软件进行操作与交换。用户可以通过Internet的任意网点，进行WebGIS站点的数据阅览与搜索工作，其功能还包括空间数据与制作图形。所以，WebGIS系统不但具备大多数GIS软件中存在的功能，也可使用Internet系统的特有功能，也就是用户不必在自身的PC端上进行GIS软件的安装就可进行Internet任意站点上的远程访问空间数据与程序功能，通过GIS系统的分析，可实现Internet上各类站点进行互动的地图与数据交流。

2WebGIS系统的设计

建立利用WebGIS系统为核心的城市地铁施工监测信息管理系统，该系统功能主要用于实时监测，保证施工的顺利进行。这是一套将地铁领导层、施工方位、地铁施工总体设计单位之间有机结合起来的地铁施工项目实时监控和预警信息处理系统。系统利用人机交互式的处理理念，其设计以扩展性、实时性、灵活性、耐久性与安全性为基础特征。针对上述程序基础特征，系统设计重点是：优秀的框架结构与数据驱动系统，用于日后的软件升级与使用；互相独立的子系统，维护主系统的稳定性与扩展性；优秀而统一的用户操作界面；整套WebGIS系统的基础是以广域网进行设计，使用网络进行程序的管理、传输与共享信息，以适应新时代的网络化、信息化的时代特征，于此同时，WebGIS系统的操作要求简洁而清晰，构建费用经济而实惠，可以推广于全国各类型施工监控体系之中[3]。

2.1WebGIS系统的组成及主要功能

2.1.1系统的组成

以WebGIS系统为核心的监测信息管理系统，由数据采集、实时监控信息和预警信息三部分组成。可以通过移动数据端或PC端进行户外自动、半自动的数据收集，以互联网或无线网络向监测系统主体传输各项数据，并利用监测信息的管理程序进行数据的存储、整理、分析与预警工作。

2.1.2WebGIS系统的功能

WebGIS系统的监测信息管理系统具备下述数项功能：数据储存、数据处理与整体分析；产生报表、产生变形曲线图与速率图；利用回归分析功能进行变形预警、安全预警、网络数据发布与信息交流。从系统逻辑角度讲，依据程序逻辑关系与面对不同要求的客户，通常将系统划分成地铁监测信息管理系统、数据库与数据实际应用的各类数据层。这三类数据层并不存在用于直连的接口，而是依靠数据共享工程所产生的信息数据相互连接，对相同数据结构下的总体数据层进行信息的操作，将其中产生的数据依靠分析与信息分离进行工作，整套系统的功能具备适应性与便捷性。可以通过增添相关形变信息的综合模块，分享地铁施工过程中出现的形变数据，也可增添全新的地铁施工线路而不会被受到老旧的地铁施工监测管理的影响，可将整套工程快速划分为数项不同的模块，利于各项目的开展与管理工作，不同的数据层可采取相同或不同的开发与扩展技术、不同类型的硬件与软件，可有效减少各环节的依赖性。各数据层的基础功能：

（1）数据层的特征以吸收外部数据，将其引入系统内部的数据结构之中为主；

（2）数据管理层拥有多项功能，包括针对系统各项数据进行整理储存、维护、删除等；

（3）数据应用层可进行网络的浏览、查询与下载，也可通过上述方式进行网络数据的收集与传输工作，属于系统数据自动化整理；依据施工过程中监测信息管理的要求，针对数据系统进行整理与分析，可获得不同数据整理与分析的可视化图形，是一项拥有多种模式的数据应用层。

2.2WebGIS系统的不同接口

WebGIS检测预警系统的工作基础需收集施工过程中的各项监测数据，随后进行各项数据的整理、储存、统计、分析与浏览工作，还包括基于网络数据下载与数据备份，并针对已经取得并储存于WebGIS系统中的不同数据进行整理、分析与预警管理。WebGIS系统的不同接口：数据系统和主体服务器之间的通讯传输接口；预警信息传输接收接口；数据系统和工程监测信息储存传输接口。

2.3WebGIS系统物理视图

WebGIS系统服务器与基于网络的数据依据分布式数据进行信息与系统的整理与设计，WebGIS系统依据自身功能可划分为数据系统应用、数据库、电子环境地图、服务器节点，也可将上述系统功能结合于相同的服务器节点中。

3WebGIS系统的功能设计

WebGIS系统从整体功能上可分为：地铁施工线路与道路变形管理；工程实施监测信息管理；预警信息管理；WebGIS信息管理；系统数据日志与信息管理；信息传输平台。

3.1系统数据日志与信息管理

系统数据日志与信息管理对于系统的运行有着重要的意义，不能出现分毫差错，对此，就需要系统综合用户日志管理、运行报告、使用错误处理、错误报告、数据备份与删除等方面有机的结合起来，以保障系统的顺利运行。

出错报告含有警告信息与信息数据错误等。用户日志管理分为删除、传输、打印等，包括系统使用者的注册、登录、验证、授权与操作日志的综合性管理措施。针对每一位登录系统的使用者，都需进行身份的验证，用户获取对应的权限后，系统会自动储存用户操作与登录信息于系统日志之中。

3.2地铁施工线路与道路变形管理

地铁施工线路与道路变形管理包含不同的站点与区间，对其中的名称、水利问题、地质环境、工程实施状况等数据进行信息储存与传输工作。

3.3WebGIS信息管理

WebGIS信息管理系统是基于可跨平台使用的Java语言进行系统的编制与开发。其中的信息管理系统，包含城市地铁的全部信息，具有运行线路、站点基坑、道路形变状况与停车站等情报，监测系统将以上信息制作成可视化图形。使用者可随时进行地铁各项信息的查阅、搜索、图形扩大与缩小等功能。

3.4工程实施监测信息管理

通过PC端界面的操作与使用，完成各项数据库的信息交换，包含工程实施过程中的监测阶段收集的相关数据，并进行更新、删除与传输工作。拥有管理数据权限的工作人员，可利用网络或手机信息平台将各项监控数据传输到主系统之中，操作PC端的使用者，可以随时查阅与下载相关的监控数据。

3.5预警信息管理

预警信息管理系统不只拥有工程各项监测数据进行传输，还可依据不同数据要求针对采集的各项数据进行整理与分析，对地铁施工工程中出现变形问题进行实时监控，整理出可视化变形监控图形。预警系统其中包含水平位移监测、轴力监测、爆破监测等，通过上述多项检测功能，可同时检测与预警多处施工实情，为领导层提供实时数据支持。

4结语

WebGIS系统的监测信息管理系统针对地铁施工工程中的监测信息详细需求，设计不同功能与综合数据库，并可全面监测地铁施工的各项信息，为新时代的城市地铁监测数据整理与分析工作提供了确实有效的数据支持。

参考文献：

[1]于天光，于建欣，李春玉．地铁工程施工安全远程实时监测信息管理系统[J]．中外公路，2014（05）

[2]李智慧，刘卫景，刘文峰，郭兴玲，杨鹏．地铁施工对上部建筑结构安全性影响的在线监测系统设计与实践[J]．隧道建设，2014（10）

[3]黄向东．地铁施工变形监测管理及GIS的应用研究[J]．技术与市场，2013（7）

[4]胡荣明，杨成斌，陈晓娣，魏曼．地铁施工监测预警系统研究与应用[J]．城市轨道交通研究，2013（8）