覃茂運，龍保呈，何一明

(?？谑幸?guī)劃勘察測繪服務中心，海南 ?？?570105)

AutoCAD廣泛運用于城市規(guī)劃、測繪等領域，許多行業(yè)應用軟件也都基于CAD平臺進行二次開發(fā)而成，AutoCAD已然成為規(guī)劃設計和國土測繪等行業(yè)的代表性應用軟件。隨著現(xiàn)代城市規(guī)劃理念的不斷提升和規(guī)劃信息化工作的不斷深入，以GIS技術為代表的新技術不斷融入城市規(guī)劃管理和項目設計中。如何將CAD技術與GIS技術相結合，實現(xiàn)兩者的無縫集成，為城市規(guī)劃與管理工作提供方便、快捷的技術手段，提高規(guī)劃管理與設計的效率和質(zhì)量，成為規(guī)劃信息化建設亟待解決的重要課題。

本文在深入探討基礎地理信息服務平臺應用的基礎上結合規(guī)劃項目設計，探討并提出基于地理信息服務和CAD的集成規(guī)劃設計模式。

1 地理信息服務平臺

地理信息服務平臺是以基礎地理信息數(shù)據(jù)為基礎，以信息系統(tǒng)為主要管理工具，整合與空間信息相關的非空間信息，以網(wǎng)絡為載體，以各種信息終端為媒介，面向政府、公眾和行業(yè)提供地理信息服務。

1.1 數(shù)據(jù)庫設計

基礎地理信息服務平臺以3S技術為支撐，對基礎地理信息實行統(tǒng)一建庫和管理，將各類空間數(shù)據(jù)進行格式轉換、精度壓縮和安全處理，實現(xiàn)各類信息的疊加、分析和綜合查詢，建立了多源、多尺度、多時態(tài)的空間數(shù)據(jù)庫。

(1)空間數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)包括基礎地理數(shù)據(jù)和規(guī)劃專題數(shù)據(jù)?；A地理數(shù)據(jù)有政務電子地圖、城市地名數(shù)據(jù)、多比例尺基礎地形數(shù)據(jù)、地下綜合管網(wǎng)數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像、衛(wèi)星遙感影像等;規(guī)劃專題數(shù)據(jù)包括規(guī)劃編制成果、規(guī)劃項目審批信息、規(guī)劃五線數(shù)據(jù)、規(guī)劃用地數(shù)據(jù)等?？臻g數(shù)據(jù)通過瓦片生產(chǎn)工具轉換為不同等級的圖片進行存儲，不同等級的瓦片存放在服務器上對應的文件夾中，用戶在訪問數(shù)據(jù)時根據(jù)比例尺的大小調(diào)用對應級別的瓦片，極大提高了數(shù)據(jù)讀取和傳輸?shù)乃俣取?/p>

(2)屬性數(shù)據(jù)。圖片數(shù)據(jù)不帶有空間屬性，地理信息服務平臺在后臺提供了基礎地理數(shù)據(jù)庫和規(guī)劃編制成果數(shù)據(jù)庫，這兩個數(shù)據(jù)庫滿足用戶對于數(shù)據(jù)查詢、分析和輸出等功能。

1.2 地理信息網(wǎng)絡服務

基于Web Service的信息共享模式為互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的分布式空間數(shù)據(jù)提供了較好的共享平臺，不同地區(qū)、不同行業(yè)的空間數(shù)據(jù)都可以基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準進行整合和集成，并采用WebGIS實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的集成發(fā)布，實現(xiàn)多級異構空間數(shù)據(jù)的分布式共享應用。

系統(tǒng)實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)服務模式，對外提供數(shù)據(jù)服務和功能服務。客戶端將服務請求及相關參數(shù)提交給Web服務器，與業(yè)務邏輯層進行交互，得到請求響應結果。每個服務接口采用統(tǒng)一的XML標記語言進行功能描述，用唯一的URI來標識。各種應用系統(tǒng)通過調(diào)用平臺提供的一系列符合OGC標準的服務接口即可將各種空間數(shù)據(jù)服務和本地業(yè)務系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成和功能集成。系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)公共接口如表1所示。

服務平臺公共接口表 表1

1.3 ArcGIS for AutoCAD模塊簡述

ArcGIS for AutoCAD是ESRI公司提供的一個應用程序插件，可以在AutoCAD環(huán)境中訪問ArcGIS Server發(fā)布的數(shù)據(jù)服務，加載服務中提供的地圖數(shù)據(jù)，為設計者提供了包含坐標系的真實位置信息的環(huán)境，并且可以使用查詢工具對要素實體進行查詢獲取其屬性信息，從而有助于設計者參考引用ArcGIS Server提供的圖形進行繪圖設計;另外，AutoCAD的使用者不僅可以立即對要素圖層的實體進行編輯，使其具有屬性信息以及坐標系信息，可以直接把CAD數(shù)據(jù)完整導入到Geodatabase中，從而實現(xiàn)操作CAD數(shù)據(jù)猶如GIS數(shù)據(jù)。

2 基于地理信息服務的AutoCAD插件設計開發(fā)

2.1 GIS與CAD的幾種集成技術

GIS與CAD的集成是目前比較熱門的研究課題，主要有以下幾種解決方案:

(1)數(shù)據(jù)格式轉換技術。根據(jù)GIS和CAD的數(shù)據(jù)結構特征，利用數(shù)據(jù)轉換的方法實現(xiàn)GIS與CAD集成。

(2)相關軟件公司提供的集成于CAD平臺的GIS客戶端擴展插件或接口。此方案利用集成到CAD環(huán)境中的GIS客戶端或接口，直接完成GIS與CAD的通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與互操作，但一般功能上有所限制。

(3)基于文件數(shù)據(jù)格式的集成。即利用CAD軟件提供的對GIS數(shù)據(jù)格式的直接支持實現(xiàn)對GIS數(shù)據(jù)的集成。

(4)Web Service技術?；诳焖侔l(fā)展的WebService技術，CAD客戶可以將通過Web發(fā)布的GIS數(shù)據(jù)集成到本地應用中來。ESRI公司推出的ArcGIS for AutoCAD是一種有效的嘗試，但該技術還不夠成熟，實際使用不是很方便。

(5)多源異構數(shù)據(jù)的直接訪問。忽略數(shù)據(jù)本身結構，實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)之間的“翻譯”，該方案是GIS與CAD集成的發(fā)展趨勢，具有較強的推廣價值和研究意義。

2.2 主要原理

當前AutoCAD的二次開發(fā)工具主要有:Visual Lisp、VBA和Object ARX等。其中，Visual Lisp與VBA較為簡單，特別是VBA，使用方便且開發(fā)速度較快，但其功能相比Object ARX有所不足，尤其是對面向對象的功能支持不好。而Object ARX基于VC平臺，在C++的支持下，其功能非常強大，可以很好地運用各種面向對象技術，開發(fā)與其他軟件進行很好兼容的功能模塊。

本文采用Object ARX和VB語言進行服務接口調(diào)用模塊開發(fā)，模塊功能包括三大類:①用戶登錄管理。通過用戶權限管理，賦予用戶不同的操作權限，調(diào)用不同內(nèi)容的數(shù)據(jù)服務;②地圖服務調(diào)用。通過AutoCAD平臺來向服務器發(fā)送請求，服務器解析請求內(nèi)容并返回對應的柵格圖片，同時顯示到AutoCAD繪圖環(huán)境中，相應的圖片坐標與實際位置完全一致;③要素服務調(diào)用。根據(jù)在AutoCAD平臺組織數(shù)據(jù)，以URL的形式來向服務器請求數(shù)據(jù)，服務器以GML形式返回矢量數(shù)據(jù)，并同時體現(xiàn)在AutoCAD窗口。

數(shù)據(jù)服務接口調(diào)用工作流程如圖1所示:

圖1 服務接口調(diào)用流程圖

以下代碼為根據(jù)特定范圍、數(shù)據(jù)級別和圖層類型通過調(diào)用地圖服務來獲取圖片數(shù)據(jù)的插件功能部分主要代碼:

2.3 可行性分析

基礎數(shù)據(jù)是國家機密數(shù)據(jù)，在管理和使用上有非常嚴格的規(guī)定。地理信息服務平臺對外發(fā)布的數(shù)據(jù)服務都是經(jīng)過特殊處理(偏移、擾動、旋轉等)，符合國家規(guī)定的互聯(lián)網(wǎng)地圖精度內(nèi)容要求。基于地理信息服務的AutoCAD功能模塊設計與服務平臺提供的數(shù)據(jù)使用權限緊密相關，并從用戶管理、數(shù)據(jù)安全和設計安全三個方面進行數(shù)據(jù)調(diào)用安全管理。

(1)用戶管理。服務平臺對各類服務接口使用權限進行統(tǒng)一管理，不同用戶分配不同等級的操作權限和能夠訪問的數(shù)據(jù)內(nèi)容。用戶登錄服務接口調(diào)用模塊時需要輸入相應的用戶名、密碼，然后通過手機認證的方式獲取驗證碼，只有用戶名、密碼和驗證碼三者都正確輸入才能使用服務接口調(diào)用模塊。

(2)數(shù)據(jù)安全。服務平臺對柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)根據(jù)不同用戶的使用權限進行相應處理(偏移、旋轉、壓縮、擾動、屏蔽等)，并對用戶使用情況進行流量監(jiān)控和日志管理;同時，通過高級網(wǎng)絡防火墻的屏蔽功能，有效防止用戶竊取數(shù)據(jù)，保證基礎數(shù)據(jù)的安全。

(3)設計安全。用戶在AutoCAD中可以根據(jù)使用權限調(diào)用相應的柵格地圖和矢量數(shù)據(jù)，調(diào)用的數(shù)據(jù)均是帶有相應的要素屬性，用戶可以以調(diào)用的服務數(shù)據(jù)作為設計參考底圖，用于相應的項目設計，能夠保存設計成果，但調(diào)用的服務數(shù)據(jù)不能保存到本地計算機，只能用于參考或打印出圖。

3 功能實現(xiàn)

3.1 用戶登錄

用戶在AutoCAD中登錄服務接口調(diào)用模塊時，需要輸入相應的用戶名、密碼和驗證碼才能使用相應的功能。

3.2 調(diào)用地圖服務

用戶在AutoCAD中點擊服務接口調(diào)用模塊中的已有圖片服務調(diào)用選項，選擇需要調(diào)用的圖層服務和圖層級別，然后選取調(diào)圖范圍，即可成功訪問所需的地圖信息。圖2、圖3分別為地圖服務調(diào)用設置框和為地圖服務調(diào)用結果示意圖。

3.3 調(diào)用矢量數(shù)據(jù)

用戶先向數(shù)據(jù)管理員提交特定區(qū)域的矢量數(shù)據(jù)訪問申請，通過審核后，可直接打開特定區(qū)域矢量地形圖，并基于該數(shù)據(jù)進行規(guī)劃設計。圖4為通過插件訪問矢量地形圖服務接口的示意圖。

圖2 地圖服務調(diào)用設置框

圖3 AutoCAD平臺調(diào)用數(shù)據(jù)服務接口示意圖

圖4 基礎地形圖矢量數(shù)據(jù)

3.4 項目設計

用戶在AutoCAD環(huán)境中調(diào)用相應范圍的矢量數(shù)據(jù)和柵格圖片后，根據(jù)項目設計要求進行相應的繪圖操作，用戶可以保存繪圖操作的數(shù)據(jù)內(nèi)容，而不能保存調(diào)用的服務數(shù)據(jù)。

4 結語

基礎地理信息公共服務平臺的興起和廣泛運用促進了基礎地理信息網(wǎng)絡服務模式的應用，而新一代基礎地理信息共享應用推動了信息測繪的變革。本文通過開發(fā)CAD模塊讀取公共服務平臺提供的數(shù)據(jù)服務接口，并在規(guī)劃方案設計中進行嘗試，實踐證明，對于面積較小區(qū)域的(2 km2以內(nèi))的規(guī)劃方案進行設計制圖，采用該模式非常方便，而對于大面積區(qū)域的規(guī)劃編制，如控規(guī)、分區(qū)規(guī)劃等規(guī)劃設計，仍存在讀取數(shù)據(jù)速度較慢，數(shù)據(jù)丟失等問題，亟須下一步進行完善和功能升級。

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