朱華明

（健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 太倉(cāng) 215400）

1 WEBGIS供水管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式

1.1 供水管網(wǎng)系統(tǒng)框架

WEBGIS通過Internet擴(kuò)展了傳統(tǒng)GIS的應(yīng)用空間和手段，系統(tǒng)通過WEB技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上發(fā)布，Internet網(wǎng)中任一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可以共享其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的地理信息，使得GIS成為全球化的地理信息系統(tǒng)。WEBGIS城市供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)是一個(gè)基于B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式的三層體系結(jié)構(gòu)。

WEBGIS作為一種分布式的GIS系統(tǒng)，為了使其具有良好的可用性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，必須根據(jù)WEBGIS系統(tǒng)涉及的基本業(yè)務(wù)活動(dòng)，對(duì)其各個(gè)組成部分及邏輯層次進(jìn)行有效的規(guī)劃和有機(jī)的組織。因此本系統(tǒng)將采用基于.NET平臺(tái)的WEBGIS模型具有四層結(jié)構(gòu)：即數(shù)據(jù)服務(wù)層、GIS服務(wù)層、WEB服務(wù)層以及表現(xiàn)層。數(shù)據(jù)服務(wù)層提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理服務(wù)，是用SQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一存儲(chǔ)管理空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)等。

WEB服務(wù)層介于客戶端和GIS服務(wù)層之間，該層主要存儲(chǔ)系統(tǒng)網(wǎng)站的應(yīng)用程序。應(yīng)用程序通過WEB服務(wù)器（IIS）發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)中，這樣客戶端就可以通過訪問地址直接與系統(tǒng)進(jìn)行交互，傳遞客戶端請(qǐng)求并獲取服務(wù)端提供的結(jié)果。同時(shí)通過應(yīng)用程序可以與GIS服務(wù)器關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)GIS功能的處理。

表現(xiàn)層是通過DIV+CSS技術(shù)進(jìn)行排版布局，再結(jié)合SUPERMAP IS.NET組件，表現(xiàn)系統(tǒng)可提供的功能、信息，并實(shí)現(xiàn)與用戶的動(dòng)態(tài)交互。表現(xiàn)的界面主要以窗體界面為主，統(tǒng)一的界面風(fēng)格，使用戶易于熟悉掌握，并且易于實(shí)現(xiàn)功能子系統(tǒng)間的集成。

1.2 供水管網(wǎng)功能介紹

地圖操作包括鷹眼圖、圖層控制、縮放控制條、地圖編輯、地圖模式切換等。雙向查詢它們分別為SQL查詢、選擇查詢（點(diǎn)選/多邊形選/框選等）。緩沖區(qū)分析即與線相結(jié)合，將查詢規(guī)定范圍內(nèi)所有地物，可將他們作為施工依據(jù)。空間分析有垂直凈距分析、橫截面分析和剖面分析。統(tǒng)計(jì)分析根據(jù)給定的條件進(jìn)行相應(yīng)統(tǒng)計(jì)，并用特定模式的圖表表示出來。報(bào)表輸出是將查詢結(jié)果和統(tǒng)計(jì)結(jié)果用表格表示，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)打印與保存。

2 數(shù)字媒體技術(shù)在系統(tǒng)中的運(yùn)用

目前GIS技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合，利用可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)中的地面、設(shè)施、建筑、水質(zhì)面和管網(wǎng)結(jié)構(gòu)等的三維顯示。運(yùn)用數(shù)字媒體技術(shù)對(duì)三維可視模型進(jìn)行細(xì)化處理。利用CAD系統(tǒng)的準(zhǔn)確、靈活和平面表達(dá)直觀的特點(diǎn)；3D建模技術(shù)的實(shí)體真實(shí)體現(xiàn)的特點(diǎn)，再融入三維模擬功能強(qiáng)大，場(chǎng)景真實(shí)的3DGIS環(huán)境中，使直觀和真實(shí)的展現(xiàn)管道環(huán)境的效果。其中包含了地下管道的模型、建筑的模型、環(huán)境的模型等。

從設(shè)計(jì)軟件的角度來看，數(shù)字媒體技術(shù)主要是AUTOCAD、SolidWorks設(shè)計(jì)，3D模型建立，Photoshop后期處理。

2.1 Solid Works管道建模

3D草圖編輯Solid Works的管路系統(tǒng)使用3D草圖作為管路系統(tǒng)中管道和管筒延伸的參考，管道系統(tǒng)中的3D草圖只包含直線和圓弧，直線代表管道的延伸，在圓弧的位置將需要選擇適當(dāng)?shù)膹濐^；分割實(shí)體主要對(duì)草圖實(shí)體的分割；運(yùn)用設(shè)計(jì)庫(kù)設(shè)計(jì)，在管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，Solid Works可以根據(jù)路線情況自動(dòng)添加一些必要的管路附件，從設(shè)計(jì)庫(kù)中拖放管路附件到相應(yīng)的點(diǎn)上，即可在管路中添加管路附件。

2.2 AUTOCAD與3DMAX三維建模

運(yùn)用AUTOCAD進(jìn)行粗建模，把模型進(jìn)行存儲(chǔ)，導(dǎo)入cad圖到3D MAX，用File的Import。然后把側(cè)面圖群組，在左視圖放正。正面墻的cad圖就在前視圖放正（正視圖從標(biāo)要 X，0；Y，0；Z，0），擺好后把它們凍結(jié)（右鍵的Freeze selection）。對(duì)照CAD圖進(jìn)行擠壓等編輯，并賦予材質(zhì)，進(jìn)行渲染輸出。

3 數(shù)字媒體技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

數(shù)字媒體技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要運(yùn)用了數(shù)據(jù)集成技術(shù)。在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)主要圖層的分層進(jìn)行設(shè)計(jì)，AutoCAD設(shè)計(jì)中要注意比例尺寸。數(shù)據(jù)集成技術(shù)是將規(guī)范化的三維圖形通過數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換進(jìn)入GIS中。

供水管網(wǎng)所需圖像經(jīng)過數(shù)字媒體技術(shù)設(shè)計(jì)軟件完成后需要與空間數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集成才能為WEBGIS系統(tǒng)所使用，目前的數(shù)據(jù)集成主要有以下幾種：

3.1 由3DMAX系統(tǒng)做出相應(yīng)的3D模型，經(jīng)過一系列處理，形成一個(gè)模型集。經(jīng)過必要的簡(jiǎn)化和優(yōu)化后，將3D模型作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成WEBGIS系統(tǒng)所能夠接受的文件格式，然后放人內(nèi)存或外存，這樣就建立了一個(gè)組件模型庫(kù)。在WEBGIS中需要某個(gè)模型時(shí)，直接從組件模型庫(kù)中調(diào)入對(duì)應(yīng)的組件模型，WEBGIS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為該模型加上語(yǔ)義屬性，并重建拓?fù)潢P(guān)系。此方式的優(yōu)點(diǎn)是模型可重用，避免了重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)是建立這樣的模型庫(kù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要較大的投入。

3.2 單格式轉(zhuǎn)換方式。先在3D系統(tǒng)中制作整個(gè)或部分場(chǎng)景模型，再將這個(gè)場(chǎng)景模型直接進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換放入到WEBGIS中去。這種方式目的性太強(qiáng)，只是為了某個(gè)區(qū)域、某個(gè)階段而進(jìn)行，對(duì)于大范圍的區(qū)域的場(chǎng)景模型顯得力不從心，也無法反映場(chǎng)景長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化。

3.3 中心數(shù)據(jù)庫(kù)方式。建立一個(gè)專門用于存放圖形數(shù)據(jù)的中心數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供若干接口。與CAD的接口功能體現(xiàn)為3D系統(tǒng)建立模型后將圖形數(shù)據(jù)存入中心數(shù)據(jù)庫(kù)，也可從中心數(shù)據(jù)庫(kù)提取出某個(gè)模型地圖形數(shù)據(jù),對(duì)此模型進(jìn)行再編輯與WEBGIS的接口.表現(xiàn)為WEBGIS系統(tǒng)從中心數(shù)據(jù)庫(kù)提取圖形數(shù)據(jù)并補(bǔ)足語(yǔ)義屬性，然后在場(chǎng)景中插入幾何對(duì)象，WEBGIS系統(tǒng)也將自身建立的場(chǎng)景模型的圖形數(shù)據(jù)存放到中心數(shù)據(jù)庫(kù)。這種方式在理論上可達(dá)到最佳的效果，但其算法的復(fù)雜性阻礙了自身的實(shí)現(xiàn)，目前還沒有一個(gè)像樣的原型出現(xiàn)。但它確實(shí)是一種有潛力的模式。

[1]張雄,黨志良,張賢洪,李冬梅.WEBGIS 及三維可視化技術(shù)在銅川新區(qū)供水管網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].給水排,2006

[2]胡勝華,何宗宜,陶利佳.AutoCAD與GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的研究[J].測(cè)繪通報(bào),2007

[3]馬先立,吳信才,曾文.WEBGIS在供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用及其實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī),2002