邢光成，聶小波，陳 濤

(湖北省基礎(chǔ)地理信息中心,湖北武漢430074）

湖北省測繪成果查詢系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

邢光成，聶小波，陳 濤

(湖北省基礎(chǔ)地理信息中心,湖北武漢430074）

在ArcGIS Server服務(wù)平臺下，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、WebGIS技術(shù)等開發(fā)建設(shè)了湖北省測繪成果查詢系統(tǒng)，解決了目前測繪成果管理部門的數(shù)字檔案信息查詢和共享方面存在的問題。

數(shù)字檔案；ArcGIS Server；WebGIS；網(wǎng)絡(luò)查詢

本系統(tǒng)是建立在基于ArcGIS平臺的瀏覽器GIS訪問、分布式數(shù)據(jù)庫管理、發(fā)布WebGIS服務(wù)等諸多強(qiáng)大功能基礎(chǔ)之上，通過ArcGIS Server發(fā)布的地圖服務(wù)和數(shù)據(jù)訪問服務(wù)實現(xiàn)信息查詢的網(wǎng)絡(luò)化，并支持多客戶端同步訪問。系統(tǒng)采用VB.NET和JavaScript共同開發(fā)其功能模塊和業(yè)務(wù)界面，有效實現(xiàn)了測繪數(shù)字檔案成果的網(wǎng)絡(luò)共享以及成果信息網(wǎng)絡(luò)化查詢。

1 技術(shù)介紹

1.1 ArcGIS Server

ArcGIS Server是一個發(fā)布企業(yè)級GIS應(yīng)用程序的綜合平臺，提供了創(chuàng)建和配置GIS應(yīng)用程序和服務(wù)的框架，并實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)管理、空間可視化、空間分析等功能。所有的數(shù)據(jù)在該平臺上都采用服務(wù)的概念來進(jìn)行描述，這些服務(wù)包括：Map Services、GlobeServices、GeocodeServices等。本系統(tǒng)所發(fā)布的地圖服務(wù)，就是通過使用該地圖的MXD文檔來定義一個Map Service從而實現(xiàn)客戶端地圖瀏覽等功能。當(dāng)?shù)貓D數(shù)據(jù)發(fā)生變化或進(jìn)行更新維護(hù)時，只需要對MXD文檔進(jìn)行修改，完成設(shè)置后重新發(fā)布Map Service即可，無需客戶端做任何修改。

此外，ArcGIS Server在服務(wù)器端分配地圖服務(wù)資源，對數(shù)據(jù)服務(wù)器上存儲的數(shù)據(jù)實體通過ArcGISServer所分配的用戶權(quán)限進(jìn)行訪問和查詢。這一功能大大提升了用戶在訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器時的效率，將過去較為繁瑣的服務(wù)器訪問查詢轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻舳司W(wǎng)頁瀏覽器“一站式”查詢。同時，系統(tǒng)和后臺數(shù)據(jù)的維護(hù)就簡化為基于數(shù)據(jù)實體和數(shù)據(jù)信息的維護(hù)了。

1.2 類庫技術(shù)

Class library（類庫）是程序員用來實現(xiàn)各種功能的集合。類在程序設(shè)計里是一個基本概念，它可以理解為是一組語句的集合，用來描述一組具有共同屬性和功能的對象。而在本系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境下所引用的. NETFramework類庫是一個由M icrosoft.NetFramework中所包含的類、接口和值所構(gòu)成的庫。該庫提供對系統(tǒng)功能的訪問，是建立.NETFramework應(yīng)用程序、組件和控件的基礎(chǔ)。系統(tǒng)自定義類庫的應(yīng)用則是實現(xiàn)系統(tǒng)功能模塊的重要技術(shù)手段，也是對系統(tǒng)通用類庫的重要補(bǔ)充。類庫技術(shù)的運用，大大縮短了系統(tǒng)開發(fā)的時間，是目前系統(tǒng)開發(fā)的主要手段。

2 系統(tǒng)設(shè)計

湖北省測繪成果查詢系統(tǒng)的設(shè)計主要包括 3個方面：網(wǎng)站的架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計和系統(tǒng)功能設(shè)計。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計思路

本系統(tǒng)的設(shè)計是采用基于B/S結(jié)構(gòu)的GISServer服務(wù)為核心技術(shù)，目的是為了改變過去傳統(tǒng)的 C/S架構(gòu)下繁瑣的客戶端信息查詢系統(tǒng)的配置和維護(hù)模式，以及 B/S結(jié)構(gòu)中傳統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)發(fā)布應(yīng)用模式。通過網(wǎng)頁瀏覽模式，實現(xiàn)多用戶分布式查詢，改變過去測繪成果資料查詢依賴紙質(zhì)資料查詢或個體查詢的工作方式。其核心設(shè)計理念就是將信息查詢和數(shù)據(jù)實體查詢相結(jié)合，并通過網(wǎng)頁瀏覽器的方式加以實現(xiàn)。這恰恰體現(xiàn)了GISServer版本在本系統(tǒng)中運用的最大優(yōu)勢：客戶端運行環(huán)境簡單，服務(wù)功能集中式管理。

2.2 網(wǎng)站的架構(gòu)設(shè)計

本系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)是ESRI公司出品的ArcGISServer模塊。ArcGISServer是基于ArcObjects的對象服務(wù)器，提供了開發(fā)服務(wù)器端程序的一套組件集，服務(wù)器端程序包括Web Service、Web應(yīng)用程序和EJB等，使用ArcGIS Server開發(fā)的程序，其功能可以從普通的顯示地圖跨越到復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)分析等。

本系統(tǒng)邏輯架構(gòu)為B/S結(jié)構(gòu)，通過ArcGIS Server服務(wù)器發(fā)布地圖服務(wù)，并結(jié)合ODBC訪問數(shù)據(jù)服務(wù)層和后臺數(shù)據(jù)庫信息，以響應(yīng)客戶端查詢需求?？蛻舳伺渲脛t采用瘦客戶端的方式設(shè)計，降低對客戶端的硬件要求。其系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 湖北省測繪成果查詢系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

GIS服務(wù)器本身包括一個服務(wù)器對象管理器(Server ObjectManager，簡稱SOM)和若干個服務(wù)器對象容器(Server Object Containers，簡稱SOCs)。當(dāng)客戶端將訪問請求通過Web傳遞給SOM，SOM則將地圖資源服務(wù)分配給客戶端，整個后臺控制都是通過SOM對SOC進(jìn)行調(diào)度與管理的。在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端，ArcGISServer通過服務(wù)器管理員設(shè)置SOC、SOM以及WebServices用戶來完成對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中數(shù)據(jù)實體的訪問，系統(tǒng)管理員只需對數(shù)據(jù)實體文件添加 GIS Server用戶訪問權(quán)限，完成設(shè)置后系統(tǒng)將根據(jù) GIS Server分配地圖訪問資源。

在Web服務(wù)層中存放著一組服務(wù)器端數(shù)據(jù)處理類。這些類接收客戶端的操作請求，并同步向GIS服務(wù)器提出數(shù)據(jù)使用請求，然后基于請求得到的數(shù)據(jù)資源完成客戶端請求進(jìn)行的操作，并將操作結(jié)果返回給客戶端。

2.3 功能設(shè)計

本系統(tǒng)主要包括7個功能模塊：地圖瀏覽和定位、4D產(chǎn)品查詢、大地成果查詢、遙感數(shù)據(jù)查詢、項目成果查詢、空間數(shù)據(jù)庫目錄查詢和系統(tǒng)幫助，如圖2所示。

2.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

當(dāng)前，為滿足數(shù)字測繪成果查詢的需要，要對已經(jīng)建成的湖北省基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫體系中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充完善，主要表現(xiàn)在對湖北省基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫中控制成果數(shù)據(jù)、航片（航空）、衛(wèi)星影像（航天）等數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并根據(jù)當(dāng)前實際應(yīng)用需要制定相關(guān)的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。具體內(nèi)容包括：GPS點元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定，水準(zhǔn)點元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定，三角點元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定，航片元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定，衛(wèi)片元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定，地形圖檔案元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定，GPS點、水準(zhǔn)點、三角點元數(shù)據(jù)整理入庫，衛(wèi)片、航片、地形圖檔案元數(shù)據(jù)庫整理入庫等。

圖2 湖北省測繪成果查詢系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)圖

另外，隨著市場項目類型的不斷擴(kuò)展，各種不同類型的項目成果數(shù)據(jù)正逐步成為基礎(chǔ)測繪成果的重要補(bǔ)充，因此將其作為單獨一類成果納入本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計對象中，圖3為本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)圖。

圖3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)示意圖

3 系統(tǒng)運用

本系統(tǒng)利用.NET開發(fā)工具和ArcGISServer9.3提供的SDK開發(fā)包，基于微軟的IIS 6.0Web服務(wù)器，完成了湖北省測繪成果查詢系統(tǒng)的建設(shè)。系統(tǒng)主界面如圖4所示。

3.1 成果目錄瀏覽

成果目錄瀏覽功能是在檔案館原有的數(shù)字檔案成果目錄文本化管理基礎(chǔ)之上引入地圖空間的呈現(xiàn)方式，將各種不同類型的數(shù)字檔案成果通過電子地圖的方式進(jìn)行瀏覽。通過在電子地圖上所進(jìn)行的各種地圖對象操作，實現(xiàn)數(shù)字檔案成果的地圖展示。

圖4 系統(tǒng)主界面

3.2 成果信息查詢

本系統(tǒng)提供5種成果查詢的操作方式：關(guān)鍵字查詢、繪制圖形查詢、坐標(biāo)查詢、基于行政區(qū)劃的查詢和項目成果查詢。其中，關(guān)鍵字查詢和項目成果查詢主要以文本查詢方式為主，而其他 3種則主要是利用地理空間技術(shù)，通過ArcGIS Server所發(fā)布的地圖服務(wù)功能來實現(xiàn)空間定位，從而實現(xiàn)地理空間搜索和信息查詢相互配合。這無疑大大提高了查詢效率，拓寬了查詢手段，能滿足不同層次用戶的需求。以關(guān)鍵字查詢?yōu)槔?，系統(tǒng)界面如圖5所示。

圖5 關(guān)鍵字查詢結(jié)果界面

客戶端將查詢要求提交服務(wù)器端，由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端反饋查詢結(jié)果至前臺系統(tǒng)。其中數(shù)據(jù)實體的瀏覽和空間位置的定位由ArcGIS Server服務(wù)器端響應(yīng)并提供地圖服務(wù)功能。

3.3 成果實體瀏覽

成果實體瀏覽主要是針對數(shù)字檔案成果數(shù)據(jù)中的核心數(shù)據(jù)——基礎(chǔ)測繪成果數(shù)據(jù)的瀏覽而提供的一種功能。用戶可以根據(jù)需要瀏覽不同類型的4D產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實體，如數(shù)字柵格地圖（DRG）、數(shù)字線化圖（DLG）、數(shù)字正射影像（DOM）、數(shù)字高程模型（DEM）等。需要說明的是，所有成果實體的瀏覽都無需用戶訪問文件服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，而是通過網(wǎng)頁和利用ArcGIS Server用戶所分配的地圖服務(wù)資源即可實現(xiàn)成果實體來實現(xiàn)的，包括放大、縮小等基本功能。具體數(shù)據(jù)瀏覽實體界面如圖6所示。

圖6 數(shù)據(jù)瀏覽實體界面

3.4 用戶管理

系統(tǒng)提供給用戶相關(guān)的密碼修改等功能，同時會記錄每個登陸該系統(tǒng)的用戶以及所進(jìn)行的各種操作信息，以備系統(tǒng)管理員監(jiān)控和管理，其界面如圖7所示。

圖7 日志記錄界面

4 結(jié) 語

基于ArcGIS Server發(fā)布地圖服務(wù)的湖北省測繪成果查詢系統(tǒng)不僅繼承了以往信息系統(tǒng)的巨大技術(shù)優(yōu)勢，同時也在實現(xiàn)對數(shù)字檔案成果的信息化共享上邁出了堅實的一步，為今后數(shù)字檔案的信息化管理開辟了全新的視角?？紤]到今后測繪檔案成果的數(shù)字化發(fā)展，尤其是“數(shù)字檔案館”的建設(shè)發(fā)展趨勢，需要在系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè)等方面不斷完善，使其發(fā)揮更加重要的作用。

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DesignandImplementationofthe Hubei Surveying Records Inquiry System

by XING Guangcheng

Based on ArcGIS Server-based service platform,using database technology and WebGIS technology,we developed and constructed Surveying Records Inquiry System of Hubei,which was to solve thecurrent management ofdigital files and sharing informationquery problems.

digital files，ArcGIS Server，WebGIS，network query

2012-06-06

P208

B

1672-4623(2012)06-0069-03

邢光成，高級工程師，從事地理信息與測繪檔案工作。