覃會玲，張勇，張小波，張俊

（成都市勘察測繪研究院，四川成都 610081）

基于Silverlight的城市測繪信息管理系統(tǒng)的設計與實現

覃會玲*，張勇，張小波，張俊

（成都市勘察測繪研究院，四川成都 610081）

針對城市測繪領域的規(guī)劃設計成果數據和測繪工程數據空間查詢和網絡應用的局限性，提出基于Silverlight 和WebGIS Service的ArcGIS Server開發(fā)路線，詳細闡述了多源數據地理空間多尺度高細節(jié)展現的技術流程以及基礎地理信息服務的調用方式，實現了對城市控制性詳細規(guī)劃數據、城市測繪成果數據以及基本電子地圖的綜合管理、條件查詢和分布式應用，提高了城市測繪工作的管理水平。

Silverligh；城市測繪；WebGIS Service

1　引 言

城市測繪的業(yè)務涉及城市建設的方方面面，是獲取、處理和提供城市基礎地理信息的重要手段，為城市規(guī)劃、基礎設設施建設和城市管理提供了翔實的數據依據。城市測繪成果資料的種類繁多，存儲形式多樣，既有圖形位置信息、圖片信息等電子格式，又有相關紙質檔案、文本說明等。從測繪生產的實際出發(fā)，進行城市測繪信息管理系統(tǒng)的建設，以科學的手段管理城市測繪的數據應用環(huán)節(jié)，并提供實時有效的網絡服務，是實現各部門數據共享和辦公自動化的先行性工作。

2　現狀分析

目前，現有的城市測繪信息和規(guī)劃設計成果大多數以紙質圖紙方式存在。測繪工程類信息局限于目錄管理和文件備份，資料存放占用空間大，不利于數據保存的長期性和安全性；而且圖形與屬性分離［1］，數據利用效率低。規(guī)劃設計成果在計算機輔助之下進行檔案分類，借閱這些資料基本依靠編號輔助查找，查詢結果只能進行抄錄和復印，費時費力；另外，各個部門的數據共享性差，各個作業(yè)組無法直觀了解其他組已完成工程和在建工程的具體位置及分布情況，也不利于領導的宏觀決策。

對城市測繪工程成果資料進行科學、有序地管理，是城市測繪部門自身工作的迫切需要。首先要突破紙質存儲、手工登記、靜態(tài)管理的模式［2］，建立規(guī)劃設計成果數據和測繪工程數據數字化管理的標準體系；其次能夠提供規(guī)劃測繪信息、各種專題圖以及其他基礎地理信息的快速、準確瀏覽查詢，進一步能夠為勘測業(yè)務、電子政務和城市信息化建設提供方便、快捷、安全的基礎地理信息服務平臺。

3　關鍵技術

3.1Silverlight

基于Silverlight的ArcGIS Server系統(tǒng)開發(fā)，首先需要安裝Silverlight API，它是一個跨平臺、跨瀏覽器的插件，一方面可以利用自己的設計工具Microsoft Expression Blend設計前臺的用戶界面，同時通過創(chuàng)建畫布、控件、使用圖形等修改應用程序的表達和顯示；另一方面可以利用Visual Studio 2008和.NET Framework支持的語言（如Visual Basic、C#等）編寫后臺代碼，處理業(yè)務邏輯。設計與開發(fā)的統(tǒng)一，使得用戶界面更加友好，系統(tǒng)交互性更加靈活。Silverlight提供了矢量圖形、動畫、文本和多媒體等多種表達功能，GIS用戶所關心的點、線、面等幾何實體都易于實現［3］。

除了Siverlight API，系統(tǒng)平臺還需要安裝ArcGIS API for Silverlight，該開發(fā)接口具備地圖顯示、地圖交互、任務工具等功能［4］。地圖顯示功能:支持ArcGIS Server發(fā)布的動態(tài)地圖（DynamicLayer）、瓦片地圖（TiedMapS-erviceLayer）和微軟的Bing地圖服務，并支持開發(fā)者自己定義的圖形層（GraphicsLayer、FeatureLaye等），同時具有Silverlight API提供的地圖瀏覽、放大、縮小的動畫效果。地圖交互功能:用戶鼠標在開發(fā)者自定義的圖形層上繪制圖形（Draw），既可設置用戶的輸入形式，又能表達地圖的輸出特效，是用戶與地圖交互的重要工具。任務工具（Tasks）:也就是空間處理工具，包括查詢（Query）、查找（Find）、地址定位（Address Locator）、標識要素（Identity）、幾何服務（GeometryService）、地理處理（Geoprocessing）等常用的任務，一般利用Silverlight控件（TextBox、Button等）與用戶建立接口。

利用Silverlight開發(fā)Web GIS，正確配置跨域策略文件是調用Web服務的關鍵［5］。在.NET Framework框架下，需要在C:Inetpubwwwroot目錄下添加跨域訪問協(xié)議，確保Silverlight跨域通信和訪問的成功。

3.2WebGIS Service

Web Service建立了一個資源共享的框架，它能夠發(fā)布、發(fā)現、綁定和調用Web服務，極大地促進了GIS的開發(fā)利用，減少重復生產，降低了GIS數據分發(fā)與應用成本。目前，WebGIS Service大多基于面向服務的架構（SOA），由分布式節(jié)點組成，各節(jié)點按照統(tǒng)一的技術體系與標準規(guī)范，提供本節(jié)點的WebGIS Service資源。

WebGIS Service具有以下特點:

（1）封裝了GIS數據訪問、處理和分析功能，提供統(tǒng)一的調用接口，有利于保證數據的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（2）支持按照一定規(guī)范把GIS的全部功能以服務的方式發(fā)布出來，可以跨平臺、跨網絡、跨語言地被多種客戶端調用［6］。各個系統(tǒng)運行在不同的操作系統(tǒng)平臺，具有良好的可定制能力和互操作性，系統(tǒng)升級和平臺遷移互不影響。

（3）把GIS功能包裝成單獨的GIS Service，可以使服務器和GIS Service服務器可以分開部署到不同的服務器，大大提高了系統(tǒng)的可重用性。

4　數據組成和基本流程

4.1基礎地理信息數據的發(fā)布

系統(tǒng)的底圖數據來源于成都市基礎地理信息數據庫和影像數據庫?；A地理數據是從已有的1∶2 000的成都市基礎地理數據中按照系統(tǒng)要求提取的內容，對其進行模型重構、規(guī)范化處理、一致性處理、符號表達，地圖整飾、地圖瓦片生產等處理，在ArcGIS平臺下將提取出的基礎地理數據轉換為能夠導入SDE數據庫的SHP格式。影像數據則對其進行波段組合、幾何校正、色調匹配、數據融合、圖像鑲嵌和各種增強以及數據格式、坐標系統(tǒng)的轉換等。上述基礎地理信息數據和影像數據通過ArcGIS Server Manager或ArcCatlog發(fā)布成為GIS Web服務，被客戶端應用程序遠程調用。在實際開發(fā)中，只需把數據發(fā)布的網址寫入到ArcGIS DynamicLayer或者ArcGIS TiedMapServiceLayer的Url參數中，就可以調用該地圖服務。

在Web服務數據生產過程中，特別要注意注意地圖分級、地圖表達和地圖瓦片規(guī)格和命名。盡量將需要在同一比例尺下顯示的要素圖層單獨組成一個圖層組；在不同比例尺下顯示的相同數據層，必須分別加載；設置地圖圖層顯示比例尺范圍時必須充分考慮建立地圖服務后的緩存，即設置的比例尺顯示必須以緩存建立的比例尺級別完全一致；最后，在地圖上盡量少顯示屬性標注，標注盡量使用Annotation的注記形式，多邊形內最好不使用屬性標注，另外圖面的顯示內容在保證信息完整的情況下，盡量簡潔。數據在服務器端及時更新，動態(tài)管理，保證數據的有效性。

4.2規(guī)劃測繪成果數據的組成

系統(tǒng)需要處理的數據有主要是控規(guī)數據和測繪工程數據，數據的組成結構如圖1所示:

圖1　數據組成

由于收集到的控規(guī)數據大都是紙質的，紙質控規(guī)通過掃描，在ERDAS軟件下裁剪，糾正，轉換到正確坐標系下，裁剪的邊界作為該張控規(guī)的范圍線。

測繪工程名目繁多，每個工程大類下面分別有若干個工程小類，例如，“建筑”大類下面的小類有“坐標放線、土石方測量、正負零檢測、房屋竣工測繪等”。為了便于測繪工程數據的查詢和定位，工程數據的屬性字段設置有:工程名稱、工程編號、相關工程、工程地址、建設單位、作業(yè)組、工程負責人等。

控規(guī)數據和測繪工程數據的范圍線最后轉換為能夠導入SDE數據庫的SHP格式。

4.3系統(tǒng)數據流程

對系統(tǒng)所需要的數據按圖2所示流程進行采集、處理、入庫和發(fā)布:

圖2　系統(tǒng)數據流程

5　系統(tǒng)功能和總體架構

系統(tǒng)主要針對客戶端進行，通過在客戶端提供相關功能，來滿足用戶需求。根據系統(tǒng)的業(yè)務需求，功能設計如圖3所示:

圖3　系統(tǒng)功能組成

5.1用戶管理模塊

系統(tǒng)通過SQL server數據庫管理用戶注冊的用戶名和密碼，根據不同級別的用戶，設置數據的輸出和下載權限，保證登錄的安全性以及資料管理的涉密性。

5.2地圖工具模塊

（1）系統(tǒng)提供GIS基本地圖操作工具:平移、放大、縮小、全圖、縮略圖、圖層控制；

（2）用戶可根據道路名、地名在地圖上快速定位，并將地圖縮放到當前屏位置。

5.3查詢模塊

系統(tǒng)提供以下三種查詢方式:

（1）坐標查詢，用戶直接輸入一個、多個點的坐標，或者通過導入一個.txt坐標文件查詢信息。

（2）幾何查詢，用戶直觀地在地圖上繪制點、線以及拉框查詢信息。

（3）屬性查詢，例如將測繪工程的屬性，如項目名稱、工程時間、工程編號等信息直接錄入查詢，支持多個條件組合查詢。

查詢結果均以高亮的方式疊加顯示在底圖上，用戶直觀地瀏覽地圖、圖形、圖片和屬性信息（如圖4、圖5），可以實現圖形、屬性的雙向聯動，方便數據的可視化操作。

圖4　控規(guī)查詢結果

圖5　工程數據查詢結果

5.4查詢結果輸出模塊

（1）對于查詢出工程信息文件，用戶可以使用直接下載.dwg/.pdf格式的電子文件（如圖6所示）。

圖6　工程數據下載

（2）Silverlight支持打印功能，客戶端可以打印整個應用屏幕或部分應用界面，并且還提供的定制功能實現局部打印，輸出圖片。系統(tǒng)中的多邊形裁剪功能，可以根據工程項目的所在區(qū)域，裁剪出合理的控規(guī)圖幅，用戶可還可以根據需要修改打印比例尺，這樣不僅去除了不必要的控規(guī)區(qū)域，還加快了網絡中的數據傳輸速度。

6　結 論

系統(tǒng)采用基于B/S體系結構，以ArcGIS Server 9.3作為實現WebGIS功能的開發(fā)平臺，利用主流C#.Net編程框架，來定制適合自身需要的WebGIS解決方案?；赟ilverlight的客戶端，矢量數據的表達效果豐富多樣，用戶系統(tǒng)界面簡潔，操作簡單；基于WebGIS Service的網絡架構，實現了本單位內部網絡化多種地理空間信息的集成，并能按標準協(xié)議調用和訪問。實驗證明:本系統(tǒng)具有良好的可擴展性，系統(tǒng)運行高效可靠，為城市測繪生產和管理提供了有效、便捷的信息化平臺。

［1］孟傳平，楊正銀，徐萬金.基于網絡環(huán)境下的測繪資料檔案管理查詢系統(tǒng)設計與實現［J］.測繪，2010，33（1）：30.

［2］王閃，郭明武，彭清山等.基于Silverlight的數字測繪檔案管理系統(tǒng)的設計和實現［J］.城市勘測，2013（2）：26.

［3］王天寶，王爾琪，盧浩等.基于Silverlight的WebGIS客戶端技術與應用試驗［J］.地球信息科學學報，，2010，12 （1）：69～70.

［4］唐芝青，吳斌輝，黃逸帆等.基于Silverlight技術和WCF服務的WebGIS應用框架研究［J］.國土資源導刊，2014 （10）：128.

［5］張新城.基于Silverlight的WebGIS開發(fā)研究［D］.云南：云南大學，2010：32～33.

［6］劉建川.基于WeB服務的分布式異構數據共享設計與實現［J］.測繪，2009，32（6）：243～244.

The Design and Solution of Urban Surving Information System Based on the Silverlight

Qin Huiling，Zhang Yong，Zhang Xiaobo，Zhang Jun
（Chengdu institute of Servey and Investigation，Chengdu 610081，China）

In the field of city surveying and mapping，the query and web application are limited about the designing data and mapping data.Based on Silverlight and WebGIS Service technologies，the ArcGIS Server development route is proposed.In the paper，for the multi-source spatial data，the multi-scale high details are expressed，and the geographic information services are called easily.Finally，the control detailed planning data，the surveying and mapping data are managed effectivily.The conditions query and distributed application of the data are solved.The ideas improve the management level of the city surveying and mapping work.

Silverligh；city surveying and mapping；WebGIS Service

1672-8262（2016）04-57-04

P208.2

B

2016—04—06

覃會玲（1983—），女，碩士，工程師，主要從事GIS應用開發(fā)、GIS數據處理等工作。