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        基于WebGIS的“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2016-11-07 21:34:16李戀何成萬(wàn)
        軟件導(dǎo)刊 2016年9期

        李戀++何成萬(wàn)

        摘要:按照“多規(guī)合一”產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,以現(xiàn)有地理信息數(shù)據(jù)為支撐,結(jié)合WebGIS技術(shù),采用EasyUI和SSM框架開(kāi)發(fā)“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)。介紹輔助決策支持系統(tǒng)的流程和關(guān)鍵技術(shù),闡述各模塊的主要功能實(shí)現(xiàn)。所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)已在榆林市國(guó)土資源局投入使用,為合理確定資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和時(shí)序,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與資源生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)提供了良好的信息平臺(tái)保障。

        關(guān)鍵詞:多規(guī)合一;WebGIS;輔助決策

        DOIDOI:10.11907/rjdk.162076

        中圖分類(lèi)號(hào):TP319

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)文章編號(hào):16727800(2016)009009903

        基金項(xiàng)目基金項(xiàng)目:

        作者簡(jiǎn)介作者簡(jiǎn)介:李戀(1990-),女,湖北仙桃人,武漢工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生,研究方向?yàn)檐浖こ蹋缓纬扇f(wàn)(1967-),男,湖北武漢人,博士后,武漢工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院教授、碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)檐浖こ獭?/p>

        0引言

        2014年8月,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)土資源部、環(huán)保部和住建部聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于開(kāi)展市縣“多規(guī)合一”試點(diǎn)工作的通知》(發(fā)改規(guī)劃〔2014〕1971號(hào)),在28個(gè)市縣開(kāi)展空間規(guī)劃改革試點(diǎn),推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃等“多規(guī)合一”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“多規(guī)合一”),形成一個(gè)市縣一本規(guī)劃、一張藍(lán)圖,最終實(shí)現(xiàn)國(guó)土空間集約、高效、可持續(xù)利用。

        當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代,以信息化促進(jìn)“多規(guī)合一”規(guī)劃管理創(chuàng)新,帶動(dòng)管理科學(xué)化、規(guī)范化、精細(xì)化,已成為縣市規(guī)劃管理事業(yè)科學(xué)事業(yè)發(fā)展的必由之路?!岸嘁?guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)是市縣規(guī)劃“一張圖”的重要組成部分,“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)“多規(guī)合一”各類(lèi)成果展示與分析。集中管理“多規(guī)合一”編制成果和相關(guān)局委辦的審批信息,為建設(shè)項(xiàng)目審批提供協(xié)同辦公環(huán)境。

        本文結(jié)合WebGIS技術(shù),采用EasyUI和SSM框架實(shí)現(xiàn)“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有方便、實(shí)用、可復(fù)用性強(qiáng)等特點(diǎn),已經(jīng)在榆林市國(guó)土資源局投入使用。

        1相關(guān)研究

        近年來(lái),各地根據(jù)實(shí)際情況,出臺(tái)了“多規(guī)合一”工作方案。2012年9月,《廣州市“三規(guī)合一”工作方案》印發(fā)實(shí)施,2013年底整合完成一張圖、一個(gè)技術(shù)規(guī)定、一個(gè)信息聯(lián)動(dòng)平臺(tái)、一個(gè)運(yùn)行管理實(shí)施方案和一個(gè)實(shí)施管理規(guī)定等“五個(gè)一”成果。2014年廣州市實(shí)施“三規(guī)合一”,整合國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、城市總體規(guī)劃以及各專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃、重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目等各類(lèi)重要信息規(guī)劃,協(xié)調(diào)用地沖突,切實(shí)解決項(xiàng)目落地問(wèn)題,推進(jìn)智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃[1]。2015年2月,廈門(mén)市結(jié)合“一張圖”、“一個(gè)平臺(tái)”、“一張表”、“一套機(jī)制”,解決多個(gè)規(guī)劃技術(shù)協(xié)調(diào)問(wèn)題[2]并借助“多規(guī)合一”平臺(tái),建設(shè)符合共享數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保類(lèi)別相關(guān)數(shù)據(jù),按平臺(tái)共享標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布數(shù)據(jù)共享服務(wù),滿足全市“多規(guī)合一”平臺(tái)各部門(mén)的信息共享要求[3]。

        “多規(guī)合一”相關(guān)政策出臺(tái)后,很多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了研究。在已有研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合榆林市多規(guī)合一工作實(shí)際,本文研究和開(kāi)發(fā)出了基于WebGIS技術(shù)的“多規(guī)合一”輔助決策支持的WebGIS系統(tǒng)[4]。

        2系統(tǒng)架構(gòu)

        2.1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

        該系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu),利用成熟的WebGIS的技術(shù)開(kāi)發(fā)。運(yùn)用KQ GIS技術(shù),采用KQ Map作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的GIS,將KQ GIS Server作為發(fā)布地圖的服務(wù)。同時(shí),選擇Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)完成對(duì)輔助決策支持系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的管理。使用Easy UI搭配Jquery搭建前臺(tái)框架,Spring+SpringMVC+Mybatis作為系統(tǒng)后臺(tái)框架[5,6]。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        用戶瀏覽層,即客戶端,主要支持IE瀏覽器和谷歌瀏覽器。表現(xiàn)層主要用于向應(yīng)用分析層提交請(qǐng)求,并解析和接收由服務(wù)端返回的數(shù)據(jù)和jsp文件,表現(xiàn)層和業(yè)務(wù)分析層通過(guò)Internet相互進(jìn)行連接。

        應(yīng)用分析層采用目前比較流行的Spring+SpringMVC+Mybatis搭建后臺(tái)MVC框架,SSM的MVC框架耦合性低、重用性高、可維護(hù)性強(qiáng),采用軟件工程化管理,使用SSM的MVC框架對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和后期維護(hù)[7]。

        服務(wù)層包括GIS應(yīng)用服務(wù)器和Java web服務(wù)器。采用北京蒼穹測(cè)繪有限公司開(kāi)發(fā)的KQ GIS 2.0 作為應(yīng)用服務(wù)器。采用Apache、Sun等公司開(kāi)發(fā)的Tomcat8.0作為Web服務(wù)器。

        數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)包括矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。ArcSDE將矢量圖層存放于oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中,對(duì)矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行高效率操作。同時(shí)用ArcSDE提供應(yīng)用程序接口,進(jìn)行地圖定位服務(wù)。

        2.2系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

        基于WebGIS的“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)的模塊主要有多規(guī)協(xié)調(diào)處理、輔助檢測(cè)、信息查詢、項(xiàng)目輔助選址、輔助決策、運(yùn)維管理等。

        (1)多規(guī)協(xié)調(diào)處理。包括信息查詢、地圖對(duì)比、多規(guī)差異分析、多規(guī)差異統(tǒng)計(jì)、兩規(guī)建設(shè)用地差異處理、多規(guī)差異協(xié)調(diào)處理、多媒體數(shù)據(jù)查詢等。

        (2)輔助檢測(cè)。包括控制線檢測(cè)、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)檢測(cè)、地類(lèi)輔助分析、高級(jí)查詢等。

        (3)信息查詢。包括行政區(qū)定位、圖幅定位、地名定位、道路定位、文物信息查詢等。

        (4)項(xiàng)目輔助選址。進(jìn)行輔助選址,查找出符合條件的地塊作為候選地塊,利用WebGIS相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)候選地塊入庫(kù)。

        (5)輔助決策。包括城鄉(xiāng)總體規(guī)劃統(tǒng)計(jì)分析、土地利用總體規(guī)劃統(tǒng)計(jì)分析、公建配套統(tǒng)計(jì)分析等。

        (6)運(yùn)維管理。對(duì)用戶、角色、權(quán)限進(jìn)行相關(guān)操作。

        系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

        3基于WebGIS的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

        WebGIS將GIS應(yīng)用于Internet平臺(tái),使得GIS技術(shù)得到擴(kuò)展和完善,可以在Internet環(huán)境下發(fā)布空間信息管理。該系統(tǒng)采用KQGIS構(gòu)建WebGIS平臺(tái)。

        3.1矢量數(shù)據(jù)解析

        矢量數(shù)據(jù)解析主要運(yùn)用在項(xiàng)目輔助選址中,該系統(tǒng)項(xiàng)目輔助選址主要有兩種方式,一種是根據(jù)所選條件進(jìn)行選址,另一種是上傳shape文件進(jìn)行選址。矢量數(shù)據(jù)解析就是解析上傳的shp文件中的矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。

        對(duì)shape文件的解析主要采用GeoTools技術(shù),shape格式文件最少包含3個(gè)文件,shp文件存儲(chǔ)地理形狀和位置信息,dbf文件存儲(chǔ)屬性信息,shx為索引文件。

        本系統(tǒng)中,將這3個(gè)文件放在一個(gè)壓縮包中,上傳壓縮文件,然后解壓,采用GeoTools技術(shù)讀取文件內(nèi)容,獲取shape文件的屬性和矢量數(shù)據(jù)。矢量數(shù)據(jù)以鍵值對(duì)的形式存在,分別讀取name和value值,此時(shí)name和value為String類(lèi)型,然后存儲(chǔ)value值。

        3.2矢量數(shù)據(jù)疊置分析

        矢量數(shù)據(jù)的疊置分析主要用于項(xiàng)目輔助選址,解析上傳的shape文件,存儲(chǔ)矢量數(shù)據(jù)的value值后,與數(shù)據(jù)庫(kù)中城鄉(xiāng)規(guī)劃及規(guī)劃拼合圖層進(jìn)行比較。

        第一種方式是用KQGIS提供的接口進(jìn)行疊置分析,對(duì)比上傳的shape文件和數(shù)據(jù)庫(kù)中的矢量圖層,找出兩者之間相交或包含的數(shù)據(jù)。將之前解析出來(lái)的String類(lèi)型的value值,截取成KQGIS地圖服務(wù)接口需要的格式,然后調(diào)用KQGIS地圖服務(wù)接口,與數(shù)據(jù)庫(kù)中的城鄉(xiāng)規(guī)劃及園區(qū)規(guī)劃拼合圖層進(jìn)行疊置分析,返回所需的數(shù)據(jù),找出候選地塊。

        第二種方式為封裝成Geometry對(duì)象,利用JSL Geometry中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方法分析。JSL Geometry的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方法主要有:

        ①相等(Equals):幾何形狀拓?fù)渖舷嗟龋?/p>

        ②脫節(jié)(Disjoint):幾何形狀沒(méi)有公有點(diǎn);

        ③相交(Intersects):幾何形狀至少有一個(gè)共有點(diǎn);

        ④接觸(Touches):幾何形狀有至少一個(gè)公共的邊界點(diǎn),但是沒(méi)有內(nèi)部點(diǎn);

        ⑤交叉(Crosses):幾何形狀共享一些但不是所有的內(nèi)部點(diǎn);

        ⑥內(nèi)含(Within):幾何形狀A(yù)的線都在幾何形狀B內(nèi)部;

        ⑦包含(Contains):幾何形狀B的線都在幾何形狀A(yù)內(nèi)部;

        ⑧重疊(Overlaps):幾何形狀共享一部分但不是所有的公共點(diǎn),而且相交處有公共區(qū)域[8]。

        將用GeoTools解析出來(lái)的矢量數(shù)據(jù)和從數(shù)據(jù)庫(kù)城鄉(xiāng)規(guī)劃及園區(qū)規(guī)劃拼合圖層中讀取出來(lái)的矢量數(shù)據(jù)都封裝成Geometry對(duì)象,然后將兩個(gè)Geometry對(duì)象相交得到兩個(gè)Geometry對(duì)象中相交的部分,作為項(xiàng)目輔助選址找出候選地塊。

        3.3多媒體數(shù)據(jù)展示

        點(diǎn)擊地圖上文物所在的位置,然后對(duì)該處的文物進(jìn)行圖片瀏覽。在地圖點(diǎn)擊文物時(shí),獲取該處坐標(biāo)點(diǎn),查找數(shù)據(jù)庫(kù)文物保護(hù)紫線圖層。獲取該條數(shù)據(jù)的屬性數(shù)據(jù)、文物名稱(chēng)和行政區(qū)代碼,再根據(jù)文物名稱(chēng)和行政區(qū)代碼,找出存放在Tomcat服務(wù)器中的相應(yīng)文物圖片文件夾,在前臺(tái)動(dòng)態(tài)顯示其中圖片。

        4結(jié)語(yǔ)

        “多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)在“一張圖”的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)“多規(guī)合一”各類(lèi)成果的展示與分析。集中管理“多規(guī)合一”編制成果和相關(guān)局委辦的審批信息,為建設(shè)項(xiàng)目審批提供協(xié)同辦公所需的信息。該系統(tǒng)從實(shí)用性、安全性、可操作性、易用性出發(fā),實(shí)現(xiàn)了 基于WebGIS的“多規(guī)合一”輔助決策支持。該系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)踐中得到良好應(yīng)用。利用Internet技術(shù),實(shí)現(xiàn)了“多規(guī)合一”項(xiàng)目的信息化,促進(jìn)市縣規(guī)劃管理創(chuàng)新,帶動(dòng)管理科學(xué)化、精細(xì)化。

        參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn):

        [1]王俊. 基于智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)的廣州智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃實(shí)施研究 [J].測(cè)繪科學(xué),2014(25):1519.

        [2]趙雨琪,牟乃夏, 祝帥兵,等.基于GeoHash算法的周邊查詢應(yīng)用研究 [J].軟件導(dǎo)刊 ,2016,15(6):1618.

        [3]洪攏梅,胡文涓,謝舒菁.基于GIS技術(shù)的“多規(guī)合一”環(huán)保專(zhuān)項(xiàng)數(shù)據(jù)建庫(kù)[J].規(guī)劃師論叢,2015(16):3640.

        [4]王海鷹 ,趙如意. 基于WebGIS的數(shù)字校園地圖設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 軟件導(dǎo)刊,2015,14(11):7174.

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        [8]鄭文.面向GML文檔的空間數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制模型研究[D].杭州:浙江大學(xué),2010.

        責(zé)任編輯(責(zé)任編輯:陳福時(shí))

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