郝杰

摘 要：傳統(tǒng)的校園管網(wǎng)管理需要耗費(fèi)大量人力，采用圖紙的方式，當(dāng)管網(wǎng)發(fā)生變化時(shí)，難以實(shí)時(shí)地變更圖紙，為管網(wǎng)的維修帶來極大的困難。根據(jù)當(dāng)前校園管網(wǎng)管理的需求，利用Esri公司發(fā)布的ArcGIS Engine組件，構(gòu)建校園管網(wǎng)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用主流開發(fā)語言C#編寫，通過ArcSDE與功能強(qiáng)大的Oracle數(shù)據(jù)庫連接作為企業(yè)級(jí)地理空間數(shù)據(jù)庫，減少了人力成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜校園管網(wǎng)的方便、高效管理。

關(guān)鍵詞：ArcGIS Engine；管網(wǎng)；ArcSDE

中圖分類號(hào)：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2017）03-0156-02

引言

在校園管網(wǎng)的管理中一直使用紙質(zhì)地圖與CAD相結(jié)合的方式對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行管理，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，校園的建筑面積也在不斷擴(kuò)大，校園的管網(wǎng)系統(tǒng)也變得更加龐大和復(fù)雜。這種傳統(tǒng)的管理方式數(shù)據(jù)更新困難，管理效率低下，已經(jīng)難以滿足管理復(fù)雜管網(wǎng)的需求[1]。而ArcGIS Engine為解決這一問題提供了很好的平臺(tái)，同時(shí)結(jié)合ArcSDE與Oracle數(shù)據(jù)庫也解決了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和同步問題，基于以上技術(shù)構(gòu)建的校園管網(wǎng)管理系統(tǒng)，可以極大地提高管網(wǎng)管理的效率和數(shù)據(jù)的同步性。

一、總體設(shè)計(jì)

（一）關(guān)鍵技術(shù)

本系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)為ArcGIS Engine，ArcGIS Engine是美國(guó) Esri 公司發(fā)布的一款GIS二次開發(fā)產(chǎn)品，是目前 GIS 業(yè)界最為著名的組件式 GIS 開發(fā)產(chǎn)品。它是對(duì)ArcGIS Desktop開發(fā)包ArcObjects組件集中的大部分接口、類、庫進(jìn)行封裝后構(gòu)成的獨(dú)立的嵌入式組件，可以方便地實(shí)現(xiàn)GIS功能，這使得開發(fā)者能夠?qū)⒕械浇鉀Q應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯中[2]。為解決管網(wǎng)地圖和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題，本系統(tǒng)選取了Oracle數(shù)據(jù)庫作為地理空間數(shù)據(jù)庫，采用ArcSDE組件直連的方式將數(shù)據(jù)庫與管網(wǎng)系統(tǒng)連接，ArcSDE是一套空間數(shù)據(jù)庫解決方案，它在現(xiàn)有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行空間擴(kuò)展，可以將空間和非空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在單一的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中[3]。在開發(fā)語言的選取上，采用了主流成熟的C#語言，力求將程序做到簡(jiǎn)潔、高效、穩(wěn)定。

（二）功能模塊

系統(tǒng)主要有四大功能模塊，首先是地圖操作模塊，可以響應(yīng)用戶對(duì)地圖的一些交互操作，例如放縮、前后視圖和漫游等，這是系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能；其次是屬性查詢模塊，負(fù)責(zé)根據(jù)用戶的需求對(duì)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，線路和校園建筑進(jìn)行屬性的查詢，或者根據(jù)用戶指定的條件篩選出符合要求的地物；再次是地圖編輯模塊，用于滿足用戶對(duì)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、管線、建筑物等進(jìn)行標(biāo)注和節(jié)點(diǎn)拓?fù)渚庉嫷男枨?；最后是空間分析模塊，空間分析是GIS的核心功能，包括緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析和爆管分析等，可以為用戶利用GIS進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與管理提供決策依據(jù)[4]。

二、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（一）地圖操作功能模塊

地圖操作模塊用于響應(yīng)地圖與用戶的交互操作，例如加載數(shù)據(jù)、放大縮小、平移、測(cè)距等功能，需要使用ToolbarControl控件，ToolbarControl控件無法單獨(dú)使用，需要與MapControl控件綁定后協(xié)同工作，ToolbarControl使用hook來聯(lián)系命令對(duì)象和MapControl控件，并提供屬性、方法、事件，主要使用ICommand接口和IToolControl接口加載內(nèi)置命令。

（二）屬性查詢功能模塊

查詢模塊負(fù)責(zé)根據(jù)用戶的需求對(duì)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，線路和校園建筑進(jìn)行屬性查詢，“點(diǎn)擊查詢”功能是用戶通過直接在屏幕上選取地物目標(biāo)來查詢其屬性信息，“范圍查詢”功能則是用戶通過鼠標(biāo)在屏幕上劃定一個(gè)區(qū)域來查詢其中包含的地物屬性信息。上述兩種查詢主要由IFeatureLayer.Search（）方法或IFeatureSelection.SelectFeatures（）方法，通過制定的標(biāo)準(zhǔn)過濾器filter和方法選擇要素來實(shí)現(xiàn)，查詢結(jié)果實(shí)現(xiàn)的是FrmSelectResult窗體類，將生成的屬性表pDataTable加載到FrmSelectReasult的DataGridView表中，并顯示出來。“篩選查詢”功能則是根據(jù)用戶選擇的條件，篩選出符合用戶條件的管道或節(jié)點(diǎn)，“篩選查詢”原理主要是將用戶需求解析為SQL語句，生成IQueryFilter對(duì)象，通過IFeatureSelectionSelectFeatures（）方法執(zhí)行查詢，將結(jié)果在MapControl控件中顯示出來。

（三）地圖編輯功能模塊

此模塊用于滿足用戶對(duì)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、管線、建筑物等進(jìn)行修改的需求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖符號(hào)修改的功能。地圖編輯可以對(duì)管線的節(jié)點(diǎn)、建筑物等進(jìn)行修改，同時(shí)對(duì)增加的多個(gè)點(diǎn)、線、面要素進(jìn)行拓?fù)涮幚砗髮⒄_的編輯結(jié)果顯示在地圖上。要實(shí)現(xiàn)編輯功能，需要使用IWorkspaceEdit接口，它可以讓程序啟動(dòng)或者停止一個(gè)編輯流程，在這個(gè)編輯過程中，可以對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。要對(duì)地圖符號(hào)進(jìn)行修改，分為三種類型，對(duì)點(diǎn)、線、面符號(hào)的修改分別對(duì)應(yīng)MarkerSymbol、LineSymbol和FillSymbol。系統(tǒng)可以對(duì)地圖符號(hào)進(jìn)行顏色、大小、寬度、角度等的修改，修改的效果會(huì)在右上角窗口中實(shí)時(shí)生成預(yù)覽，極大地方便了用戶的操作。

（四）空間分析功能模塊

空間分析作為GIS的核心功能，為用戶利用GIS進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與管理提供了決策依據(jù)[4]。空間分析模塊包括緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、爆管分析等功能，在桌面ArcGIS軟件中，GP工具軟件提供了大量的分析功能，要在ArcGIS Engine中進(jìn)行空間分析，也需要引用Geoprocessing程序集，通過IGeoProcessor2接口的Execute實(shí)現(xiàn)對(duì)GP工具的執(zhí)行，首先創(chuàng)建GeoProcessorClass對(duì)象，其次創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)IVariantArray接口的對(duì)象，并設(shè)置其參數(shù)數(shù)據(jù)，最后gp.Execute執(zhí)行GP工具。

緩沖區(qū)分析可以用來模擬管線損壞后的影響范圍，規(guī)劃預(yù)警方案；網(wǎng)絡(luò)分析則可以動(dòng)態(tài)的分析管網(wǎng)的分布，分析管網(wǎng)最短路徑，規(guī)避不可施工區(qū)域，降低施工成本；爆管分析通過對(duì)管網(wǎng)的空間分析，可以迅速查明發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)，提高維修效率。

結(jié)論

本系統(tǒng)基于ArcGIS Engine開發(fā)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的管網(wǎng)管理方式數(shù)據(jù)更新困難，管理效率低下的問題，配合ArcSDE和Oracle數(shù)據(jù)庫，提高了系統(tǒng)的易用性，特別是在地圖編輯和空間分析方面，減輕了對(duì)復(fù)雜管網(wǎng)系統(tǒng)管理的難度，極大地提高了管理效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 魯濤.基于Arc Engine的校園管網(wǎng)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技視界，2014，（4）：52-53.

[2] 吳建華.基于ArcGIS Engine的GIS軟件開發(fā)方法[J].測(cè)繪通報(bào)，2010，（11）：54-57.

[3] 張佐幫.基于ArcSDE和Oracle的東盟空間信息系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].武漢：武漢大學(xué)，2005.

[4] 檀丁，李明峰，張蔚，等.GP服務(wù)在基于SOA的WebGIS空間分析中的應(yīng)用研究[J].測(cè)繪通報(bào)，2011，（7）：70-77.

[責(zé)任編輯 李曉群]