ＷｅｂＧＩＳ技術在數字城市檔案建設中的應用

摘要：對WebGIS技術的基本概念和應用特點進行了分析，通過實際案例介紹了WebGIS技術在數字城市檔案系統建設中的具體應用，并對該技術的應用現狀與發展前景進行了探討。

關鍵詞：WebGIS；數字城建；檔案信息挖掘；檔案數字化；資源共享

引言

地理信息系統(GIS)技術是一項高科技成果，它利用計算機系統采集、處理、傳輸、存儲、管理、檢索、表達和應用地理信息，從而進一步分析、處理和挖掘海量地理數據。近年來，隨著技術的日漸成熟和開發成本的不斷降低，GIS的應用領域和實用水平不斷擴大和提高，而WebGIS正是其中應用最廣泛、成效較顯著的實用技術之。

1 WebGIS概述

GIS技術最大的特點在于它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結合在一起，并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。這一特點使得GIS具有廣泛的用途。而WebGIS就是基于互聯網絡的地理信息系統。簡單地說，WebGIS技術通過互聯網實現信息載體與空間數據庫技術的結合，使人們能有效地管理地理信息系統和其中的海量數據，它突破了以往基于桌面或局域網的GIS技術瓶頸，在城市規劃設計、地下管線管理、市政設施、房地產、交通管理等領域有著廣泛的應用價值，為城市建設中數字化檔案的產生、資源利用及信息挖掘提供了技術支持。

2 WebGlS的主要技術特點

WebGIS與傳統的GIS技術相比，具有鮮明的特點：

首先，它比傳統技術具有更廣泛的應用與訪問范圍。WebGIS基于互聯網實現信息資源共享，客戶可以在不同地點實現分布式訪問，且同時可以檢索多個數據資源中心的最新數據。這一特點大大降低了GIS的數據管理難度，使分布式的多數據源的數據管理和信息挖掘更易于實現。

WebGIS具有較強的負載平衡能力。WebGIS通過基于Web的分布式計算，能充分利用網絡資源，通過負載均衡計算能夠有效分配服務器負荷和網絡流量負載，使數據計算在服務器端和客戶端合理分配。比如核心運算處理由服務器執行，而非基礎性、全局性的簡單操作則由客戶端直接完成。而傳統的GIS大多使用C／S文件服務器結構的處理方式，其處理能力和執行效率較低。

WebGIS還體現了客戶端平臺無關特性，較傳統的GIS技術更易于用戶操作。由于互聯網技術的應用，客戶使用Web瀏覽器即可透明地訪問WebGIS數據，完成分布式部件的動態組合和空間數據的協同處理與分析，實現遠程異構數據的共享。這大大降低了GIS用戶訪問的困難度和對客戶端軟硬件的要求，以往客戶端需安裝特定GIS軟件才能訪問。也提高了系統維護管理的效率。由于WebGIS技術面向的是終端用戶，采用簡單通用的瀏覽器，它封裝了GIS系統的復雜后臺處理流程，簡化了用戶操作，使GIS系統為廣大普通用戶所接受。

正是基于以上的特點，WebGIS在各行業中的應用越來越廣泛。它作為一種輔助決策工具，為城市建設檔案數字化和檔案信息挖掘利用帶來了新理念，將基于平面的數據信息分層化、形象化，三維化，因此在城市建設過程中的相關領域，如城市規劃、房地產開發、交通管理、市政建沒等扮演著重要的角色。

3 WebGlS在杭州數字城市檔案系統建設中的應用

3．1 杭州市數字城建的初步構想

“構筑數字杭州，建設天堂硅谷”是杭州市委、市政府在本世紀初提出的戰略目標，目的是通過推進城市信息化，增強城市集聚輻射功能、綜合實力和國際競爭力，充分發揮杭州作為長江三角洲副中心城市和浙江省政治、經濟、文化中心作用，而數字城建恰恰是“數字杭州”宏偉藍圖得以實現的關鍵環節。數字城建系統以計算機、網絡通信和3s(GIS、RS和GPS)技術為支撐，以地理空間數據為基礎，以杭州市建設系統信息資源共享平臺為依托，其目標是實現杭州市轄區范圍內的地上和地下的資源、環境和基礎設施的數字化全覆蓋以及城建系統(包括城市建設、城市規劃、國土資源、房產管理、環境保護、市政園林、城市管理等)信息資源整合、共享和統一管理，并以此為基礎，推進城建部門業務協同、流程優化和再造，實現城市規劃、建設、管理和服務的數字化、信息化和現代化。

3．2 WebGIS實現數字城建檔案信息整合的應用案例

3．2．1系統架構設計

在數字城建系統構建的過程中，我們通過對WebGIS技術的運用，將建設系統已有的檔案數據標準進行統一，對規劃、國土、房管等建設行業地理信息資源逐步進行整合，將分散的、各自為政的建設業務檔案信息建立有效的關聯，實現分布式的GIS應用，使得信息資源實現1+1>2的作用，極大地提高了檔案資源的利用率。

杭州建設項目信息庫通過長期建設，已形成了一套完整的城建信息數字化檔案資源倉庫，也包含工程項目有關的各類實時、動態信息，為業務處室提供一條快捷、便利的項目管理渠道，為領導的宏觀決策提供科學依據。然而，現有建設項目的檔案文字資料數據雖然全面，但缺乏直觀性。城市建設重點總是與城市版圖特定地理位置密切相關的，為了更全面地展現建設項目情況，方便管理者和社會公眾有效、快捷地查詢，我們有必要對檔案信息進行資源整合，將其直觀、立體地表達出來，為管理者提供更有效的參考依據。我們在已有的資源信息庫基礎上，增加WebGIS的功能，實現二者有機結合，系統結構如圖1所示。

我們從規劃部門獲取杭州市基礎地理信息數據，底圖數據范圍從1:500到1:10000，在此基礎上基于已采集的海量竣工檔案信息，疊加已建和在建項目地理位置、形狀以及詳細空間描述信息庫，形成立體化數字城建管理系統。該系統的特點是：具有圖形放大、縮小、全圖、框選放大、鷹眼、漫游、平移等基本的圖形操作功能；具有多種方式的查詢(按類型、區域等進行分類)功能；不但可以用數據項驅動圖形，而且可以用圖形點驅動數據，進行定點顯示和提供詳細信息；具有空間分析、緩沖區分析、以及地圖定位，專題圖生成，地圖修改，緩沖區分析等功能。

3．2．2系統應用軟件設計

該應用系統的軟件開發采用了北京超圖地理信息技術有限公司的SuperMap平臺。我們利用SuperMapDeskpro5.2實現地理數據的處理和數據發布以及系統維護功能；利用Su-perMap IS.NET(企業版)開發實現WebGIS功能；三維模擬城市管理系統結合了杭州阿拉丁信息系統有限公司(E都市)授權許可的城建系統專用客戶端。

該系統的應用軟件架構主要包括：應用軟件開發(包括：數據發布子系統、內部應用子系統、系統維護子系統、數據處理子系統)；基礎地理數據采集(每年約100多個重點建設工程項目的地理、空間數據采集)；前期數據的遷移轉換(近400個工程項目的相應數據信息的遷移轉換)；三維模擬城市管理系統；WebGIS、三維模擬、基礎庫系統之間數據交換。

舉例來說，其中的三維模擬城市管理系統是將二維地圖上的項目關聯到三維模擬城市中去，以直觀、全面的反應建設項目的相關周邊情況。如：某個小區房地產項目，通過三維建模描述小區各幢布局情況，同時與房地產項目系統進行銜接，展示每幢房源信息及其戶型圖，如圖2所示。

在數據關聯設計上，我們以項目編碼作為關鍵字在城建基礎檔案數據庫系統之間進行數據交換，實現三個系統之間的跳轉，即從基礎庫查到相關項目后能鏈接到二維電子地圖上(WebGIS)，從WebGIS平臺通過關聯鏈接到三維模擬系統，從三維模擬系統再返回基礎庫系統。用戶從基礎庫查到相關項目后能鏈接到二維矢量電子地圖上(WebGIS)的工程項目，也能定位到三維模擬系統的工程項目；從WebGIS平臺中查找到工程項目能鏈接到基礎庫的項目詳細信息，也能定位到三維模擬系統對應的項目信息；從三維模擬系統可以鏈接到基礎庫系統的項目信息，也可以定位到二維矢量電子地圖上(WebGIS)的工程項目。三個子系統間實現了無縫切換。此外，工程項目信息還與已有的建設市場信用管理系統中的企業、人員信息互相關聯，從而實現信用檔案、城建檔案、項目儲備檔案等信息透明銜接，達到資源共享的目的。系統內部各模塊問的數據傳遞如圖3所示(實現各系統間雙向互聯)。

4 WebGlS的現狀與發展前景

WebGIS是GIS技術與Internet技術相結合的產物，它改變了傳統地理信息系統的數據獲取、傳輸、發布、共享和應用的方式，是GIS未來發展的方向，其應用前景將十分樂觀。

然而我們也看到，目前WebGIS技術還存在一定局限性：首先，目前不同WebGIS系統之間互相訪問調用的能力較弱，空間數據的共享和互操作需要進一步改進；其次，由于網絡傳輸率的原因，往往造成WebGIS系統信息處理緩慢、表示方法單一、數據傳輸效率低下等弊端；此外，目前的WebGIS軟件所能提供的空間分析功能有限，還不能滿足某些特殊行業高端應用的需要。

5 結束語

我們相信，隨著Internet技術的飛速發展，WebGIS技術將更加成熟。同時，通過與OpenGIS、XML、WEB2.0、分布式計算、Net、3G移動通信等新技術的結合，WebGIS在應用范圍和實現功能上將有新的突破，WebGIS應用終將取代傳統GIS系統，深入到人們的日常生活中，成為各行業不可或缺的業務管理輔助工具。