電子政務中Ｗｅｂ ＧＩＳ的集成研究與應用

摘要：本文對電子政務和GIS系統在電子政務中的技術基礎及應用做了闡述；并簡要介紹了Web GIS和各類實現方法。并應用MapXtreme開發的中間件Go2map MIP對單位Web GIS 綜合平臺應用項目進行了實現。

關鍵詞：地理信息；Web GIS；MapXtreme；電子政務

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)19-30172-03

Integrated Method Research of Web GIS and Application in E-Government

ZHANG Wei-hua

(Information Security Engineering College， Shanghai Jiaotong University， Shanghai 200000， China)

Abstract: This paper discusses E-Government and the basic of GIS technology and application， Web GIS and its methods of realization in brief. In author's company， the Web GIS intergration information platform is realized successfully， that uses Go2map-Mip middleware bassed on MapXtreme.

Key words: GIS；Web GIS；MapXtreme；E-Government

1 電子政務與GIS

電子政務即政務信息化，是指國家機關在政務活動中，全面應用現代電子信息技術進行辦公和管理，為社會公眾提供信息和服務。

根據國內外信息專家的統計分析，政府機關的綜合業務管理和輔助決策活動80%以上與地理空間定位和空間輔助決策相關，基礎地理空間數據是國家信息資源的重要組成部分，是其他經濟社會統計數據的信息載體和空間定位平臺；以GIS、遙感（RS）和衛星定位系統（GPS）為代表的測繪高新技術是國家信息化和電子政務建設的核心支撐技術[1]。GIS在電子政務中的應用，形成了電子政務GIS的專門研究和應用領域。

GIS特有的空間分析能力，給電子政務輔助決策賦予了空間化的手段和方法，各種與地理空間分布密切相關的信息（如：人口、工業、商業、醫療、衛生、環保、公共安全、金融、保險等）可以在空間上進行各種組合疊加分析，進而提高政府決策的有效性和科學性。GIS對空間數據的綜合處理和操作能力，為電子政務提供了業務管理和輔助決策的可視化工具，可以提高政府辦公決策的效率和質量。因此，電子政務的建設實施工作越來越和GIS密不可分的。

2 Web GIS 簡介及構造方法

Web GIS是利用互聯網技術來擴展和完善GIS的一項新技術[2]，其核心是在GIS中嵌人HTTP協議和TCP/IP協議標準的應用體系，實現互聯網環境下的空間信息發布、查詢、管理和維護等GIS功能。由于Web是基于互聯網技術而發展起來的一種技術，從廣義上講，Web GIS是互聯網信息系統中的一種。

它與傳統的GIS相比，其主要特點有跨平臺的特性、分布式服務體系結構、容易和Web中的其它信息集成的可擴展性。這就注定它是真正大眾化的GIS系統。

目前有多種構造方法來實現Web GIS，有CGI、Server API、瀏覽器插件Plug-In、ActiveX、Java Applet、以及組件技術（COM/DCOM/COM+、CORBA以及JavaBeans/EJB）。但這些構造方法缺乏統一的構架，且在互操作（不同軟件系統之間的無縫通信和交互）上非常困難。

Web Service 是分布式計算領域中的新興技術，它可以將分布運行在Intranet/Internet上的應用集成在一起，使地理上分布于不同區域的計算機和設備協同工作，為用戶提供各種各樣的服務。它易于應用程序集成、易于實現軟件和數據重用及良好的互操作性，使其在GIS應用領域產生革命性的變化。

還有一種中間件[3]技術，IDC的表述是：它是一種獨立的系統軟件或服務程序，分布式應用軟件借助這種軟件在不同的技術之間共享資源，總的作用是建立分布式軟件模塊之間互操作的機制，屏蔽底層分布式環境的復雜性和異構性，為處于自己上層的應用軟件提供運行與開發環境，幫助用戶靈活、高效地開發和集成復雜的應用軟件。如用中間件技術開發GIS系統，屏蔽底層GIS組件復雜性和異構性，它同樣能提供良好的互操作性。在具體實現上，中間件是一個用應用程序接口定義的分布式軟件管理框架，同時兼具強大的通信能力和良好的可擴展性。

所以可以預見中間件、Web Service 結構將成為今后Web GIS應用開發的主流。

3 基于go2map-MIP中間件開發Web GIS

3.1 MapXtreme介紹

go2map-MIP中間件的底層基礎是MapXtreme。

MapXtreme是MapInfo公司推出的基于因特網/內聯網的地圖服務器。通過對GIS軟件MapInfo和MapX的功能集成，信息管理員只需要在Web服務器上安裝MapXtreme，并對其進行編程和管理，用戶即可通過Web瀏覽器訪問MapXtreme，并獲得MapXtreme所提供的GIS功能，如地圖的顯示、制作專題地圖進行地理分析等。

MapXtreme采用的是服務器端解決方案，客戶端只需要標準的Web瀏覽器。MapXtreme的地圖功能來自于地圖引擎(MapEngine)。地圖引擎包括三個核心部件：MapX、MapXServer和MapXBroker。MapX提供地圖操作功能；MapXServer對MapX進行封裝，使MapX能運行于安全的線程空間；MapXBroker則用于預啟動MapXServer的實例，并可以用來對網站進行擴展。MapXCourier不是地圖引擎的一部分，它可以用來在應用程序和地圖引擎之間進行通信。

MapXtreme系統主要由三個層次組成。頂層是因特網技術，采用TCP/IP、CGI、HTML等技術標準，保證了系統的標準性、開放性和先進性；底層是圖形平臺MapInfo Professional和基于ActiveX技術的MapX控件技術；中間的是MapXtreme，作為服務器端的新一代地圖應用服務運行模式，采用內置開發工具、進程調度器、分布應用模式等新技術。MapXtreme基本不改變服務器端原有的GIS系統函數，包括了所有的操作分析。

3.2 基于go2map-MIP開發Web GIS

go2map-MIP(Mapping Information Platform)，是基于MapXtreme中間件開發的產品。設計目標是為了幫助用戶更快、更好、更輕松地開發地圖應用系統，并保證服務器軟件的安全性、健壯性、可擴展性和可伸縮性，同時考慮到作為二次開發平臺的要求，允許用戶自行擴充功能組件。因此將地圖引擎分為兩層結構：底層為引擎內核，上層為標準/擴展功能組件。引擎內核封裝了核心功能和基本地圖功能（放大、縮小、漫游、改變視野、全圖、圖層控制、鷹眼、測距），同時提供一套簡單易用的類庫調用接口供上層功能組件調用。

地圖引擎的部件組成如下：

用戶PC：用IE瀏覽器裝載Web服務器上的客戶端程序，并通過客戶端獲得訪問MIP服務器的地址，從而向MIP服務器上發送Wmsp請求消息和接收返回的Wmsp應答消息；對Wmsp應答消息進行解析，并通過瀏覽器進行顯示。

Web服務器：提供地圖頁面的站點。存放著客戶端程序和引擎地址。

MIP服務器：地圖服務站點。負責接WMSP請求消息、返回WMSP應答信息。

應答消息WMSP只是一個應用層協議，稱為Web Map Service Protocol，通過HTTP來傳送。將其封裝成對象后，這個對象的屬性可以傳遞各種消息元素，對象的方法可以組裝和發送請求消息，以及接收和解析應答消息。

3.4 服務端擴展功能組件的開發

每個地圖服務必須是一個單獨的COM類，類名稱任意。該類必須是可以從外部創建的，且必須實現一個具有如下原型的public方法：

function doMapService(

ByVal meCtrl as Object，

ByRef pbolGenImage as Boolean) as Long

參數值：

[in] meCtrl：引擎內核對象

[out] pbolGenImage：表示是否需要生成圖片

返回值：

0：正常

-1：失敗，但是通常應該拋出異常

下面的第二個接口是“反過程”的接口，開發者必須提供該接口，但是過程體可以為空。

function doMapPostprocess() as Long

參數值：

無

返回值：

0：正常

-1：失敗，但是通常應該拋出異常

在功能組件執行過程中如果發現錯誤，可用VB的ERR.RAISE方法拋出異常。引擎內核會捕捉到任何異常并進行錯誤處理，然后向客戶端返回統一格式的錯誤信息。

若現有的WMSP協議參數，不能滿足新的功能需求，自行定義即可。

開發完畢，必須使用MIP提供的控制臺程序進行安裝和注冊。

4 本單位Web GIS系統實例

采用go2map公司的Go2Map-MIP中間件產品，并在此基礎上快速開發上海局地理信息系統。該中間件屏蔽了使用MapXtreme的開發系統應用邏輯上的復雜性，用戶無須對其工作原理和 Web 編程技術有深入的了解，而能夠快速地開發出功能豐富且易于擴展的跨網絡平臺的地圖應用系統。滿足了我單位“以實用性、穩定性、擴展性、松耦合集成為設計要點”、“滿足系統開放性和集成一體化”、“滿足系統訪問的安全”的Web GIS設計思路及目標。彌補了本單位原OA系統中的地物信息無法直觀表達，導致在緊急事態中分析判斷周期延長、應變能力不夠的缺憾。本Web GIS系統具有一般系統都具有的“縮放、漫游、分層、查找”等通用GIS功能，并結合GPS應用、手機定位應用、航拍圖顯示、專用圖層發布、遠程小批量地圖圖層維護、數據庫掛接、多媒體數據等應用，同時還能提供統一的地圖接口，為其它分支部門數據庫系統提供地圖服務。從空間上顯示、匯集了相關的情況，輔助相關部門進行工作分析、決策、部署、指揮過程，以及日常業務處理工作。

采用B/S構架，運行的程序、圖層數據、屬性數據庫及其它組件集中存放在服務器端，客戶端除了瀏覽器外不需要任何插件。

系統運行情況如下：

1) 航拍圖顯示：

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2) 車輛定位：

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3) 門牌號及單位查詢：（下轉第177頁）

（上接第174頁）

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5 結束語

地理信息已經運用到社會和經濟領域的各個方面，特別是在政府系統中，因其掌握著社會80%的各類數據，能對國家的決策、綜合判研、應對突發事件起到至關重要的作用。本文對電子政務中的GIS系統做了闡述，介紹了Web GIS的構造方法。簡述了基于MapXtreme的中間件go2map-MIP開發Web GIS的方法，并在單位Web GIS中進行了實現，具有良好的實用意義。

參考文獻：

[1] 周宏仁. 電子政務全球透視與我國電子政務的發展[M]. 2002-02.

[2] 劉南，劉仁義. Web GIS原理及其應用——主要Web GIS平臺開發實例[M]. 科學出版社，2002.

[3] 于偉東. 基于中間件的軟件開發方法探討. 硅谷， 2008-06.

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文