基于SuperMap的二三維一體化的WebGIS系統(tǒng)開發(fā)

摘 要:SuperMap IS .NET 6是一款企業(yè)級高性能的網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)發(fā)布與開發(fā)平臺，為企業(yè)級 Internet GIS應(yīng)用提供強(qiáng)大而可靠的支持，可以快速開發(fā)定制化的地理信息服務(wù)系統(tǒng)。本文以某網(wǎng)絡(luò)GIS系統(tǒng)為例，研究了SuperMap IS.net平臺的功能與開發(fā)方式，包括多個控件的引用方法與功能配置，結(jié)合案例給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)流程。

關(guān)鍵詞:SuperMap IS.net WebGIS應(yīng)用系統(tǒng)

中圖分類號:TP2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(c)-0024-02

1 引言

與二維GIS相比，三維GIS有其獨(dú)特的優(yōu)勢。三維GIS因更接近于人的視覺習(xí)慣而更加真實(shí)，同時三維能提供更多信息，能表現(xiàn)更多的空間關(guān)系。無論單位用戶還是個人用戶，都對三維有迫切的需求。若技術(shù)完善和成本方面能得到突破，三維GIS必將走向成熟應(yīng)用。

在三維GIS基礎(chǔ)軟件功能還不夠完善的情況下，采用二維GIS基礎(chǔ)軟件和三維GIS基礎(chǔ)軟件相結(jié)合的方式開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。二維GIS提供管理能力，是“實(shí)力派”，三維可視化軟件具有良好的可視化效果，是“偶像派”，二者結(jié)合開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的方式在一定程度上實(shí)現(xiàn)了“實(shí)力派”與“偶像派”的整合。

SuperMap IS.NET 6是一款企業(yè)級高性能的網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)發(fā)布與開發(fā)平臺，為企業(yè)級Internet GIS應(yīng)用提供強(qiáng)大而可靠的支持，可以快速開發(fā)定制化的地理信息服務(wù)系統(tǒng)。它能夠?qū)崿F(xiàn)空間信息的管理與發(fā)布，提供網(wǎng)絡(luò)分析、空間分析、柵格分析和交通換乘分析等多種GIS功能，并具有空間信息在線編輯能力。其主要特點(diǎn)包括以下幾個方面:

(1)支持海量影像數(shù)據(jù)快速發(fā)布;

(2)粒度適中的全功能GIS服務(wù);

(3)靈活的二次開發(fā)結(jié)構(gòu);

(4)強(qiáng)大的分布式層次集群技術(shù);

(5)優(yōu)化的多級智能緩存技術(shù);

(6)支持異構(gòu)系統(tǒng)的無縫集成;

(7)支持多源數(shù)據(jù)集成與發(fā)布;

本文以某網(wǎng)絡(luò)GIS系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹了采用SuperMap IS.net開發(fā)平臺實(shí)現(xiàn)WebGIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)流程，重點(diǎn)對其三維功能的二次開發(fā)進(jìn)行研究。

2 SuperMap IS.net平臺功能與開發(fā)方式介紹

本節(jié)詳細(xì)介紹SuperMap IS.net平臺所能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)管理、地圖操作與空間分析功能。

2.1 SuperMap IS.net平臺功能

SuperMap IS.net產(chǎn)品以服務(wù)的方式提供各類豐富的GIS功能，包括以下四個方面:

(1)基礎(chǔ)地圖服務(wù)。包括空間數(shù)據(jù)顯示、查詢與量算功能、地圖緩存管理、地圖的放大縮小等基本操作以及空間數(shù)據(jù)的管理等。

(2)地圖編輯服務(wù)。包括添加、刪除、修改幾何對象;創(chuàng)建、刪除、拷貝數(shù)據(jù)集;創(chuàng)建、刪除、獲取、設(shè)置、更新數(shù)據(jù)集字段信息。

(3)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)。

(4)空間分析服務(wù)。空間分析功能是所有GIS應(yīng)用系統(tǒng)的靈魂和終極目的所在，SuperMap IS.net提供了諸多豐富實(shí)用的空間分析功能，其中包括:服務(wù)區(qū)分析、上下游追蹤、緩沖區(qū)分析、公交換乘分析、疊加分析、柵格分析、三維分析、最佳路徑分析、最近設(shè)施分析、選址分析、資源分配、旅行商分析以及物流配送分析等等。

2.2 SuperMap IS.net開發(fā)方式介紹

SuperMap IS.NET支持在客戶端、Web服務(wù)、GIS服務(wù)各個層次進(jìn)行GIS開發(fā)，并在每一個層次結(jié)構(gòu)中提供相應(yīng)的SDK供開發(fā)人員快速的實(shí)現(xiàn)符合系統(tǒng)需求的GIS功能。

(1)Ajax控件開發(fā)與腳本開發(fā)

AjaxControls是SuperMap IS.NET利用Ajax技術(shù)封裝的GIS控件，包括地圖控件、鷹眼控件、圖層控制控件、圖例控件等，SuperMap IS AjaxControls是用戶二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)GIS功能的主要SDK，使用這些控件可以創(chuàng)建接近本地桌面應(yīng)用的、直接的、高可用的、更豐富的、更動態(tài)的Web用戶界面。

(2)Web層可視化控件開發(fā)

SuperMap IS.NET提供MapContol等一系列ASP.NET服務(wù)器端控件，支持拖放式的編程，具有良好的設(shè)計(jì)時特性，保證設(shè)計(jì)時和運(yùn)行時的統(tǒng)一。

(3)應(yīng)用模板的定制

在Web控件的基礎(chǔ)上，SuperMap IS.NET提供了界面友好的應(yīng)用程序模板，可利用快速移植、重用的模板為開發(fā)提供強(qiáng)有力的支持。

(4)自定義地圖服務(wù)的開發(fā)

SuperMap IS.NET采用全開放組件式體系結(jié)構(gòu)，它允許用戶擴(kuò)展系統(tǒng)功能，并與SuperMap IS.NET GIS服務(wù)集成。

3 WebGIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)案例分析

陜西某市公交支隊(duì)管理信息系統(tǒng)是基于網(wǎng)路的二三維一體化gis管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了道路交通管理設(shè)施、交通指示標(biāo)志的管理，交通樞紐的車流監(jiān)測，道路車流輛的優(yōu)化分析等功能。

本小節(jié)詳細(xì)闡述基于SuperMap IS.net平臺多種空間實(shí)現(xiàn)某網(wǎng)絡(luò)GIS系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)功能框架。

3.1 所用到的主要控件和對象

(1)MapControl控件

MapControl控件是AjaxControls的基礎(chǔ)核心控件，主要用于顯示地圖數(shù)據(jù)，并提供互操作。系統(tǒng)中使用MapControl控件顯示用三維場景生成的數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，以作為構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

(2)LayerControl控件

圖層控制控件是用來呈現(xiàn)和修改當(dāng)前發(fā)布的地圖的圖層屬性信息的。在圖層控制控件中更改某一個或者某些圖層的可顯示以及可查詢的屬性，在地圖窗口中就有互動的效果顯示出來。系統(tǒng)使用LayControl控件實(shí)現(xiàn)對各圖層數(shù)據(jù)的綜合管理。

(3)OverViewControl控件

OverviewControl控件即鷹眼控件的功能之一就是可以從總體地圖的方位瀏覽當(dāng)前地圖窗口所處的地理位置。鷹眼窗口的索引框也可以通過鼠標(biāo)自由游弋于鷹眼窗口的任何位置，當(dāng)索引框的位置改變時，MapControl窗口中地圖顯示范圍也會動態(tài)的改變到索引框中對應(yīng)的地理位置上，這就是鷹眼的第二個功能，通過索引框控制地圖窗口的顯示范圍。這種功能就像放大鏡的功能一樣，在全幅地圖的范圍內(nèi)查看某一范圍內(nèi)的詳細(xì)地圖。系統(tǒng)使用鷹眼控件實(shí)現(xiàn)對場景不同部分的詳細(xì)查看。

(4)LegendControl控件

圖例控件以樹狀結(jié)構(gòu)顯示與之相關(guān)聯(lián)的地圖的圖例。地圖窗口中的圖層在圖例控件中顯示為一個一級節(jié)點(diǎn)。對圖層所作的每類專題圖為二級節(jié)點(diǎn)，每類專題圖的具體值為三級節(jié)點(diǎn)。在節(jié)點(diǎn)前面會有一個該節(jié)點(diǎn)的顯示風(fēng)格(邊線顏色和填充風(fēng)格等)的圖標(biāo)。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括三維場景的生成、數(shù)字地圖制作及系統(tǒng)設(shè)計(jì)三部分，總體流程如圖1所示。

3.2.1 制作實(shí)體模型

實(shí)體模型的制作包括規(guī)則實(shí)體和不規(guī)則實(shí)體兩類。規(guī)則實(shí)體直接建立其三維模型并在模型表面添加紋理貼圖生成，紋理貼圖由數(shù)碼相機(jī)實(shí)地拍攝采集并經(jīng)過變形糾正(圖2)得到。不規(guī)則實(shí)體則是在模型建立后采用添加高仿真紋理與光照渲染的方法產(chǎn)生高度真實(shí)感(圖3)。

3.2.2 生成三維場景

在建立了所有的實(shí)體模型之后，將模型文件導(dǎo)入ArcGIS生成三維場景文件(圖4)。

3.2.3 建立信息數(shù)據(jù)庫

在SuperMap Deskpro環(huán)境下，按照要素類的不同建立相應(yīng)的圖層并添加屬性從而建立系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫。

3.2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是滿足在線用戶對系統(tǒng)信息進(jìn)行準(zhǔn)確、快速地查詢的要求，并提供交通指引等分析功能。

(1)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

該WebGIS系統(tǒng)擬采用B/S架構(gòu)。服務(wù)器端(Server)使用Asp.NET 技術(shù)開發(fā)Web應(yīng)用程序，借助SuperMap IS.NET平臺將WebGIS系統(tǒng)在線發(fā)布。瀏覽器端(Browser)只需使用Web 瀏覽器如Internet Explorer 訪問該站點(diǎn)。

(2)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的功能主要包括場景地圖的顯示與操作、數(shù)據(jù)的查詢與檢索、交通分析、虛擬現(xiàn)實(shí)等。

4 結(jié)語

SuperMap IS.net是很強(qiáng)大的WebGIS開發(fā)與發(fā)布平臺，可以實(shí)現(xiàn)地圖顯示與操作、數(shù)據(jù)管理以及豐富的空間分析功能，幾乎囊括了現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)所包含的所有功能范疇。本文以陜西某市公交支隊(duì)管理信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)為例，探討了基于SuperMap的二三維一體化的WebGIS系統(tǒng)開發(fā)的方法，但是尚有許多不全面之處，可以在后續(xù)工作中進(jìn)一步深入探討。

參考文獻(xiàn)

[1]劉中偉，劉中宏.WebGIS的解決方案及開發(fā)方法[J].科技資訊，2000，(1).

[2] 欒紹鵬，朱長青.基于Ajax的WebGIS開發(fā)新模式[J].測繪工程，2006，(6).