基于WebGIS的奧運會體育場館電子地圖的設計與實現

呂強國

（渤海大學,遼寧錦州,121000）

0 引言

在2007年1月28日中國長春舉辦的第六屆亞洲冬季運動會上，WebGIS技術在這一綜合性大型體育賽事領域做出了一次較為創新的嘗試和應用，完美地演繹了2008年北京奧運會的前奏和序曲，贏得了國內外游客的諸多好評。賽會期間，WebGIS以其強大的功能展示了體育賽會的各類信息，運動員、國內外游客以及社會公眾能夠及時獲得運動員信息、賽會場館信息，尤其是網絡電子地圖的設計為運動員媒體記者、國內外游客提供了基于電子地圖的公眾信息服務，將地理信息實時地、更為直觀地展現給了公眾，以供游客查詢動態信息。

1 奧運會體育場館電子地圖設計必要性

隨著網絡技術、計算機技術和數字制圖技術的不斷發展，作為WebGIS重要應用的網絡電子地圖是一種迅速發展起來的新型的地圖，它除了具有單機版電子地圖的諸多優點之外，更為特別的是網絡電子地圖不受地域的限制，具有信息量大、現勢性強的優勢。

此外，電子地圖系統作為一個具備多種功能的應用型系統有著重要的應用意義，它能夠為空間信息提供廣闊的數據出口，達到數據資源的共享，避免重復建設和浪費，提高其使用率，促進電子地圖的產業化。

2 網絡地理信息系統（WebGIS）的基本概念和功能

地理信息系統（GIS）是一門綜合性學科，結合了地理學、地圖學、計算機技術以及遙感技術等，被廣泛地應用于社會的各個領域，它能夠提供多種空間的和動態的地理信息。而WebGIS是Internet技術應用于GIS開發的產物，WebGIS具備良好的可擴展性，能夠與Web中的其他信息服務進行無縫集成，使GIS成為供大眾使用的工具，靈活多變的GIS應用得以進入千家萬戶。

表1 網絡地理信息系統主要功能

與傳統的基于桌面或局域網的GIS相比，WebGIS技術的核心是在GIS中嵌入HTTP標準的應用體系，通過Internet/Intranet實現互聯，從而實現空間信息的管理和發布。此外，WebGIS可采用URL方式來定位、訪問空間數據，并且支持TCP/IP和HTTP協議，具有廣泛的訪問范圍、操作起來更為便捷，平臺獨立性較強。關于WebGIS，主要有以下幾項功能，詳見表1。

3 奧運會體育場館電子地圖系統總體設計

3.1 WebGIS的主要支撐技術

WebGIS的主要功能是以奧運會體育賽會地理服務信息為主，便于廣大公眾獲得更為直觀、可視化的數據信息，因此構建奧運會體育場館網絡電子地圖系統的關鍵在于：（1）空間數據的存儲和檢索；（2）服務器端與客戶端之間地圖數據的通訊方式。WebGIS的主要支撐技術如下。

3.1.1 接口技術

WebGIS系統通過協議接口，如XML Web Service或動態鏈接庫組件能夠有效地實現與其他奧運會體育賽會信息系統的數據交互。

3.1.2 XML Web Service

XML Web Service在應用程序中所起的作用與.Net遠程調用處理組件相同，但是XML Web Service的創建和設計比遠程組件更為簡單，且擴展性強，支持以跨平臺為目的的開放標準。XML Web Service最大特點是基于標準開放網絡協議進行程序之間的通訊和協作，XML Web Service使用的是標準的Web協議：HTTP、XML和TCP/IP，能夠對一些重要的平臺服務進行訪問，例如身份驗證、數據緩存、網絡會話狀態管理、全局共享應用程序集合等。

3.1.3 Ajax異步刷新技術

Ajax 即“Asynchronous Javascript + XML”（異 步JavaScript和XML），它不是一種新的編程語言，而是一種更強的創建交互式Web應用程序的開發技術。使用Ajax，用戶能夠創建接近本地桌面應用的直接、動態性、可用性較強的Web用戶界面。Ajax是一種獨立于Web服務器軟件的瀏覽器技術，當用戶發送回HTTP請求時，瀏覽器會通過頁面與用戶發生交互，對用戶的請求作出相應，并對其進行處理，如圖1所示。

圖1 Ajax工作原理圖

3.2 系統設計具體的邏輯結構

奧運會體育場館的網絡電子地圖信息服務系統在體育賽會中擔當者至關重要的角色，主要是向裁判員、運動員、評論員、媒體記者、國內外游客以及各級官員等廣大公眾提供更為直觀、便捷、實時的地理信息服務和賽事信息服務。因而，體育場館的網絡電子信息服務系統的系列服務器應在信息技術指揮中心部署，系統邏輯結構詳見圖2。

圖2 WebGIS邏輯結構

3.3 系統總體結構

WebGIS系統主要有三種應用模式，分別是集中模式、C/S模式、瀏覽器/服務器（B/S）結構模式。其中，集中模式對服務器的速度、可靠性要求較高，完全依賴于GIS服務器。在C/S模式下，服務器只集中管理數據，而將計算任務分散在客戶機上，充分利用了客戶機的性能，大大提高了其計算能力。隨著Internet應用領域越來越廣泛，一種新興的體系結構B/S應運而生，B/S是在C/S體系基礎上擴充而成的。WebGIS系統采用B/S三層體系結構進行總體設計，即表示層、業務邏輯層以及數據訪問層，三層的B/S體系結構是將二層C/S結構的事務處理邏輯模塊從客戶機中分離出來，大大減輕了客戶機的壓力。B/S三層體系結構主要是用戶通過瀏覽器客戶端軟件向管理層服務器發送HTTP請求，WebGIS服務器通過數據訪問組件對數據層的各類數據做出調用及請求處理，從而將處理請求的結果返回客戶端。

3.4 系統數據庫設計

基于WebGIS的奧運會體育場館電子地圖系統集成了空間特征數據和時態特征數據等多源數據，因此WebGIS空間數據模型的概念模型需要以用戶需求為基準，并用統一的語言描述和綜合、集成各用戶視圖。

4 結語

對于奧運會體育場館WebGIS的理論和技術框架尚且不夠完善，希望通過上文的設計、研究能夠為大型體育場館體育賽會網絡地理信息系統的進一步研究和構架提供一定的理論基礎支持，從而不斷拓展WebGIS技術的應用領域和范圍。

王鵬遠.基于WebGIS的校園電子地圖的設計與實現[J].技術與市場.2011(09)