基于SuperMap的工程勘察綜合地理信息系統初探

■　梁寶仲

（遼寧水文地質工程地質勘察院遼寧大連116037）

基于SuperMap的工程勘察綜合地理信息系統初探

■梁寶仲

（遼寧水文地質工程地質勘察院遼寧大連116037）

傳統的工程勘察數據文件存儲應用模式存在很多弊端，已經無法滿足城市化進程快速發展的需要。本文基于SuperMap，依據遼寧水文地質工程地質勘察數據業務應用流程，采用數據庫存儲方式和C/S架構模式，結合GIS空間分析技術，構建工程勘察綜合地理信息系統。

工程勘察水文地質工程地質GIS；SuperMap全景圖

1　引言

隨著我國城市化進程的加快，人們對居住環境和工作環境的要求日益提高，城市建設項目和改造項目與日俱增，與此同時，工程勘察積累的數據文獻資料不斷增加。紙式文件存儲方式早已不能滿足數據應用的需要，傳統的電子文件存儲方式對工程勘察資料信息化應用初期起到了積極作用，但是經過長期的數據積累，傳統的電子文件存儲方式也呈現出許多弊端，例如：歷史數據查詢時，無法結合空間信息，導致獲取某個區域某個項目的具體指標，人工操作時間較長；人工錄入區域信息時，如果出現操作錯誤，將影響后期的數據應用，導致文字方式檢索無法成功；數據應用往往局限在查詢功能上，不能結合時空動態環境，進行綜合分析等等。而GIS能夠結合空間信息，在數據管理上具備了強大功能，并在諸多領域取得了成功，如城市交通、規劃管理、災害監測、城市測繪等。

本文根據遼寧省大連市水文地質工程地質勘察數據，基于SuperMap研發“遼寧水文地質工程地質勘察綜合地理信息系統”，在工程地質勘察等數據管理上邁出了試探性的一步。

2　系統研發環境

系統采用C/S結構，基于SuperMap Objects二次開發組件和. Net框架進行研發，數據庫采用Oracle。

2.1組件式GIS

組件式軟件技術，就是利用研發項目相關領域的組件進行系統開發。所謂組件式GIS，就是利用一組標準通信接口的跨語言應用組件構建地理信息系統。組件式GIS有利于提高系統平臺開發的效率，擁有便于開發、靈活集成、易于擴展等優點。

SuperMap Deskpro采用全組件式開發，操作方便；SuperMap Objects基于ActiveX/COM技術研發，具有大量的對象和接口數量，為開發人員封裝了強大功能；當前SuperMap的SDX技術支持多種商用數據庫，如：Oracle、SQL Server和Sybase等，適合快速搭建地理信息系統[1]。

2.2數據庫軟件

Oracle數據庫能夠真正實現工程勘察業務數據和空間數據一體化的無縫集成，它能夠支持海量數據存儲應用，具有檢索靈活，易于數據動態分析等優點。

2.3系統架構

遼寧水文地質工程地質勘察院包括地質勘察處、土工實驗室、測繪工程處等多個部門，其中數據中心負責管理全院信息數據，各處根據部門業務需要，從數據中心獲取相關數據。因此，系統的架構采用C/S（客戶機/服務器）結構，通過它可以充分利用兩端的硬件資源優勢，將任務合理分配到客戶端和服務端來實現，降低系統的通信開銷。

系統架構如圖1：

圖1　系統C/S架構

3　數據庫設計

系統中應用的數據包括業務數據（如巖性、水質分析數據、巖石及土體的力學實驗分析數據、野外勘察數據等）和空間數據，其中空間數據分為基礎地理數據和專題地理數據?；A地理信息數據有：陸地、海洋、河流、道路、鐵路、省份、省會、市區界、建筑物和地下隱蔽工程等。專題地理信息數據有：巖性及其分界線、地形地貌、礦產資源分布、地下水類型及其分布、海水入侵情況監測、地質災害監測與治理情況、大地熱資源的分布及異常區、大地氡分布數值公益性建筑項目、娛樂性建筑項目、垂向地層等。數據庫結構如圖2：

圖2　數據庫結構

遼寧水文地質工程地質勘察數據庫是一個業務性很強的應用型數據庫。工程勘察數據涉及空間和行業面很廣，幾乎和社會的各個行業都息息相關，所以空間數據種類繁多。對于應用型數據庫，需認真考慮業務數據與空間數據的緊密結合，例如業務數據需建立“所屬項目”、“所屬區域”字段，用于關聯空間數據，便于查詢和分析功能的實現。

4　系統研發與實現

4.1系統界面

系統界面包括菜單、按鈕組、導航欄、地圖窗口、信息查詢窗口、屬性窗口、多媒體窗口等，布局如圖3：

圖3　系統布局

4.2電子地圖基本操作

系統中電子地圖基本操作包括：影像圖顯示、選擇、圓形選擇、多邊形選擇、漫游、放大、仿效、全圖、地圖刷新、鷹眼圖、空間測算、按比例顯示、前一視圖、后一視圖等。部分功能實現利用

SuperMapCtrl的Action屬性接口，如圖4：

圖4　基本操作所對應接口

4.3查詢

系統提供的查詢方式有地圖選擇項目查詢、檢索項目信息查詢、項目區域定位查詢以及歷史記錄查詢四種。

地圖選擇項目查詢：通過地圖選擇操作，獲取某個水文地質工程項目的屬性信息，包括：項目名稱、巖性及地層信息、水質信息、施工單位、施工時間、所屬區域和相關人員等。如圖5：

圖5　屬性信息窗口

檢索項目信息查詢：通過信息查詢窗口，可查詢項目信息。

項目區域定位查詢：在信息查詢窗口中，根據用戶所選信息行，執行“空間定位”功能，可以在地圖中定位到該行所對應的圖形對象。

歷史記錄查詢：用戶通過“項目年限”、“所屬區域”、“項目名稱”等字段，多條件查詢歷史記錄信息。

相關人員信息查詢：輸入人員姓名可查詢其完成項目等信息。4.4統計分析

統計分析包括按時間統計、按區域統計、按施工單位統計、按項目級別統計以及多條件統計等方式。

4.5空間分析

緩沖區分析：對空間對象創建緩沖區，查找其一定范圍內的所有工程項目。

最鄰近項目查找：查找一個空間對象最近工程項目信息。

最短路徑分析：查找兩個項目之間的最短路線。

4.6多媒體信息

遼寧水文地質工程地質勘察院綜合地理信息系統中，空間對象不僅擁有空間信息和屬性信息，同時還具有圖片、視頻等多媒體信息。

4.6.1照片和視頻信息

當用戶在地圖窗口點擊具有圖片和視頻的空間對象后，系統會彈出該對象屬性、圖片以及視頻信息。

4.6.2全景圖實景技術

全景圖技術是一種360度球型虛擬實景的表現方式，它的底圖是由魚眼相機的拍攝照片拼接而成，雖然底圖都是平面的照片，如圖6，但是，將其進行技術處理后，便可以動態漫游三維場景。截取水平旋轉播放時的動態圖片如圖7。

圖6　全景圖相片

圖7　全景圖動態旋轉播放

4.7其他功能

系統除了上述功能外，還具有地理信息系統專業的鷹眼圖、空間查詢和定位、緩沖區分析、空間信息查詢、空間對象圖形編輯等功能，以及業務需求中的部門車輛監控、專題圖制作、報表打印等功能。

5　總結

水文地質工程地質勘察綜合地理信息系統初步建設成功，交付實踐應用，使工程業務人員可以直觀清晰獲取施工地的具體位置和詳細情況，便于領導部門指揮決策、統籌全局；現場工作人員準確地上報工作和項目完成情況，切實做到“定時、定點、定位”的工作方式；院內業務人員熟悉業務流程，高效完成指令傳達、成果輸出、收費統計等業務工作，為其節省了大量的人力、物力、財力。

系統平臺的初步研發創造了可觀的經濟效益、社會效益和環境效益，但是平臺應用要進行周期性的回訪，和工作人員進行定期的意見反饋，保證系統功能與時俱進的先進性。

［1］張碩，郭同德，王金鑫.用組件式GIS快速開發地理信息應用系統.城市勘測，2009（6）：19-23.

［2］吳信才.地理信息系統的基本技術與發展動態［J］.地球科學-中國地質大學學報，1998（4）：329-333.

［3］宋關福，鐘耳順.組件式地理信息系統研究與開發［J］.中國圖象圖形學報，1998（4）：314-316.

［4］胡亞，李永樹.基于組件式GIS-SuperMap Objects的二次開發.四川測繪，2004，27（01）：3-5.

［5］黃杏元，馬勁松，湯勤.地理信息系統概論（修訂版）［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［6］北京超圖地理信息技術有限公司.SuperMap Objects 2008幫助文檔［Z］. 2008.

P621［文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-259-1