基于WebGIS的測繪成果更新發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陸天馨

(1.江蘇省測繪資料檔案館，江蘇 南京 210013；2.南京大學(xué) 信息管理學(xué)院，江蘇 南京 210023)

0 引言

測繪成果在國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中為城市建設(shè)發(fā)展、基礎(chǔ)地理國情普查和自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了大量與地理位置相關(guān)的基礎(chǔ)信息，因此在測繪地理行業(yè)及時(shí)完成測繪成果管理發(fā)布工作顯得尤為重要[1]。同時(shí)，測繪成果發(fā)布系統(tǒng)也面臨著眾多的問題，由于匯交管理的數(shù)據(jù)類型復(fù)雜、共享性低、數(shù)據(jù)量大和前期建設(shè)難度大等原因，導(dǎo)致了測繪成果匯交管理混亂[2-3]。

隨著網(wǎng)絡(luò)地理信息技術(shù)的快速發(fā)展，本文依托省級(jí)地理信息共享交換平臺(tái)，提出了基于WebGIS的測繪成果更新發(fā)布系統(tǒng)的建設(shè)。以互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和終端為基礎(chǔ)的客戶應(yīng)用端的地理信息系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)庫與主機(jī)及客戶端的連接，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上瀏覽測繪成果更新發(fā)布內(nèi)容。同時(shí)，如何在現(xiàn)有的技術(shù)條件下快速更新測繪成果數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)測繪成果發(fā)布系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)地理信息環(huán)境下的服務(wù)更新與查詢是當(dāng)前面臨的問題。因此，研究基于WebGIS的測繪成果數(shù)據(jù)的更新發(fā)布具有十分重要的意義[4-5]。

當(dāng)前，基于WebGIS的測繪成果更新發(fā)布系統(tǒng)研究的主要問題有：(1)建立統(tǒng)一完整的、高效檢索的測繪成果資源目錄體系；(2)解決測繪成果發(fā)布系統(tǒng)中不同瀏覽器不兼容和運(yùn)行速度慢、超時(shí)問題；(3)實(shí)現(xiàn)測繪成果快速更新管理機(jī)制。

1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)是將Internet技術(shù)應(yīng)用于GIS開發(fā)的產(chǎn)物。在Java環(huán)境下，以Javascript為開發(fā)語言，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于WebGIS的測繪成果更新發(fā)布系統(tǒng)，解決了測繪成果數(shù)據(jù)的更新、生產(chǎn)管理和發(fā)布問題。

1.1 系統(tǒng)體系架構(gòu)

基于WebGIS的測繪成果更新發(fā)布系統(tǒng)采用的是典型的三層結(jié)構(gòu)模式[6-7]，即數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用端三部分，如圖1所示。在不同層次中可以實(shí)現(xiàn)客戶端界面的展示、測繪成果數(shù)據(jù)服務(wù)的發(fā)布和數(shù)據(jù)的更新調(diào)用。使用三層結(jié)構(gòu)模式，可以最大限度地減少相互依賴，提升重復(fù)使用的效率。

系統(tǒng)體系架構(gòu)中，數(shù)據(jù)層是在國家天地圖的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，疊加基礎(chǔ)測繪成果數(shù)據(jù)，由Oracle 11g數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)和管理；服務(wù)層是將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與GIS集合在一起，GIS提供測繪成果數(shù)據(jù)的檢索和查詢服務(wù)，Web技術(shù)提供全球聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)崟r(shí)發(fā)布測繪成果數(shù)據(jù)的發(fā)布與共享使用；應(yīng)用層提供JavaScript技術(shù)進(jìn)行客戶端設(shè)計(jì)。使用用戶能在瀏覽器上進(jìn)行測繪成果的檢索、查詢和下載等功能。

1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)上從使用者的角度出發(fā)，在分析現(xiàn)實(shí)需求的基礎(chǔ)情況下，堅(jiān)持系統(tǒng)界面簡潔、功能實(shí)用，化繁為簡的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)化，數(shù)據(jù)組織的規(guī)范化，方便用戶依據(jù)不同的條件進(jìn)行測繪成果數(shù)據(jù)的選取，為用戶提供快速的查詢和申請(qǐng)使用。系統(tǒng)主要分為4個(gè)子模塊：基礎(chǔ)查詢、資源目錄、個(gè)人空間和公共服務(wù)，系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

基于WebGIS的測繪成果更新發(fā)布系統(tǒng)的建設(shè)滿足了測繪成果網(wǎng)絡(luò)分發(fā)的服務(wù)需求，政府和用戶在第一時(shí)間內(nèi)掌握最新的信息，通過網(wǎng)絡(luò)在線申請(qǐng)測繪成果數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)測繪成果網(wǎng)上訂購、審批流程的自動(dòng)化、信息化管理的目標(biāo)，為社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更好的服務(wù)。

圖1 系統(tǒng)體系架構(gòu)

圖2 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

1.2.1 基礎(chǔ)查詢

(1)關(guān)鍵字搜索功能。系統(tǒng)在首頁上通過關(guān)鍵字搜索功能快速查詢地理信息數(shù)據(jù)(如DOM數(shù)據(jù))，后臺(tái)記錄關(guān)鍵字搜索的出現(xiàn)次數(shù)并進(jìn)行分析，為相同的用戶提供信息的推送。

(2)匯交動(dòng)態(tài)功能。系統(tǒng)管理員將匯交的測繪成果數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后數(shù)據(jù)歸檔保存到數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)將數(shù)據(jù)屬性信息在后臺(tái)登記形成匯交動(dòng)態(tài)讓各個(gè)用戶及時(shí)了解。

(3)數(shù)據(jù)發(fā)布功能。測繪成果數(shù)據(jù)在系統(tǒng)后臺(tái)登記后發(fā)布到網(wǎng)站上，用戶依據(jù)發(fā)布信息申請(qǐng)最新的測繪成果數(shù)據(jù)。

1.2.2 資源目錄

資源目錄的檢索有兩種方式：一是按屬性檢索，分為三級(jí)目錄的標(biāo)題，通過每一級(jí)標(biāo)題的檢索查詢到所需的測繪成果數(shù)據(jù)；二是按條件檢索，可以輸入搜索區(qū)域、時(shí)間范圍和地名名稱條件等來查詢測繪成果數(shù)據(jù)。搜索出關(guān)鍵信息后，通過地圖查看來確認(rèn)所選取的信息是否準(zhǔn)確，對(duì)地圖上的各類地物，可以使用框選取區(qū)域。

1.2.3 個(gè)人空間

(1)個(gè)人信息管理功能。用戶在個(gè)人信息管理中對(duì)個(gè)人賬號(hào)密碼和驗(yàn)證手機(jī)號(hào)進(jìn)行修改，以便后期找回個(gè)人信息。

(2)申請(qǐng)成果車功能。個(gè)人申請(qǐng)的測繪成果數(shù)據(jù)在申請(qǐng)成果車內(nèi)查看進(jìn)度，方便用戶及時(shí)了解申請(qǐng)數(shù)據(jù)進(jìn)程。

1.2.4 公共服務(wù)

(1)法律法規(guī)模塊。測繪成果發(fā)布嚴(yán)格按照國家的法律施行，同時(shí)符合省制定的條例，實(shí)現(xiàn)國家、省法律的統(tǒng)一性和完整性。

(2)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范模塊。測繪地理信息行業(yè)按不同分類條件定義，有國家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，供用戶在不同情況下參考。

(3)免費(fèi)資源模塊。為用戶提供了測繪地理信息的免費(fèi)資源，在網(wǎng)站上登錄直接下載所需要的資源。

(4)服務(wù)推薦功能。收集測繪地理信息行業(yè)中不同資質(zhì)的公司信息，發(fā)布在網(wǎng)站上供用戶查詢和了解。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 資源目錄分類標(biāo)準(zhǔn)

測繪成果的資源目錄建立有利于促進(jìn)測繪地理信息資源的共享和高效利用，建立測繪成果資源目錄體系標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[8]，主要有3個(gè)關(guān)鍵要素：一是定義測繪成果核心元數(shù)據(jù)。核心元數(shù)據(jù)用來描述測繪成果所必需的特征要素，如數(shù)據(jù)內(nèi)容、質(zhì)量、覆蓋時(shí)間、數(shù)據(jù)所有者等信息，有利于測繪成果數(shù)據(jù)的描述、管理、檢索和使用。二是測繪成果數(shù)據(jù)的分類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了測繪成果分類的原則和方法。規(guī)范的信息分類體系方便測繪成果的組織和管理，為用戶對(duì)測繪成果的查找提供了更多的方法。三是唯一標(biāo)識(shí)符編碼。對(duì)測繪成果每一類數(shù)據(jù)賦予唯一不變的編碼，以便于測繪成果數(shù)據(jù)的檢索、查詢和共享。資源目錄分類標(biāo)準(zhǔn)解決了當(dāng)前數(shù)據(jù)匯交混亂的情況，為測繪成果數(shù)據(jù)的檢索提供了更多方法。

2.2 ArcGIS API for JavaScript

ArcGIS API for JavaScript是由美國Esri公司推出的一套網(wǎng)頁端用戶開發(fā)接口，它是基于Dojo框架和REST風(fēng)格實(shí)現(xiàn)[9]。Dojo是一個(gè)強(qiáng)大的面向?qū)ο驤avaScript框架，主要是由3大模塊組成：Core，Dijit，DojoX。其中，Core提供 Ajax，events，JSON等相關(guān)操作API，關(guān)系如圖3所示。Dijit是一個(gè)可更換皮膚，基于模板的WEB UI控件庫。DojoX包括一些創(chuàng)新的代碼和控件。在測繪成果發(fā)布系統(tǒng)中使用JavaScript腳本語言，有效地提高瀏覽器的運(yùn)行，同時(shí)能在網(wǎng)頁添加各種動(dòng)態(tài)功能，給用戶提供更美觀的瀏覽效果。通過使用Dojo工具包加強(qiáng)了圖形界面的功能，實(shí)現(xiàn)了各種類型瀏覽器的無縫對(duì)接，屏蔽瀏覽器對(duì)JavaScript支持的不同，極大地提高WebGIS下的測繪成果發(fā)布系統(tǒng)應(yīng)用程序，提升了友好界面的用戶體驗(yàn)[10-11]。

圖3 關(guān)系圖

3 主要功能實(shí)現(xiàn)

測繪成果更新發(fā)布系統(tǒng)包括客戶端和服務(wù)器端。客戶端主要是資源目錄發(fā)布[12]和系統(tǒng)設(shè)置。服務(wù)器端主要有后臺(tái)的更新和維護(hù)、生成信息的推送和發(fā)布信息的處理。

3.1 資源目錄發(fā)布

資源目錄模塊主要實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)測繪成果數(shù)據(jù)的查詢、申請(qǐng)和使用，按照所需的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行篩選，主要為三級(jí)目錄查詢，然后調(diào)用地圖進(jìn)行查看信息、添加范圍成果、刪除范圍成果、測量工具、清楚圖形等操作，最后所需的測繪成果數(shù)據(jù)生成圖幅號(hào)進(jìn)行勾選，添加購物車，等待管理員的審核。資源目錄方便了用戶對(duì)測繪成果數(shù)據(jù)的申請(qǐng)和使用。

3.2 后臺(tái)管理

系統(tǒng)管理員可以對(duì)用戶進(jìn)行管理，不同的用戶具有不同的使用權(quán)限，如表1所示。管理員對(duì)資源目錄添加、刪除和更新等操作，在Oracle數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行表字段的映射和關(guān)聯(lián)，達(dá)到目錄和數(shù)據(jù)同時(shí)更新的目的。用戶申請(qǐng)需要的測繪成果數(shù)據(jù)后，管理員依據(jù)用戶權(quán)限審核，同時(shí)也會(huì)對(duì)發(fā)布的測繪成果數(shù)據(jù)添加和刪除公告，供用戶及時(shí)了解和申請(qǐng)使用，系統(tǒng)在后臺(tái)對(duì)用戶的操作生成日志，管理員能夠及時(shí)地查看操作詳情。

表1 系統(tǒng)后臺(tái)管理

4 結(jié)語

本系統(tǒng)將WebGIS技術(shù)運(yùn)用到測繪成果更新發(fā)布系統(tǒng)中，加快了測繪成果的發(fā)布與共享，推動(dòng)了測繪地理信息行業(yè)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步。建立測繪成果資源目錄體系標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為用戶提供更多精準(zhǔn)有效的查詢方法；使用ArcGIS API for JavaScript開發(fā)的發(fā)布系統(tǒng)，讓系統(tǒng)在不同的瀏覽器中有更好的兼容性，從而提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性，改善了用戶使用系統(tǒng)的交互性，節(jié)約了開發(fā)成本和時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了測繪成果發(fā)布系統(tǒng)為政府及社會(huì)用戶提供更加及時(shí)、準(zhǔn)確和便捷的信息查詢、申請(qǐng)和共享等功能，同時(shí)，也為用戶提供了更多了解測繪地理信息的渠道，為推動(dòng)測繪成果更好地服務(wù)社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。