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摘要：運(yùn)用WebGIS系統(tǒng)ARCIMS和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)長江大學(xué)東校區(qū)網(wǎng)絡(luò)電子地圖，提出了在建立校園空間信息數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，通過ARCIMS9.0實(shí)現(xiàn)對校園公共設(shè)施的電子地圖的實(shí)時查詢等基本的空間分析能力。

關(guān)鍵詞：ARCIMS9.0；長江大學(xué)東校區(qū)導(dǎo)航系統(tǒng)；WEBGIS；電子地圖

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，Internet帶寬和網(wǎng)絡(luò)通訊能力大大提高，萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)軟件技術(shù)取得了長足發(fā)展，這一技術(shù)正成為高效的全球性信息渠道快速進(jìn)入千家萬戶。WebGIS是Internet技術(shù)應(yīng)用于GIS開發(fā)的產(chǎn)物，它是利用www方式向用戶提供地理空間信息服務(wù)的地理信息系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的GIS相比，WebGIS訪問范圍更加廣泛，實(shí)時性強(qiáng)，數(shù)據(jù)可分布管理，操作也更簡單，適用于不同的軟硬件平臺，降低了系統(tǒng)成本。

WebGIS是當(dāng)今的熱點(diǎn)，作為在GIS方面的一個特殊應(yīng)用領(lǐng)域，它使全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，它可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、交通、通訊、城市規(guī)劃、國土防治、軍事、環(huán)境、教育等等幾十個領(lǐng)域，建立WebGIS已經(jīng)成了大到大型國家級的應(yīng)用小至小型企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用的重要任務(wù)。但是，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等各方面的限制，目前WebGIS構(gòu)建的大多是局域網(wǎng)或城域網(wǎng)，并且只能完成地理數(shù)據(jù)的網(wǎng)上，以及簡單的空間和屬性的雙向查詢等功能，并不能完成GIS的空間分析功能，并且還伴有網(wǎng)絡(luò)安全問題。

近年來，各種電子導(dǎo)航系統(tǒng)慢慢發(fā)展起來，充分利用WWW帶來的便利。WEBGIS采用普通的WEB瀏覽器，簡單易用，用戶不需進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，更實(shí)現(xiàn)了全球訪問范圍，是GIS走向平民化和大眾化的最佳途徑。本系統(tǒng)正是從WWW的大眾化特點(diǎn)出發(fā)，設(shè)計(jì)建成長江大學(xué)東校區(qū)網(wǎng)絡(luò)電子地圖，為長江大學(xué)提供更多的宣傳手段。本系統(tǒng)面向全校廣大師生以及社會提供長江大學(xué)東校區(qū)導(dǎo)航服務(wù)，提供基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)施、運(yùn)動場所、后勤服務(wù)、綠化場所等等校園設(shè)施的查詢功能，為更多師生提供便利的生活條件，并不斷完善系統(tǒng)，直至能提供西校區(qū)乃至全校的導(dǎo)航功能，并實(shí)現(xiàn)最佳路線分析等空間分析能力，將其打造成長江大學(xué)服務(wù)大眾和對外宣傳的重要手段。

1系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)環(huán)境與開發(fā)工具

本系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境是基于WindowsNT平臺，使用IIS5.0（InternetInformationServer）服務(wù)，以及ServletConnectors的標(biāo)準(zhǔn)連接器，它使用ArcXML語言在WEB服務(wù)器與ArcIMS應(yīng)用服務(wù)器之間進(jìn)行通訊，客戶端采用ArcIMSJavaStandard瀏覽器。在ArcIMS體系中，使用管理工具實(shí)現(xiàn)將要的地圖的數(shù)據(jù)整理、網(wǎng)站設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的管理，它包括以下三部分：

ArcIMSAuthor：用戶通過它定義地圖內(nèi)容，包括添加數(shù)據(jù)圖層，設(shè)置地圖屬性（包括圖層顯示方式，顯示比例尺，建立查詢和地理編碼功能及增加描述地理要素的標(biāo)注等），產(chǎn)生一個在線地圖作為地圖服務(wù)。ArcIMSAuthor最終輸出一個.axl格式的地圖配置文件，它可以獨(dú)立于ArcIMS平臺用文本編輯器進(jìn)行編輯，里面用HTML語言描述了輸出地圖的大體框架和基本圖層元素及其布局。

ArcIMSAdministrator：使用Author組織的數(shù)據(jù)建立地圖服務(wù)，設(shè)置地圖服務(wù)的屬性以及地圖服務(wù)的啟動、停止等，用于管理IMS的Server、VirtualServer和MapService，以及管理IMS站點(diǎn)的配置信息，監(jiān)視客戶端等。

ArcIMSDesigner：使用Administrator建好的服務(wù)，生成一個網(wǎng)站，通過一系列對話框幫助用戶選擇瀏覽器使用的地圖服務(wù)、模板和功能，其輸出結(jié)果為一系列HTML頁面。

本系統(tǒng)開發(fā)過程中主要使用HTML語言來建立頁面顯示框架，使用VBScript或JavaScript腳本語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的操作，其中數(shù)據(jù)庫的操作大量使用了網(wǎng)頁變成語言中的對象，他們共同實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航系統(tǒng)的查詢等功能。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

長江大學(xué)東校區(qū)導(dǎo)航系統(tǒng)以校園公共設(shè)施為基礎(chǔ)圖層，調(diào)用服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，能詳盡、直觀的查詢東校區(qū)內(nèi)的校園信息，包括教學(xué)樓、教工樓、學(xué)生宿舍、運(yùn)動場所、后勤管理、綠化設(shè)施、道路等基本設(shè)施，查詢可包括圖查屬性和屬性查圖。利用ARCIMS的地圖，其工具欄里有一個添加標(biāo)記的按鈕，用戶可以根據(jù)自己的需要添加一些注記，非常適用。其總體框架圖如圖1所示：

2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織方案設(shè)計(jì)

（1）空間數(shù)據(jù)的組織主要就是根據(jù)實(shí)際地物建立點(diǎn)、線、面三種類型的圖層，然后再建立各圖層。本系統(tǒng)均有點(diǎn)、線、面的圖層，根據(jù)學(xué)校實(shí)際主要建立的以下圖層：

點(diǎn)類型：樹木2、點(diǎn)學(xué)生宿舍、點(diǎn)教工樓。

線類型：線道路。

面類型：公共設(shè)施、教學(xué)樓、教工樓、宿舍樓、綠化、后勤、其他、圖書館、運(yùn)動場所、面道路。

（2）屬性數(shù)據(jù)的組織：ArcGIS自帶了數(shù)據(jù)庫——Geodatabase,由于在后續(xù)的屬性查詢中要用到屬性數(shù)據(jù)，故需建立屬性數(shù)據(jù)庫。屬性數(shù)據(jù)庫中有id，shape，name等字段，需要手工輸入。由于Geodatabase中對字段的值的文本長度有限制，對要素的詳細(xì)屬性不能在Geodatabase中存儲，只能通過SQLServer建表來存儲。SQLServer表中有以下字段：ID、類型、建筑時間、所屬院系、名稱、所屬圖層等字段。其中以ID號為主鍵。

3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)步驟

開發(fā)平臺的搭建：主要是安裝配置ARCIMS。在配置完成之后，可以測試配置是否成功，通過啟動ArcIMS的Diagnostics程序在頁面的Selectcomponenttotest下面點(diǎn)擊1和2按鈕，分別彈出的窗口顯示“Testsuccessful”，則說明ArcIMSServlet連接器、ArcIMS應(yīng)用服務(wù)器沒問題。此時ArcIMS9.0便安裝成功了。

地圖數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)：通過ArcIMS地圖數(shù)據(jù)涉及地圖服務(wù)的創(chuàng)建、web站點(diǎn)的生成。

對ArcIMS生成的站點(diǎn)進(jìn)行開發(fā)：當(dāng)站點(diǎn)生成后，需要對系統(tǒng)進(jìn)行必要的二次開發(fā)，使系統(tǒng)更易于用戶的使用。ArcIMS二次開發(fā)的幾種主要的方法如下：

（1）HTMLViewer方式下的開發(fā)；

（2）工具條的開發(fā)；

（3）系統(tǒng)的漢化；

（4）其他頁面的設(shè)計(jì)。

頁面作為系統(tǒng)與用戶交互的入口，如何設(shè)計(jì)的更為易用，簡潔，是非常重要的。頁面的圖片筆者使用Adobe公司的Photoshop7.0.1軟件來進(jìn)行編輯?？蚣苁褂肕acromedia公司的DreamweaverMX2004軟件來進(jìn)行設(shè)計(jì)。網(wǎng)站的用戶登陸頁面、屬性查詢頁面、校園簡介、三維漫游頁面采用Javascript連接Access和SQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2系統(tǒng)功能的結(jié)果

用戶可以通過登錄進(jìn)入主頁面，然后再主頁面中進(jìn)行簡單的地圖操作，比如說放大、縮小、全屏、通過輸入ID號查找所要找的要素的位置等；除此之外，還可以通過控件“屬性查詢”實(shí)現(xiàn)條件查詢，獲得要素的詳細(xì)屬性；同時點(diǎn)擊“三維漫游”，鏈接到校園整體的三維效果音頻文件；點(diǎn)擊“校園簡介”將鏈接到校園簡介網(wǎng)頁。

另外，用戶可以進(jìn)行簡單的緩沖查詢(即查詢在某特定地物周圍一定距離的地物)，距離量測(對兩點(diǎn)間的距離進(jìn)行測量)，面積測量等。

各功能頁面顯示結(jié)果如圖2所示。

當(dāng)選中了當(dāng)前的活動圖層，通過輸入查詢的ID號，將顯示出該圖層中ID號所對應(yīng)的要素的位置，并在TextFrame中顯示該要素的其他屬性。比如選中當(dāng)前的活動圖層為“后勤”，在查詢條件中輸入條件：“#ID#=2”，可以顯示出后勤圖層中ID為2的要素，并顯示出它在地圖中的位置。結(jié)果見圖2

點(diǎn)擊“屬性查詢”控件，將顯示出要素的詳細(xì)屬性信息，其結(jié)果圖見圖3。圖4是查詢表中字段“類型”為“polygon”的所有要素的信息

3.3系統(tǒng)特點(diǎn)

本系統(tǒng)的特點(diǎn)之處在于：

（1）實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享。目前大部分導(dǎo)航系統(tǒng)多為單機(jī)板的，不能實(shí)現(xiàn)及時的數(shù)據(jù)共享和更新，本系統(tǒng)通過WWW，任何一臺計(jì)算機(jī)均能訪問，真正實(shí)現(xiàn)了信息的共享。

（2）友好的用戶界面和操作方式。系統(tǒng)對前端的用戶技術(shù)沒有限制，并且客戶端采用普通瀏覽器，不需專業(yè)知識即可隨意操作，簡單易用，不需用戶維護(hù)。

（3）實(shí)現(xiàn)了圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的連接，滿足了用戶查詢和統(tǒng)計(jì)大量屬性數(shù)據(jù)的要求。

（4）采用VBScript、JavaScript和語言，將數(shù)據(jù)庫的操作封裝起來，數(shù)據(jù)操作對用戶不透明，增加了系統(tǒng)的安全性。

（5）利用ArcIMS來開發(fā)系統(tǒng)，整個開發(fā)過程周期短，系統(tǒng)運(yùn)行速度也較快。

（6）通過工具欄用戶可以增加自己想要的標(biāo)注信息，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與用戶的交互。

4結(jié)語

本系統(tǒng)經(jīng)過測試，基本上能夠達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的功能目標(biāo)，能夠準(zhǔn)確的顯示校園內(nèi)的各地理要素并能提供相應(yīng)的地理定位，系統(tǒng)速度要較快。

由于時間和能力的限制，本系統(tǒng)也有許多不足之處，如能顯示的面積太少，僅僅局限于長江大學(xué)東校區(qū)，圖形界面不太美觀，圖形的屬性數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)不夠全面，并且不能實(shí)現(xiàn)較高級一點(diǎn)的空間路徑分析功能，在下階段的發(fā)展中，通過網(wǎng)絡(luò)編程語言的學(xué)習(xí)改進(jìn)頁面設(shè)計(jì)，使用戶界面趨于美觀，完善基礎(chǔ)圖層的屬性數(shù)據(jù)，使用戶能查詢到更多有用信息，通過采集各校區(qū)的地理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航系統(tǒng)的全?；?，并實(shí)現(xiàn)一定的空間分析能力。

隨著各種WEB技術(shù)在GIS中的推廣和應(yīng)用，WEBGIS技術(shù)正在不斷的發(fā)展和走向成熟，在各個行業(yè)中的應(yīng)用也將越來越廣泛，本系統(tǒng)若能完善，它在實(shí)際生活中將有著重要的應(yīng)用價(jià)值和作用。由于系統(tǒng)的開放性和可擴(kuò)展性，它還可以結(jié)合數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)，通過衛(wèi)星照片或航空照片生成數(shù)字地面模型DEM，做出真實(shí)三維立體模型。

參考文獻(xiàn)

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