基于Flex的市級(jí)國(guó)土資源綜合監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

鄧　超,程　鋼,肖金城,劉洪岐,王　丹,

(1．河南理工大學(xué) 礦山空間信息技術(shù)國(guó)家測(cè)繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 焦作 454000;2.信息工程大學(xué)，河南 鄭州 450001;3.中測(cè)新圖(北京)遙感技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 100039)

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基于Flex的市級(jí)國(guó)土資源綜合監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

鄧超1,2，3,程鋼1,肖金城3,劉洪岐3,王丹1,3

(1．河南理工大學(xué) 礦山空間信息技術(shù)國(guó)家測(cè)繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 焦作 454000;2.信息工程大學(xué)，河南 鄭州 450001;3.中測(cè)新圖(北京)遙感技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 100039)

采用Flex技術(shù)，基于NewMap Server進(jìn)行WebGIS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)呼倫貝爾市級(jí)國(guó)土資源“一張圖”信息監(jiān)管平臺(tái)。系統(tǒng)克服數(shù)據(jù)來(lái)源多樣、數(shù)據(jù)格式異構(gòu)、數(shù)據(jù)基準(zhǔn)不一致等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)土地利用、礦產(chǎn)、地籍等多種數(shù)據(jù)的復(fù)合顯示、查詢、分析、輸出、國(guó)土綜合應(yīng)用等功能，為國(guó)土管理部門提供管理、決策服務(wù)。

Flex;NewMap;國(guó)土資源;WebGIS

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，以信息化促進(jìn)國(guó)土資源管理創(chuàng)新已成為國(guó)土資源管理事業(yè)科學(xué)發(fā)展的必由之路。國(guó)土資源“一張圖”面向國(guó)土資源監(jiān)管與服務(wù)目標(biāo)，基于統(tǒng)一基礎(chǔ)地理空間參考，對(duì)土地、礦產(chǎn)、基礎(chǔ)地質(zhì)和地質(zhì)環(huán)境等各類國(guó)土資源專業(yè)信息的綜合集成與展示，是全面展示國(guó)土資源狀況的“電子沙盤”，被列為國(guó)土資源信息化建設(shè)的八項(xiàng)任務(wù)之一。隨著國(guó)土資源部“加強(qiáng)統(tǒng)籌，建用并舉，以信息化規(guī)范創(chuàng)新國(guó)土資源管理”信息化建設(shè)總體要求的提出，各地開(kāi)始重視“一張圖”基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和綜合監(jiān)管平臺(tái)及相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)[1-4]。與此同時(shí)，地理信息產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)被提出，數(shù)字城市地理空間框架作為建設(shè)數(shù)字城市的主要內(nèi)容在全國(guó)各地得到廣泛的重視和發(fā)展?；跀?shù)字城市地理空間框架建設(shè)國(guó)土資源“一張圖”及其三大平臺(tái)，既可以有效利用已有的測(cè)繪基準(zhǔn)和各類測(cè)繪及專題數(shù)據(jù)，又可以為數(shù)字城市建設(shè)提供良好的出口，起到應(yīng)用示范作用。所以，基于數(shù)字城市建設(shè)市級(jí)國(guó)土資源“一張圖”綜合監(jiān)管平臺(tái)對(duì)國(guó)土資源信息化建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文以呼倫貝爾市為實(shí)例，基于NewMap為GIS平臺(tái)，采用全新的Flex技術(shù)，以REST架構(gòu)風(fēng)格的富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序(Rich Internet Application，RIA)為載體，探討市級(jí)國(guó)土資源“一張圖”信息監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)與方法，以期為同類工程建設(shè)提供有益的參考。

1　綜合監(jiān)管平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

國(guó)土資源“一張圖”綜合監(jiān)管平臺(tái)是一個(gè)政府應(yīng)用型的地理信息系統(tǒng)，目的是將國(guó)土資源管理中的各種業(yè)務(wù)集中在統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源信息的動(dòng)態(tài)共享，以便更好地為國(guó)土資源管理和決策服務(wù)。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)用戶需求的調(diào)研，本系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)考慮以下幾個(gè)方面：

1)實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源的各類國(guó)土資源數(shù)據(jù)的疊加顯示和數(shù)據(jù)集成;

2)實(shí)現(xiàn)呼倫貝爾市各市、旗管理部門的各項(xiàng)業(yè)務(wù)互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)共享；

3)平臺(tái)需具有豐富的表現(xiàn)力和交互性，提供豐富的統(tǒng)計(jì)圖表，通過(guò)友好的數(shù)據(jù)可視化服務(wù)于管理部門決策。

考慮到B/S架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，本文采用B/S架構(gòu)搭建綜合監(jiān)管平臺(tái)，以滿足各市、旗管理部門遠(yuǎn)程登錄、業(yè)務(wù)互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享等要求[5-6]。整個(gè)綜合監(jiān)管平臺(tái)采用組件式開(kāi)發(fā)框架，基于NewMap Server的Web二次開(kāi)發(fā)接口實(shí)現(xiàn)面向用戶的GIS功能，利用Flex技術(shù)構(gòu)建地圖客戶端業(yè)務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源監(jiān)管與預(yù)警。整個(gè)系統(tǒng)采用5層結(jié)構(gòu)體系，包括設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層和用戶層(見(jiàn)圖1)。

圖1　系統(tǒng)總體架構(gòu)

1)設(shè)施層：為平臺(tái)運(yùn)行提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和硬件環(huán)境支持；

2)數(shù)據(jù)層：集成基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、土地資源數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)，按照國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建立具有數(shù)據(jù)管理、存儲(chǔ)等功能一體化的地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)；

3)服務(wù)層：為平臺(tái)提供數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用服務(wù)，包括目錄服務(wù)、地圖服務(wù)、認(rèn)證服務(wù)、OGC(WMS、WFS、WCS)服務(wù)等；

4)應(yīng)用層：提供一系列中間層功能組件，支撐表現(xiàn)層的專題應(yīng)用；

5)用戶層：提供面向市局、各旗縣國(guó)土資源局、中心站所內(nèi)部用戶等接口和交互界面。

2　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1FLEX開(kāi)發(fā)技術(shù)

Flex提供支持RIA開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的表現(xiàn)層服務(wù)器和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)框架，可以用于構(gòu)建具有強(qiáng)表現(xiàn)力的RIA Web應(yīng)用程序[8]。與其它Web開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行比較，F(xiàn)lex的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)更加豐富的數(shù)據(jù)模型。Flex可以提供豐富的統(tǒng)計(jì)圖表、圖形界面等，可以得到比傳統(tǒng)的HTML更加豐富的表現(xiàn)力和交互性。2)良好的跨平臺(tái)性。Flex可以在Windows、Linux中運(yùn)行，方便系統(tǒng)部署維護(hù)。3)更快的反應(yīng)速度。將原本在服務(wù)器處理的問(wèn)題轉(zhuǎn)移到客戶端，使數(shù)據(jù)可以緩存在客戶端，比HTML反應(yīng)速度更快，可以利用客戶端的計(jì)算資源實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。

2.2NewMap軟件

NewMap Sever的體系結(jié)構(gòu)可以分為兩部分：GIS服務(wù)器和基于Flex的Web應(yīng)用程序二次開(kāi)發(fā)包[9]?；贜ewMap Sever用戶可以實(shí)現(xiàn)基于瀏覽器的GIS服務(wù)訪問(wèn)接口、發(fā)布高級(jí)GIS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，零碼組裝、訪問(wèn)示例代碼等功能，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和服務(wù)的快速開(kāi)發(fā)[10]。其突出優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：1)產(chǎn)品采用可實(shí)現(xiàn)多核多線程、分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)，不但實(shí)

現(xiàn)跨平臺(tái)，還提供高效的數(shù)據(jù)訪問(wèn)、圖形顯示和空間分析能力；2)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間、各級(jí)節(jié)點(diǎn)與相應(yīng)的政府機(jī)構(gòu)和專業(yè)部門之間通過(guò)電子政務(wù)內(nèi)、外網(wǎng)的縱橫互聯(lián)；3)使用內(nèi)存池技術(shù)對(duì)用戶標(biāo)識(shí)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢結(jié)果進(jìn)行內(nèi)存緩存，極大減少與數(shù)據(jù)庫(kù)頻繁操作，提高服務(wù)效率；4)采用優(yōu)化的多進(jìn)程和多線程技術(shù)，提高用戶并發(fā)訪問(wèn)量，縮短系統(tǒng)的平均響應(yīng)時(shí)間。

本文通過(guò)調(diào)用NewMap Sever的Flex接口，開(kāi)發(fā)地圖、要素?cái)?shù)據(jù)處理、三維、地理編碼、網(wǎng)絡(luò)路徑、空間查詢、空間分析等功能，實(shí)現(xiàn)基于B/S的綜合監(jiān)管系統(tǒng)。

2.3空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理技術(shù)

國(guó)土資源數(shù)據(jù)庫(kù)是國(guó)土資源數(shù)據(jù)中心的核心，是各類國(guó)土資源業(yè)務(wù)應(yīng)用運(yùn)行的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。呼倫貝爾國(guó)土資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富，種類繁多，包括基礎(chǔ)地理影像數(shù)據(jù)、地籍、土地利用、礦產(chǎn)資源管理過(guò)程中產(chǎn)生的各種空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，按其存儲(chǔ)形式分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)。在通常的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中是將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)分開(kāi)存儲(chǔ)，利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)屬性數(shù)據(jù)，以文件形式存儲(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)，由空間數(shù)據(jù)管理軟件包進(jìn)行空間操作，二者之間通過(guò)建立指針或者關(guān)鍵字建立聯(lián)系[11]。但空間數(shù)據(jù)的文件管理模式難以滿足網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)共享、網(wǎng)絡(luò)通信、并發(fā)控制的要求[12]。Oracle Spatial作為關(guān)系型數(shù)據(jù)的有效補(bǔ)充，提供兩種空間元素的模型:關(guān)系式模型和對(duì)象-關(guān)系式模型。本文采用Oracle Spatial 的對(duì)象-關(guān)系式模型可以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的一體化管理。該模型提供SDO_GEOMETRY抽象數(shù)據(jù)類型來(lái)表示空間數(shù)據(jù)，一個(gè)空間實(shí)體通過(guò)用一行具有SDO_GEOMETRY字段的記錄來(lái)存儲(chǔ)為對(duì)象類型，從而保證要素的邏輯完整性。

遙感影像數(shù)據(jù)為全球30 m分辨率高清影像、呼倫貝爾10 m高清影像，數(shù)據(jù)量巨大。針對(duì)該遙感影像數(shù)據(jù)多時(shí)相、多尺度、多源異構(gòu)等特點(diǎn)，本文運(yùn)用多分辨率金字塔和影像分塊技術(shù)[13-15]，實(shí)現(xiàn)遙感影像有效的存儲(chǔ)管理，采用NewMapDMP軟件對(duì)img格式的影像進(jìn)行切片，使用DMP的入庫(kù)功能錄入oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)NewMap Sever調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的切片返回FLEX客戶端顯示，實(shí)現(xiàn)海量遙感影像的快速瀏覽。

3　應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例分析

本文采用前述關(guān)鍵技術(shù)和方法在數(shù)字呼倫貝爾地理空間框架的基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)字呼倫貝爾市國(guó)土資源“一張圖”信息監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源的數(shù)字化、一體化、高效能管理。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)呼倫貝爾市國(guó)土資源的監(jiān)管和預(yù)警，基本滿足相關(guān)國(guó)土部門對(duì)地理信息服務(wù)的要求，主要實(shí)現(xiàn)功能如下：

1)地圖可視化和基本地圖操作功能。將10 m高清影像及行政區(qū)劃圖作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，界面右下角為鷹眼視圖，右側(cè)為地圖操作工具條，如圖2所示。

2)信息查詢。系統(tǒng)為用戶提供多種的空間查詢方式。用戶可以通過(guò)矩形在地圖上框選不同的區(qū)域進(jìn)行空間查詢，選中的項(xiàng)目會(huì)在彈出列表里顯示，并繪制在地圖中；也可在搜索框中輸入地名或者關(guān)鍵字進(jìn)行查詢，如圖3搜索帶有關(guān)鍵字“旗”的項(xiàng)目。

3)多源數(shù)據(jù)管理。實(shí)現(xiàn)土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)、耕地保護(hù)數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)等的統(tǒng)一管理。圖4為礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)管理界面，可疊加顯示禁止開(kāi)采區(qū)、限制開(kāi)采區(qū)、重點(diǎn)開(kāi)采區(qū)等，為礦產(chǎn)資源開(kāi)采提供監(jiān)管預(yù)警。

圖3查詢

4)輔助審核。該模塊提供新增建設(shè)用地審核分析、土地登記審核分析、農(nóng)用地轉(zhuǎn)用審核分析、供地審核分析、礦產(chǎn)資源壓覆分析、執(zhí)法巡查疊加分析。圖5為新增建設(shè)用地審核分析。

5)統(tǒng)計(jì)分析功能。系統(tǒng)提供地籍?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、土地利用總體規(guī)劃情況統(tǒng)計(jì)、基本農(nóng)田情況統(tǒng)計(jì)、土地利用情況統(tǒng)計(jì)分析、礦產(chǎn)資源統(tǒng)計(jì)分析、城市用地情況趨勢(shì)分析等功能。根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，以餅狀圖、柱狀圖等各類專題圖的形式將數(shù)據(jù)展示在地圖上，為管理部門提供地理信息服務(wù)。圖6為以柱狀圖的形式將數(shù)據(jù)展示在地圖上，直觀形象展示陳巴爾虎旗各鎮(zhèn)、蘇木地籍?dāng)?shù)據(jù)分布情況。

圖5　新增建設(shè)用地審核分析

圖6　土地利用情況統(tǒng)計(jì)圖表

6)輸出及打印。針對(duì)各類專題數(shù)據(jù)，按照其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖例與樣式進(jìn)行耕地、基本農(nóng)田、建設(shè)用地、土地利用、礦產(chǎn)資源等專題地圖輸出。

4　結(jié)　論

本文基于NewMapServer設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)呼倫貝爾市國(guó)土資源“一張圖”綜合監(jiān)管平臺(tái)，基本滿足相關(guān)業(yè)務(wù)部門對(duì)國(guó)土資源集中共享、分頭管理的要求。平臺(tái)采用設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層、用戶層5層結(jié)構(gòu)體系，有效平衡服務(wù)器和客戶端的計(jì)算負(fù)載，減輕服務(wù)器的壓力，提高客戶端的交互和處理能力。實(shí)例表明：在數(shù)字城市地理空間框架基礎(chǔ)上，通過(guò)綜合運(yùn)用Flex技術(shù)、NewMap Server API、空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等，可實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源的有效管理，為數(shù)字城市建設(shè)起到良好的應(yīng)用和示范作用。

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[責(zé)任編輯：張德福]

Design and implementation of the comprehensive supervision platform of municipal land and resources based on Flex

DENG Chao1,2，3，CHENG Gang1，XIAO Jincheng3,LIU Hongqi3,WANG Dan1,3

(1.Key Laboratory of Mine Spatial Information Technology,National Administration of Surveying,Mapping and Geoinformation,Henan Polytechnic University,Jiaozuo 454000,China;2.Information Engineering University,Zhengzhou 450001, China; 3.China TopRS Technology Co.,Ltd.,Beijing 100039,China)

This paper designs and develops aOneMapinformation monitoring system for Hulunbuir City，based on NewMap Sever by using Flex technology.The system can overcome the problems such as the diversity of data source，different structure of data format，inconsistent of data standard and so on.The system will realize the composite display of land use，mineral，cadastral and other data，and the functions such as query，analysis，output and land comprehensive application which can provide a management and assistant decision support for land management desect1ment.

Flex;NewMap;national land and resources;WebGIS

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2016.08.015

2015-07-15；

2015-12-28

基于北斗/GPRS/3G技術(shù)的無(wú)人機(jī)遙感網(wǎng)絡(luò)體系關(guān)鍵技術(shù)研究與示范(2013AA122104);應(yīng)急測(cè)繪低空無(wú)人機(jī)遙感關(guān)鍵技術(shù)與裝備(201412019);國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41001226);河南省高校科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃(14IRTSTHN026);河南省教育廳人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目(2014-qn-068);礦山空間信息技術(shù)國(guó)家測(cè)繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金(KLM201408)

鄧超(1989-)，男，碩士研究生.

程鋼(1981-)，男，教授.

P208

A

1006-7949(2016)08-0070-06