基于Silverlight的城市測繪信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

覃會(huì)玲，張勇，張小波，張俊

（成都市勘察測繪研究院，四川成都 610081）

基于Silverlight的城市測繪信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

覃會(huì)玲*，張勇，張小波，張俊

（成都市勘察測繪研究院，四川成都 610081）

針對城市測繪領(lǐng)域的規(guī)劃設(shè)計(jì)成果數(shù)據(jù)和測繪工程數(shù)據(jù)空間查詢和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的局限性，提出基于Silverlight 和WebGIS Service的ArcGIS Server開發(fā)路線，詳細(xì)闡述了多源數(shù)據(jù)地理空間多尺度高細(xì)節(jié)展現(xiàn)的技術(shù)流程以及基礎(chǔ)地理信息服務(wù)的調(diào)用方式，實(shí)現(xiàn)了對城市控制性詳細(xì)規(guī)劃數(shù)據(jù)、城市測繪成果數(shù)據(jù)以及基本電子地圖的綜合管理、條件查詢和分布式應(yīng)用，提高了城市測繪工作的管理水平。

Silverligh；城市測繪；WebGIS Service

1　引 言

城市測繪的業(yè)務(wù)涉及城市建設(shè)的方方面面，是獲取、處理和提供城市基礎(chǔ)地理信息的重要手段，為城市規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施建設(shè)和城市管理提供了翔實(shí)的數(shù)據(jù)依據(jù)。城市測繪成果資料的種類繁多，存儲(chǔ)形式多樣，既有圖形位置信息、圖片信息等電子格式，又有相關(guān)紙質(zhì)檔案、文本說明等。從測繪生產(chǎn)的實(shí)際出發(fā)，進(jìn)行城市測繪信息管理系統(tǒng)的建設(shè)，以科學(xué)的手段管理城市測繪的數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，并提供實(shí)時(shí)有效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，是實(shí)現(xiàn)各部門數(shù)據(jù)共享和辦公自動(dòng)化的先行性工作。

2　現(xiàn)狀分析

目前，現(xiàn)有的城市測繪信息和規(guī)劃設(shè)計(jì)成果大多數(shù)以紙質(zhì)圖紙方式存在。測繪工程類信息局限于目錄管理和文件備份，資料存放占用空間大，不利于數(shù)據(jù)保存的長期性和安全性；而且圖形與屬性分離［1］，數(shù)據(jù)利用效率低。規(guī)劃設(shè)計(jì)成果在計(jì)算機(jī)輔助之下進(jìn)行檔案分類，借閱這些資料基本依靠編號(hào)輔助查找，查詢結(jié)果只能進(jìn)行抄錄和復(fù)印，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；另外，各個(gè)部門的數(shù)據(jù)共享性差，各個(gè)作業(yè)組無法直觀了解其他組已完成工程和在建工程的具體位置及分布情況，也不利于領(lǐng)導(dǎo)的宏觀決策。

對城市測繪工程成果資料進(jìn)行科學(xué)、有序地管理，是城市測繪部門自身工作的迫切需要。首先要突破紙質(zhì)存儲(chǔ)、手工登記、靜態(tài)管理的模式［2］，建立規(guī)劃設(shè)計(jì)成果數(shù)據(jù)和測繪工程數(shù)據(jù)數(shù)字化管理的標(biāo)準(zhǔn)體系；其次能夠提供規(guī)劃測繪信息、各種專題圖以及其他基礎(chǔ)地理信息的快速、準(zhǔn)確瀏覽查詢，進(jìn)一步能夠?yàn)榭睖y業(yè)務(wù)、電子政務(wù)和城市信息化建設(shè)提供方便、快捷、安全的基礎(chǔ)地理信息服務(wù)平臺(tái)。

3　關(guān)鍵技術(shù)

3.1Silverlight

基于Silverlight的ArcGIS Server系統(tǒng)開發(fā)，首先需要安裝Silverlight API，它是一個(gè)跨平臺(tái)、跨瀏覽器的插件，一方面可以利用自己的設(shè)計(jì)工具M(jìn)icrosoft Expression Blend設(shè)計(jì)前臺(tái)的用戶界面，同時(shí)通過創(chuàng)建畫布、控件、使用圖形等修改應(yīng)用程序的表達(dá)和顯示；另一方面可以利用Visual Studio 2008和.NET Framework支持的語言（如Visual Basic、C#等）編寫后臺(tái)代碼，處理業(yè)務(wù)邏輯。設(shè)計(jì)與開發(fā)的統(tǒng)一，使得用戶界面更加友好，系統(tǒng)交互性更加靈活。Silverlight提供了矢量圖形、動(dòng)畫、文本和多媒體等多種表達(dá)功能，GIS用戶所關(guān)心的點(diǎn)、線、面等幾何實(shí)體都易于實(shí)現(xiàn)［3］。

除了Siverlight API，系統(tǒng)平臺(tái)還需要安裝ArcGIS API for Silverlight，該開發(fā)接口具備地圖顯示、地圖交互、任務(wù)工具等功能［4］。地圖顯示功能:支持ArcGIS Server發(fā)布的動(dòng)態(tài)地圖（DynamicLayer）、瓦片地圖（TiedMapS-erviceLayer）和微軟的Bing地圖服務(wù)，并支持開發(fā)者自己定義的圖形層（GraphicsLayer、FeatureLaye等），同時(shí)具有Silverlight API提供的地圖瀏覽、放大、縮小的動(dòng)畫效果。地圖交互功能:用戶鼠標(biāo)在開發(fā)者自定義的圖形層上繪制圖形（Draw），既可設(shè)置用戶的輸入形式，又能表達(dá)地圖的輸出特效，是用戶與地圖交互的重要工具。任務(wù)工具（Tasks）:也就是空間處理工具，包括查詢（Query）、查找（Find）、地址定位（Address Locator）、標(biāo)識(shí)要素（Identity）、幾何服務(wù)（GeometryService）、地理處理（Geoprocessing）等常用的任務(wù)，一般利用Silverlight控件（TextBox、Button等）與用戶建立接口。

利用Silverlight開發(fā)Web GIS，正確配置跨域策略文件是調(diào)用Web服務(wù)的關(guān)鍵［5］。在.NET Framework框架下，需要在C:Inetpubwwwroot目錄下添加跨域訪問協(xié)議，確保Silverlight跨域通信和訪問的成功。

3.2WebGIS Service

Web Service建立了一個(gè)資源共享的框架，它能夠發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、綁定和調(diào)用Web服務(wù)，極大地促進(jìn)了GIS的開發(fā)利用，減少重復(fù)生產(chǎn)，降低了GIS數(shù)據(jù)分發(fā)與應(yīng)用成本。目前，WebGIS Service大多基于面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA），由分布式節(jié)點(diǎn)組成，各節(jié)點(diǎn)按照統(tǒng)一的技術(shù)體系與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提供本節(jié)點(diǎn)的WebGIS Service資源。

WebGIS Service具有以下特點(diǎn):

（1）封裝了GIS數(shù)據(jù)訪問、處理和分析功能，提供統(tǒng)一的調(diào)用接口，有利于保證數(shù)據(jù)的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（2）支持按照一定規(guī)范把GIS的全部功能以服務(wù)的方式發(fā)布出來，可以跨平臺(tái)、跨網(wǎng)絡(luò)、跨語言地被多種客戶端調(diào)用［6］。各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在不同的操作系統(tǒng)平臺(tái)，具有良好的可定制能力和互操作性，系統(tǒng)升級(jí)和平臺(tái)遷移互不影響。

（3）把GIS功能包裝成單獨(dú)的GIS Service，可以使服務(wù)器和GIS Service服務(wù)器可以分開部署到不同的服務(wù)器，大大提高了系統(tǒng)的可重用性。

4　數(shù)據(jù)組成和基本流程

4.1基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的發(fā)布

系統(tǒng)的底圖數(shù)據(jù)來源于成都市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫和影像數(shù)據(jù)庫?；A(chǔ)地理數(shù)據(jù)是從已有的1∶2 000的成都市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)中按照系統(tǒng)要求提取的內(nèi)容，對其進(jìn)行模型重構(gòu)、規(guī)范化處理、一致性處理、符號(hào)表達(dá)，地圖整飾、地圖瓦片生產(chǎn)等處理，在ArcGIS平臺(tái)下將提取出的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠?qū)隨DE數(shù)據(jù)庫的SHP格式。影像數(shù)據(jù)則對其進(jìn)行波段組合、幾何校正、色調(diào)匹配、數(shù)據(jù)融合、圖像鑲嵌和各種增強(qiáng)以及數(shù)據(jù)格式、坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換等。上述基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)通過ArcGIS Server Manager或ArcCatlog發(fā)布成為GIS Web服務(wù)，被客戶端應(yīng)用程序遠(yuǎn)程調(diào)用。在實(shí)際開發(fā)中，只需把數(shù)據(jù)發(fā)布的網(wǎng)址寫入到ArcGIS DynamicLayer或者ArcGIS TiedMapServiceLayer的Url參數(shù)中，就可以調(diào)用該地圖服務(wù)。

在Web服務(wù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中，特別要注意注意地圖分級(jí)、地圖表達(dá)和地圖瓦片規(guī)格和命名。盡量將需要在同一比例尺下顯示的要素圖層單獨(dú)組成一個(gè)圖層組；在不同比例尺下顯示的相同數(shù)據(jù)層，必須分別加載；設(shè)置地圖圖層顯示比例尺范圍時(shí)必須充分考慮建立地圖服務(wù)后的緩存，即設(shè)置的比例尺顯示必須以緩存建立的比例尺級(jí)別完全一致；最后，在地圖上盡量少顯示屬性標(biāo)注，標(biāo)注盡量使用Annotation的注記形式，多邊形內(nèi)最好不使用屬性標(biāo)注，另外圖面的顯示內(nèi)容在保證信息完整的情況下，盡量簡潔。數(shù)據(jù)在服務(wù)器端及時(shí)更新，動(dòng)態(tài)管理，保證數(shù)據(jù)的有效性。

4.2規(guī)劃測繪成果數(shù)據(jù)的組成

系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)有主要是控規(guī)數(shù)據(jù)和測繪工程數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的組成結(jié)構(gòu)如圖1所示:

圖1　數(shù)據(jù)組成

由于收集到的控規(guī)數(shù)據(jù)大都是紙質(zhì)的，紙質(zhì)控規(guī)通過掃描，在ERDAS軟件下裁剪，糾正，轉(zhuǎn)換到正確坐標(biāo)系下，裁剪的邊界作為該張控規(guī)的范圍線。

測繪工程名目繁多，每個(gè)工程大類下面分別有若干個(gè)工程小類，例如，“建筑”大類下面的小類有“坐標(biāo)放線、土石方測量、正負(fù)零檢測、房屋竣工測繪等”。為了便于測繪工程數(shù)據(jù)的查詢和定位，工程數(shù)據(jù)的屬性字段設(shè)置有:工程名稱、工程編號(hào)、相關(guān)工程、工程地址、建設(shè)單位、作業(yè)組、工程負(fù)責(zé)人等。

控規(guī)數(shù)據(jù)和測繪工程數(shù)據(jù)的范圍線最后轉(zhuǎn)換為能夠?qū)隨DE數(shù)據(jù)庫的SHP格式。

4.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程

對系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)按圖2所示流程進(jìn)行采集、處理、入庫和發(fā)布:

圖2　系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程

5　系統(tǒng)功能和總體架構(gòu)

系統(tǒng)主要針對客戶端進(jìn)行，通過在客戶端提供相關(guān)功能，來滿足用戶需求。根據(jù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求，功能設(shè)計(jì)如圖3所示:

圖3　系統(tǒng)功能組成

5.1用戶管理模塊

系統(tǒng)通過SQL server數(shù)據(jù)庫管理用戶注冊的用戶名和密碼，根據(jù)不同級(jí)別的用戶，設(shè)置數(shù)據(jù)的輸出和下載權(quán)限，保證登錄的安全性以及資料管理的涉密性。

5.2地圖工具模塊

（1）系統(tǒng)提供GIS基本地圖操作工具:平移、放大、縮小、全圖、縮略圖、圖層控制；

（2）用戶可根據(jù)道路名、地名在地圖上快速定位，并將地圖縮放到當(dāng)前屏位置。

5.3查詢模塊

系統(tǒng)提供以下三種查詢方式:

（1）坐標(biāo)查詢，用戶直接輸入一個(gè)、多個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，或者通過導(dǎo)入一個(gè).txt坐標(biāo)文件查詢信息。

（2）幾何查詢，用戶直觀地在地圖上繪制點(diǎn)、線以及拉框查詢信息。

（3）屬性查詢，例如將測繪工程的屬性，如項(xiàng)目名稱、工程時(shí)間、工程編號(hào)等信息直接錄入查詢，支持多個(gè)條件組合查詢。

查詢結(jié)果均以高亮的方式疊加顯示在底圖上，用戶直觀地瀏覽地圖、圖形、圖片和屬性信息（如圖4、圖5），可以實(shí)現(xiàn)圖形、屬性的雙向聯(lián)動(dòng)，方便數(shù)據(jù)的可視化操作。

圖4　控規(guī)查詢結(jié)果

圖5　工程數(shù)據(jù)查詢結(jié)果

5.4查詢結(jié)果輸出模塊

（1）對于查詢出工程信息文件，用戶可以使用直接下載.dwg/.pdf格式的電子文件（如圖6所示）。

圖6　工程數(shù)據(jù)下載

（2）Silverlight支持打印功能，客戶端可以打印整個(gè)應(yīng)用屏幕或部分應(yīng)用界面，并且還提供的定制功能實(shí)現(xiàn)局部打印，輸出圖片。系統(tǒng)中的多邊形裁剪功能，可以根據(jù)工程項(xiàng)目的所在區(qū)域，裁剪出合理的控規(guī)圖幅，用戶可還可以根據(jù)需要修改打印比例尺，這樣不僅去除了不必要的控規(guī)區(qū)域，還加快了網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸速度。

6　結(jié) 論

系統(tǒng)采用基于B/S體系結(jié)構(gòu)，以ArcGIS Server 9.3作為實(shí)現(xiàn)WebGIS功能的開發(fā)平臺(tái)，利用主流C#.Net編程框架，來定制適合自身需要的WebGIS解決方案?；赟ilverlight的客戶端，矢量數(shù)據(jù)的表達(dá)效果豐富多樣，用戶系統(tǒng)界面簡潔，操作簡單；基于WebGIS Service的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了本單位內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)化多種地理空間信息的集成，并能按標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議調(diào)用和訪問。實(shí)驗(yàn)證明:本系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，系統(tǒng)運(yùn)行高效可靠，為城市測繪生產(chǎn)和管理提供了有效、便捷的信息化平臺(tái)。

［1］孟傳平，楊正銀，徐萬金.基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的測繪資料檔案管理查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.測繪，2010，33（1）：30.

［2］王閃，郭明武，彭清山等.基于Silverlight的數(shù)字測繪檔案管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)［J］.城市勘測，2013（2）：26.

［3］王天寶，王爾琪，盧浩等.基于Silverlight的WebGIS客戶端技術(shù)與應(yīng)用試驗(yàn)［J］.地球信息科學(xué)學(xué)報(bào)，，2010，12 （1）：69～70.

［4］唐芝青，吳斌輝，黃逸帆等.基于Silverlight技術(shù)和WCF服務(wù)的WebGIS應(yīng)用框架研究［J］.國土資源導(dǎo)刊，2014 （10）：128.

［5］張新城.基于Silverlight的WebGIS開發(fā)研究［D］.云南：云南大學(xué)，2010：32～33.

［6］劉建川.基于WeB服務(wù)的分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)共享設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.測繪，2009，32（6）：243～244.

The Design and Solution of Urban Surving Information System Based on the Silverlight

Qin Huiling，Zhang Yong，Zhang Xiaobo，Zhang Jun
（Chengdu institute of Servey and Investigation，Chengdu 610081，China）

In the field of city surveying and mapping，the query and web application are limited about the designing data and mapping data.Based on Silverlight and WebGIS Service technologies，the ArcGIS Server development route is proposed.In the paper，for the multi-source spatial data，the multi-scale high details are expressed，and the geographic information services are called easily.Finally，the control detailed planning data，the surveying and mapping data are managed effectivily.The conditions query and distributed application of the data are solved.The ideas improve the management level of the city surveying and mapping work.

Silverligh；city surveying and mapping；WebGIS Service

1672-8262（2016）04-57-04

P208.2

B

2016—04—06

覃會(huì)玲（1983—），女，碩士，工程師，主要從事GIS應(yīng)用開發(fā)、GIS數(shù)據(jù)處理等工作。