基于Service GIS的规划执法监督系统设计

石吉宝，张俊，张勇，韩为志

(成都市勘察测绘研究院，四川成都 610081)

基于Service GIS的规划执法监督系统设计

石吉宝∗，张俊，张勇，韩为志

(成都市勘察测绘研究院，四川成都 610081)

通过从对传统规划执法监督手段分析入手，提出了利用Service GIS技术建立规划执法监督系统的必要性。本文从系统平台选型，系统总体框架和数据处理几个方面详尽分析了系统建设的整个流程。最后，本文介绍了系统各子系统的设计方法。

Service GIS；规划执法监督；RIA

1 前 言

随着近些年城市化进程不断加快，城市规划管理工作的难度也越来越大，尤其是规划执法监督更是面临着前所未有的挑战。

传统的规划执法监督手段是由执法监督部门派出工作人员出外采用人工巡查的办法，在现场发现了疑似违法建筑，因为没直接的证据也无法确认到底是否违法。这样必须在经过一次实地测量来确定疑似违法建筑的位置，然后和该地区规划数据进行比较，如此反复给工作效率产生很大制约。

单纯利用GPS和GIS技术，将所需数据直接安装在每个客户端，利用GIS平台地图显示和GPS实时测量技术，这样虽然可以很快初步判断建筑是否违法，但是这样给数据安全埋下巨大隐患，并且每一个巡查人员都需要安装一套GIS平台软件，其成本巨大，真正实施起来困难很大。

利用当前最先进的Service GIS技术，通过一个数据中心将所需要的数据以服务的形式发布出来，再利用RIA技术建立一个使用服务的网站，这样每一个巡查终端就只需要有浏览器就可以访问这个网站取得所需数据，但是数据并没有下载到客户端，最大限度地保证了数据的安全，再与GPS连接就可采集数据用以判断建设是否违法。在每一个巡查终端安装一个采用GPRS技术的数据传输软件，这样就可以将采集的数据实时传回数据中心进行保存。

2 平台选型

通过对传统执法监督、仅利用GPS与GIS技术和充分利用Service GIS技术与GPS技术进行执法监督的分析，最后得出采用RIA技术构建的Service GIS系统最适合当今的规划执法监督工作。选择这种模式主要基于以下两方面的考虑，即RIA和Service GIS。

2.1 RIA

RIA是Rich Internet Applications的缩写，翻译成中文为丰富互联网应用程序，俗称“富客户端”。丰富互联网应用程序是将桌面应用程序的交互和用户体验与传统的Web应用的部署灵活性结合起来的网络应用程序。所以RIA既具有桌面应用程序的技术特性又具有网络应用程序的技术特性。其Web应用特点主要体现在以下几方面:

①用户友好性和交互性

②跨平台兼容性

③一次加载，多次使用

④客户端数据缓存功能

⑤高效的网络数据信息传输

⑥多个应用同时工作

⑦快速的开发和部署

⑧高度的个性化可配置性

目前流行的主要有 Java FX、Adobe Flex和 Microsoft Silverlight 3种RIA API。

2.2 Service－GIS

Service GIS是一种基于面向服务软件工程方法的GIS技术体系，它支持按照一定规范把GIS的全部功能以服务的方式发布出来，可以跨平台、跨网络、跨语言地被多种客户端调用，并具备服务聚合能力以集成来自其他服务器发布的GIS服务，Service GIS软件平台的实现主要包括以下几方面的工作:

①在细粒度组件式GIS基础上，封装粒度适中的全功能的GIS服务群；

②服务器支持发布基于通用规范的服务；

③客户端GIS软件具备服务聚合能力；

④服务器端软件具备强大的服务聚合能力。

Service GIS能更全面地支持 SOA，通过对多种SOA实践标准与空间信息服务标准的支持，可以使用于各种SOA架构体系中，与其他IT业务系统进行无缝的异构集成，从而可以更容易地让应用开发者快速构建业务敏捷应用系统。与基于面向组件软件工程方法的组件式GIS相比，服务式GIS继承了前者的技术优势，但同时又有一个质的飞跃。从组件式GIS到服务式GIS，是后者在前者基础上的自然进化和发展。

3 系统架构

通过对比，系统最后选择了ArcGIS Server作为基础 Service GIS平台，选择了 ArcGIS Server Silverlight API作为RIA客户端的开发。系统设计总体框架图如图1所示。

图1 系统总体设计框架图

4 数据处理

4.1 数据处理流程

数据是GIS的灵魂，为此数据质量的好坏直接可以决定系统建设的成败。所以数据处理显得尤为重要，要想生产出一套好的数据，就必须有一个好的数据处理流程。且每一个流程都必须以数据质量为宗旨。

图2 数据处理流程图

4.2 数据处理注意事项

从数据处理流程图可以看出系统使用的数据种类多，数据量大，而且整个数据处理过程较为复杂。为了提高数据显示效率，所以必须在数据处理的细节上注意很多。就本系统而言，选用的是 ArcGIS Server平台，数据处理主要需注意以下细节:首先尽量将需要在同一比例尺下显示的要素图层单独组成一个图层组；其次，需要在不同比例尺下显示的相同数据层，必须分别加载；再次，设置地图图层显示比例尺范围时必须充分考虑建立地图服务后的缓存，即设置的比例尺显示必须以缓存建立的比例尺级别完全一致；最后，在地图上尽量少显示属性标注，标注尽量使用Annotation的注记形式，多边形内最好不使用属性标注，另外图面的显示内容在保证信息完整的情况下，尽量简洁。只有这样，数据制作才能对系统运行效率起到促进作用，否则将会为系统运行效率带来致命的影响。

5 系统设计实现

规划执法监督系统平台主要分为3个部分，包括控制中心程序、数据传输程序和坐标解析服务程序。

5.1 控制中心程序设计

控制中心程序包括用户管理、位置显示，属性查询等模块。程序结构示意如图3所示。

(1)用户管理模块

该模块主要目的是为每一个系统使用者分配一个用户名和密码，保证系统使用的安全性。模块的主要功能是可以增加新用户，并且每个用户的属性用户自己可以修改，管理员可以删除任意用户。

图3 控制中心程序结构图

(2)位置显示模块

该模块是通过调用坐标解析服务的查询接口得到当前所有在线的规划执法监督终端位置坐标信息，经过与地图数据相同的坐标系统处理算法后显示在地图上，而且提供了位置的快速定位功能。

(3)属性查询模块

在该模块中，实现了用户通过点击当前终端的位置点，如果该位置正好处于规划地块上，则可以查询到该地块规划属性，从而判断建设是否符合规划用地性质等。

(4)基础GIS模块

该模块主要实现了常用的地图基本操作，包括放大、缩小、平移、全屏和图层管理等。

5.2 数据传输程序设计

该程序是基于WinCE使用vs.net开发的部署在移动设备上读取、解析、传输GPS信息的程序。程序主要分为两个模块:GPS信息的读取与解析模块和GPS信息的传输模块。

(1)GPS信息的读取解析

GPS信息的读取与解析模块主要是读取移动设备上的GPS的定位信息，解析并计算出仪器自身的位置(经度、纬度、高程)、时间、定位模式和运动状态等，以便随时提供定位信息。该模块包括两个步骤，第一是读取GPS信息，第二是解析GPS信息。

GPS信息读取:移动设备上GPS开启并且定位之后，移动设备的某一个固定的串口会连续接收到GPS的定位信息，程序中首先使用函数打开GPS串口，然后使用函数读取GPS信息。

GPS信息解析:移动设备上GPS信息的格式一般都是遵照NMEA－0183协议，NMEA－0183协议定义的语句非常多，可以按照不同的需求解析不同的语句，本模块中主要是使用函数来对＄GPGGA语句进行解析以获取GPS的经度、纬度、高程、时间、状态等信息。

(2)GPS信息的传输

GPS信息传输是通过GPRS无线网络将GPS信息传回指定的服务器。在网络信息传输中有很多种方式，本模块为了保证数据传输的质量在传输过程中依照TCP协议保证数据传输中不丢失和数据的时效性，以Socket的形式将解析好的当前的GPS信息中的位置信息使用函数传回服务器。

5.3 坐标解析服务程序

坐标解析服务程序是利用TCP协议及网络串口技术解析由规划执法监督终端发回的GPS信息。在获取到的信息中，解析出坐标，时间及相关信息，并利用ArcObjects对象组件的空间分析能力解算出终端所处空间位置。将结果信息存入数据库，并由Webservice对外提供查询服务。

其中GPS位置解析是连接到服务器的串口，并等待GPS信息传入。当有信息传入时，系统自动启动一个线程对信息进行解析，空间查询，存入数据库等操作。当操作完成后，系统结束该线程。多线程的使用保证了接收信息的完整、无误、连续。该模块流程如图4所示。

图4 坐标解析程序流程示意图

5.4 系统实现部分代码

以下代码是GPS信息解析函数代码:

6 结 语

在本系统建设中，应用了当前先进的软件技术和GIS技术，建成了高效方便的规划执法监督系统，且现在客户已经开始使用该系统，并在实际的执法监督工作中发挥了巨大的作用。相信随着系统的进一步完善，势必会广泛应用于相关的各行业，例如，交通部门和公安部门等，都可以利用该系统来提高工作效率和管理形象。同时该系统的建设也可为相关应用提供借鉴。另外该系统还需要对规划执法监督工作进行更加深入研究，以便为执法监督提供更加方便快捷的手段。

[1]wms20070910.RIA介绍之一.http://wms20070910.javaeye.com/blog/160768，2008－01－31.

[2]宋关福.Service GIS，业务敏捷的GIS应用之道.超图通讯，第9期，2007－12

Design of Plan Enforcement Supervision System Based on Service GIS

Shi JiBao，Zhang Jun，Zhang Yong，Han WeiZhi
(Chengdu Institute Of Survey and Investigation，Chengdu 610081，China)

This Paper analyzes means of traditional plan Enforcement Supervision.It Proposes the necessity of build plan Enforcement monitoring system based on Service GIS technology.It gives a detailed analysis of the entire flow in platform selection，the overall framework，data processing.Finally，It introduces the method of all subsystems.

Service GIS；Plan Enforcement Supervision；RIA

1672－8262(2010)03－23－04

P208

B

2009—09—18

石吉宝(1977—)，男，工程师，长期从事GIS方向的应用与研究工作。