基于ArcIMS的深圳市测绘公众服务地理信息系统设计与实现

晏晓红

(1.武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉 430079； 2.深圳市勘察测绘院有限公司，广东深圳 518000)

基于ArcIMS的深圳市测绘公众服务地理信息系统设计与实现

晏晓红1，2∗

(1.武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉 430079； 2.深圳市勘察测绘院有限公司，广东深圳 518000)

随着社会经济的快速增长，深圳市积累了大量测绘基础地理信息，通过互联网让公众共享这些测绘信息产品和服务，成为城市空间地理数据服务发展的一大趋势。深圳市测绘公众服务地理信息系统是一个基于Internet的WebGIS信息发布系统，采用Esri公司的ArcIMS为网络发布平台进行深度定制和开发，本文主要介绍了该系统的总体架构、系统功能模块设计以及系统部分功能的具体实现。

ArcIMS；WEBGIS；公众服务

1 引 言

随着计算机、网络技术和GIS技术的飞速发展，各个城市都在建设城市空间地理信息共享平台，实现广泛的城市空间地理信息共享，为各类用户提供地理空间数据服务以及基于Internet的空间地理数据网络发布，已成为城市空间地理数据服务发展的一大趋势。各级测绘部门都在转变应用服务观念，在继续向用户提供原始数据资料的同时，积极地发展面向政府的专题型空间决策支持系统和面向公众的增值产品与应用系统。深圳市随着社会经济的快速增长，每年进行全市1∶1 000基本图动态修补测，积累了大量测绘基础地理信息，为更好地发挥这些测绘基础地理信息的作用，建设深圳市测绘公众服务地理信息系统，在法规和政策许可的范围内及时通过互联网让公众共享这些测绘信息产品，为公众的日常工作和生活提供方便，对进一步促进地理信息资源的广泛应用和社会化服务具有重要意义。

2 系统总体设计

2.1 系统运行环境

(1)运行环境

服务器端:Windows 2003 Server企业版

客户端:Windows NT 4.0 Workstation/Microsoft Windows XP/Microsoft Windows 2000简体中文版

客户端浏览器:IE浏览器

(2)开发软件

DreamWeaver MX2004:网页设计和制作

ArcGIS 9.0:数据库的基本维护、数据处理、质量检查以及后台管理

ArcIMS 9.0:网上信息发布平台

ArcSDE 9.0＋Oracle 10g:数据库管理平台

2.2 系统总体架构

深圳市测绘公众服务地理信息系统是一个基于Internet的WebGIS信息发布系统，采用Esri公司的ArcIMS9.0为基础发布平台，其架构优秀，逻辑清晰，开发方便。使用 JSP、HTML，DHTML及 JavaScript、ArcXML等开发语言，基于HTML Viewer浏览器进行客户端的深度定制和开发，充分利用GIS技术和多媒体技术，将地图负载的空间基础地理信息向深层次开发、分析和应用，实现地图信息的发布、地图的浏览与查询等。HTML Viewer地理信息发布功能的实现方式是基于服务器的模式，其主要功能在服务器端完成，客户端主要为信息显示平台，为目前网络地图中典型的“胖服务器端/瘦客户端”模式，系统采用三层体系结构——表现层、逻辑事务层、数据服务层，如图1所示。

(1)表现层是指 ArcIMS Viewers，主要为 HTML Viewer及其他客户端，用于系统将用户所需的信息或请求处理结果返回给用户，方式主要为以网页形式组织起来的图片、文字。

(2)逻辑事务层是由Web服务器、ArcIMS应用服务器、ArclMS应用服务器连接器及ArcIMS空间服务器组成，主要是响应用户的各种请求和查询操作，通过ArcIMS及JSP、JavaScript程序来实现。

(3)数据服务层包括ArcSDE及空间数据库，主要负责空间数据、属性数据及其元数据(Metadata)的存储管理，包括各类栅格和矢量数据、GIS平台、数据库平台。

图1 系统总体架构

各个不同层之间通过ArcXML进行通讯。这种体系结构可以很方便实现系统数据的管理、应用和发布。

HTML Viewer中的地图操作都是由Image Service根据地图配置文件和客户端的请求创建的位图图形，客户端每发一次地图操作请求，Image Service就会根据请求产生一个新的位图图形文件，然后将该文件的URL通过ArcXML返还给客户端，客户端再根据这个URL下载这个位图文件。在发送请求时，根据所选定的功能，就会有相应的函数来写对应的ArcXML请求[1]。

2.3 系统功能模块设计

在系统的功能实现上，可以分为以下几个模块，如图2所示。

图2 系统功能模块

图3 系统主界面

3 基于ArcIMS的深圳市测绘公众服务地理信息系统开发

系统的开发流程主要包括以下几个步骤:数据组织、创建地图配置文件、创建地图服务、设计Web站点、地图服务与管理，在该流程的基础上完成系统界面设计和系统具体功能的开发。

整个系统采用编辑环境为DreamWeaver 2004，其动画设计采用Flash。该系统主页为整个系统的Home Page，采用DHTML和HTML编写，开发的主界面如图3所示。

3.1 图形基本浏览

系统实现深圳市地貌晕渲图叠加矢量图形表达地理要素，并在网络电子地图上发布。系统基本地理要素包括境界、道路网、水系、公共绿地、居民区和专题兴趣点数据等，实现地图的缩放、漫游、鹰眼、全图、距离量测等基本图形功能。

系统采用多尺度组织地图数据，实现地图分层表达与控制。根据深圳市 1∶1 000等高线数据，生成DEM，做成分块地貌晕渲，拼接后生成了全市的两级地貌渲染图。根据1∶1 000和1∶10 000 Coverage地形图数据，分类整理形成了道路、水系、行政区划界线、居民区、公共绿地等矢量数据，并为表示在不同比例尺情况下地图的显示效果，对水系、道路做了分级综合处理，共分为两级，如图4所示。

图4 地图浏览

3.2 专题图显示

系统开发时采用ArcIMS Author实现地图颜色、线型、符号等配置，根据专题信息共12个专题图，生成政府机构、旅游景点等12个.axl配置文件，并应用ArcIMS Manager管理器采用image server方式发布各种专题地图。本系统专题要素信息主要分为政府机构、旅游景点、教育文化、医疗卫生、购物休闲、餐饮美食、宾馆酒楼、城市交通、金融房产、企业单位、道路查询等11大类51个子类(道路除外)。同时系统收集多个旅游景点的多媒体信息，供用户查看。

通过图层控制可设置显示全市各类专题要素信息，用户可以通过设置图层的显示与否，来打开相应的专题要素，显示其地理位置分布，整体布局等基本信息，同时也可以在此基础上实现该专题信息的查询，如图5所示。

图5 专题图显示

3.3 空间信息查询

通过修改站点里ArcIMS自带的JavaScript库以及编制JavaScript程序，可以实现对地图空间信息的查询。

如对全市政府机构等专题要素基本信息的模糊检索，同时在图形中定位，也可通过图形中点击或拉框选择显示相关各类兴趣点目标的详细信息。同时实现选中要素闪烁显示，并可清除选择，如图6显示。

图6 空间信息查询

选中要素闪烁显示主要是通过选中要素后增加一个图层以一个闪烁的点gif图片来实现。

首先在MapFrame.htm页面中增加如下语句，Map-Frame页面中的sendToServer函数就会把这个请求送到PostFrame页面，在完成表单的输入值的更新后，PostFrame页面就会把请求提交到Web服务器。Servlet Connector将提交上来的请求展开，把ArcXML语句发送到Application Server，最后由Application Server把请求递交给Spatial Server。

其次，修改站点JavaScript库中的aimsIdentify.js程序，当查询某一个兴趣点时，增加myLayer层

最后，修改站点 JavaScript库 aimsSelect.js中的function clearSelection()函数以及aimsNavigation.js中的function panMouse()函数中增加语句隐藏myLayer图层。

3.4 系统性能优化

系统运行是基于Internet的B/S模式，用户节点较多。为了提高系统的响应速度，在现用网络带宽的基础上，对系统性能采取了一些优化措施:

(1)调整地图配置文件，利用比例因子控制一些地理要素在一定比例尺下可见。

(2)减少地图渲染，尽量避免在标注中使用阴影、光晕、背景等渲染特效。

(3)从本系统实际出发，采用影像服务器imageserver发布，发布的地图数据均为栅格图片形式，峰值事务速率要比ArcMap server及feature server高。合理确定和配置最佳线程数，最大利用硬件资源，实现事物率最大化。

(4)为达到较高的数据处理速度及负载处理能力，考虑Web服务器性能和硬件性能，终端用户的传输速率及配置的灵活性等，分布式地配置在多台ArcIMS空间服务器和Web服务器计算机上。

实践证明，上述优化措施的实施，为系统高效运行提供了保证。

4 结 语

本系统采用ArcIMS 9.0作为网络发布平台，采用JSP、HTML，DHTML及JavaScript、ArcXML等编程技术实现了深圳市测绘公众服务地理信息系统的开发。网页框架结构科学统一、风格简洁，网站有较好的视觉效果。该系统基础数据齐全，提供的测绘公众服务地理信息类型丰富、实用，查询简单方便，提供人性化的搜索方式，地图浏览速度较快。不仅提供了基于位置的服务，而且提供地址、电话、视频、楼栋号等较为全面的应用服务，方便了公众的日常生活和工作，该项目的实施为深圳市地理信息面向公众服务奠定了基础。

[1] Environmental System Research，Institute，Inc.customizing ArcIMS HTML viewer[M].Printed in the United States of America，2003

[2] 孟令奎，史文中.网络地理信息系统原理与技术[M].北京:科学出版社，2005

[3] 张勇.基于ArcIMS的规划成果查询系统的设计与实现[J].城市勘测，2010(5)

[4] 李一波，聂可，王明军等.临海基本农田保护网络地图发布系统的设计与实现[J].地理空间信息，2010，8(6)

[5] 杨国飞，王燕，王兆亮.基于ArcIMS的地理信息查询系统的设计与实现[J].地理空间信息，2011，9(2)

[6] 李宇昕，倪岳，傅扬等.基于ArcIMS的地质信息系统设计与实现—以黄金部队2006地质工作查询系统为例[J].测绘科学，2010，35(6)增刊

Design and Implementation of Shenzhen Mapping Public Service Geographic Information System Based on ARCIMS

Yan Xiaohong1，2
(1.School of Resource and Environmental Science，Wuhan University，Wuhan 430079，China；2.Shenzhen Geotechnical Investigation＆Surveying Institute Co.，Ltd.Shenzhen 518000，China)

With the rapid social and economic growth，Shenzhen has accumulated a large number of mapping basic geographic information.through the Internet，the public can share these mapping geographic information products and services，this has become a major development trend of this urban geospatial data services.Shenzhen mapping public service Geographic Information System is an Internet－based WEBGIS information distribution system，using Esri’s ArcIMS web publishing platform for the depth of customization and development，this paper describes the overall architecture of the system，the system features modular design，and system concrete realization of some functions.

ArcIMS；WEBGIS；Public Service

2011—12—01

晏晓红(1978—)，女，博士研究生，工程师，研究方向主要有地理信息系统、地理空间认知、空间数据挖掘等。

1672－8262(2012)02－20－04

P208.2

A