基于WebGIS的奥运会体育场馆电子地图的设计与实现

吕强国

（渤海大学,辽宁锦州,121000）

0 引言

在2007年1月28日中国长春举办的第六届亚洲冬季运动会上，WebGIS技术在这一综合性大型体育赛事领域做出了一次较为创新的尝试和应用，完美地演绎了2008年北京奥运会的前奏和序曲，赢得了国内外游客的诸多好评。赛会期间，WebGIS以其强大的功能展示了体育赛会的各类信息，运动员、国内外游客以及社会公众能够及时获得运动员信息、赛会场馆信息，尤其是网络电子地图的设计为运动员媒体记者、国内外游客提供了基于电子地图的公众信息服务，将地理信息实时地、更为直观地展现给了公众，以供游客查询动态信息。

1 奥运会体育场馆电子地图设计必要性

随着网络技术、计算机技术和数字制图技术的不断发展，作为WebGIS重要应用的网络电子地图是一种迅速发展起来的新型的地图，它除了具有单机版电子地图的诸多优点之外，更为特别的是网络电子地图不受地域的限制，具有信息量大、现势性强的优势。

此外，电子地图系统作为一个具备多种功能的应用型系统有着重要的应用意义，它能够为空间信息提供广阔的数据出口，达到数据资源的共享，避免重复建设和浪费，提高其使用率，促进电子地图的产业化。

2 网络地理信息系统（WebGIS）的基本概念和功能

地理信息系统（GIS）是一门综合性学科，结合了地理学、地图学、计算机技术以及遥感技术等，被广泛地应用于社会的各个领域，它能够提供多种空间的和动态的地理信息。而WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物，WebGIS具备良好的可扩展性，能够与Web中的其他信息服务进行无缝集成，使GIS成为供大众使用的工具，灵活多变的GIS应用得以进入千家万户。

表1 网络地理信息系统主要功能

与传统的基于桌面或局域网的GIS相比，WebGIS技术的核心是在GIS中嵌入HTTP标准的应用体系，通过Internet/Intranet实现互联，从而实现空间信息的管理和发布。此外，WebGIS可采用URL方式来定位、访问空间数据，并且支持TCP/IP和HTTP协议，具有广泛的访问范围、操作起来更为便捷，平台独立性较强。关于WebGIS，主要有以下几项功能，详见表1。

3 奥运会体育场馆电子地图系统总体设计

3.1 WebGIS的主要支撑技术

WebGIS的主要功能是以奥运会体育赛会地理服务信息为主，便于广大公众获得更为直观、可视化的数据信息，因此构建奥运会体育场馆网络电子地图系统的关键在于：（1）空间数据的存储和检索；（2）服务器端与客户端之间地图数据的通讯方式。WebGIS的主要支撑技术如下。

3.1.1 接口技术

WebGIS系统通过协议接口，如XML Web Service或动态链接库组件能够有效地实现与其他奥运会体育赛会信息系统的数据交互。

3.1.2 XML Web Service

XML Web Service在应用程序中所起的作用与.Net远程调用处理组件相同，但是XML Web Service的创建和设计比远程组件更为简单，且扩展性强，支持以跨平台为目的的开放标准。XML Web Service最大特点是基于标准开放网络协议进行程序之间的通讯和协作，XML Web Service使用的是标准的Web协议：HTTP、XML和TCP/IP，能够对一些重要的平台服务进行访问，例如身份验证、数据缓存、网络会话状态管理、全局共享应用程序集合等。

3.1.3 Ajax异步刷新技术

Ajax 即“Asynchronous Javascript + XML”（异 步JavaScript和XML），它不是一种新的编程语言，而是一种更强的创建交互式Web应用程序的开发技术。使用Ajax，用户能够创建接近本地桌面应用的直接、动态性、可用性较强的Web用户界面。Ajax是一种独立于Web服务器软件的浏览器技术，当用户发送回HTTP请求时，浏览器会通过页面与用户发生交互，对用户的请求作出相应，并对其进行处理，如图1所示。

图1 Ajax工作原理图

3.2 系统设计具体的逻辑结构

奥运会体育场馆的网络电子地图信息服务系统在体育赛会中担当者至关重要的角色，主要是向裁判员、运动员、评论员、媒体记者、国内外游客以及各级官员等广大公众提供更为直观、便捷、实时的地理信息服务和赛事信息服务。因而，体育场馆的网络电子信息服务系统的系列服务器应在信息技术指挥中心部署，系统逻辑结构详见图2。

图2 WebGIS逻辑结构

3.3 系统总体结构

WebGIS系统主要有三种应用模式，分别是集中模式、C/S模式、浏览器/服务器（B/S）结构模式。其中，集中模式对服务器的速度、可靠性要求较高，完全依赖于GIS服务器。在C/S模式下，服务器只集中管理数据，而将计算任务分散在客户机上，充分利用了客户机的性能，大大提高了其计算能力。随着Internet应用领域越来越广泛，一种新兴的体系结构B/S应运而生，B/S是在C/S体系基础上扩充而成的。WebGIS系统采用B/S三层体系结构进行总体设计，即表示层、业务逻辑层以及数据访问层，三层的B/S体系结构是将二层C/S结构的事务处理逻辑模块从客户机中分离出来，大大减轻了客户机的压力。B/S三层体系结构主要是用户通过浏览器客户端软件向管理层服务器发送HTTP请求，WebGIS服务器通过数据访问组件对数据层的各类数据做出调用及请求处理，从而将处理请求的结果返回客户端。

3.4 系统数据库设计

基于WebGIS的奥运会体育场馆电子地图系统集成了空间特征数据和时态特征数据等多源数据，因此WebGIS空间数据模型的概念模型需要以用户需求为基准，并用统一的语言描述和综合、集成各用户视图。

4 结语

对于奥运会体育场馆WebGIS的理论和技术框架尚且不够完善，希望通过上文的设计、研究能够为大型体育场馆体育赛会网络地理信息系统的进一步研究和构架提供一定的理论基础支持，从而不断拓展WebGIS技术的应用领域和范围。

王鹏远.基于WebGIS的校园电子地图的设计与实现[J].技术与市场.2011(09)