基于云GIS的轻量级快速制图工具研究

马学刚

（中国移动通信集团河北有限公司 石家庄050035）

1 引言

企业级GIS 共享平台是将地理空间数据进行集中统一管理，为企业内部各个业务部门提供地图数据共享的架构平台。企业级GIS 应用时通过IT 标准的方法，实现与其他IT 信息化支撑系统（网管支撑系统、网络规划系统、经营分析和市场营销等）的数据和应用集成，实现各系统间的无缝融合，以松耦合的方式实现在传统桌面、Web 和移动应用上的功能重用性。

企业级GIS 共享平台在通信行业的深度应用，为市场营销、网络规划与优化、工程建设、运维管理等业务领域提供了有力的地图可视化支撑。在市场营销方面，基于GIS 地图可实现2G/3G/WLAN/LTE的四网协同与流量经营；通过在GIS 地图中构建传播模型、领区规划、覆盖模型、路径衰耗等移动网络规划模型，实现可视化的移动网络规划和优化；通过将传输、动环、无线等网络资源数据在地图中呈现，为资源预勘和工程设计提供直观、可视的支撑手段。在运维管理方面，基于GIS 地图可实现无线、传输、动环跨专业的可视化监控以及应急突发场景的业务保障。通过企业级GIS 共享平台，统一了GIS 数据管理，提供统一的GIS 服务，实现了“一幅地图，多处应用”的地图可视化支撑能力，节省了IT 信息化支撑系统在地图建设方面的重复投资。

尽管企业级GIS 共享平台的应用效果明显，跨越了基础地理信息数据使用上的鸿沟，为移动通信企业业务发展注入了更多驱动力，但企业级GIS 共享平台也存在技术上的瓶颈，主要有以下几个方面。

（1）“一方建设，多方使用”GIS 开发建设模式还需改进

当前的开发建设模式是：GIS 共享平台提供统一的地图服务接口，其他IT 支撑系统通过调用地图服务接口共享GIS 地图服务，进行功能的二次开发。对于不具备硬件、软件开发环境的部门，无法建设基于GIS 地图的IT 支撑系统，无法共享GIS 地图数据和服务。

（2）没有便捷、快速的业务数据地图呈现工具

很多业务数据分散在各部门，如果要在地图中呈现这些数据，首先要组织数据，然后在企业级GIS共享平台中制作成数据图层，并发布成服务。这种业务数据上图的制作效率低、周期长，无法满足个性化快速制图的场景需求。

（3）无法满足随时随地面向办公的GIS 应用需求

各业务系统基于GIS 地图开发软件应用同质性高、重复建设，普通用户必须依赖业务系统使用GIS 应用，无法满足随时随地面向办公的GIS 应用需求。

鉴于上述情况，急需一种轻量级快速制图工具，以满足业务数据共享、快速制图、GIS 应用共享以及面向日常办公的GIS 普适化需求。

2 系统设计

2.1 系统工具

该工具是与微软Office 软件无缝融合的一套轻量级地图插件工具，主要功能包括地图管理、数据管理、地图组织管理、数据与地图服务共享管理。Office Map 快速制图的插件工具如图1 所示，Office Map 插件工具功能结构如图2 所示。

（1）地图管理

实现在Office Excel 中嵌入动态、交互式GIS地图。

（2）数据管理

选择要在GIS 地图中呈现的数据，以向导方式上传业务数据，呈现在交互式地图中。

（3）地图组织管理

按照省、市两级切换基础矢量地图，也支持切换卫星影像图。

（4）共享管理

一是将上传到地图中的业务数据共享为数据图层；二是将业务数据图层与基础GIS 地图发布成GIS 地图服务；三是将生成GIS 地图服务共享到Office PowerPoint 中。

2.2 系统平台架构

Office Map 快速制图工具是一套基于云GIS平台的轻量级客户端工具，具备在Office Excel 中集成交互式地图，实现业务数据与GIS 地图服务无缝融合，同时也提供基于GIS的软件和数据管理能力，体现了数据即服务和软件即服务的云计算特征和能力。图3 为云GIS 系统平台架构，该架构包括基础设施层、资源池层、服务管理层、服务门户等。

（1）基础设施层

位于云计算三层服务模型的最低端，它将IT 基础设施（CPU、存储、内存、操作系统等）通过虚拟化技术进行资源池化，为上层GIS 平台服务层提供高度扩展和按需变化的能力。

（2）资源池层

资源池层包括4 种池化的资源：硬件资源、地图服务资源、地图数据资源、应用资源。池化后的资源具备高扩展性和按需变化的IT 能力。

（3）服务管理层

服务管理层主要实现服务监控、服务度量、服务弹性调整、服务自发布以及相关认证授权、服务审批等管理功能。

（4）服务门户

服务门户包括自服务门户和云平台管理门户。自服务门户主要实现了不同用户和部门在自服务门户中搭建特定的GIS 环境，在线创建、浏览、使用和共享地图信息，还可以上传业务数据，发布成专属的地图服务，在同部门之间共享；云管理平台门户主要是对基础硬件和资源池的使用等进行监控、GIS 服务度量和弹性调整等管理功能。

3 系统开发实现

Office Map 轻量级快速制图工具的工作流程如图4 所示。

3.1 组织业务数据

在Office Excel 中准备好业务数据，业务数据中必须包含经纬度数据。如图5 所示的超级基站业务数据，包括地市、区域、超级基站名称、基站经纬度、配套传输设备、传输配置、基站类型、归属机房、电源配置等数据。

3.2 在Excel 中打开Office Map 工具

使用该工具前，必须在云GIS 管理平台中注册用户账号，管理平台负责对注册的账号进行授权和认证，然后在Office Excel 中切换到Office Map 地图插件工具，单击“登录”按钮输入用户名和密码，打开Office Map 插件工具。云GIS 管理平台的用户注册如图6 所示，打开Office Map 插件工具如图7所示。

3.3 上传业务数据

①打开Office Map 工具后，在地图管理中单击“插入地图”，在Excel 表格中嵌入一幅动态交互式地图，实际是调用的云GIS 管理平台发布的基础地图服务，因此，该地图具备了放大、缩小、漫游、查询、定位等基础地图操作功能，如图8 所示。

②在数据管理中单击“上传共享数据”，打开“数据上传向导”，选择“单元格区域”，单击“下一步”，如图9 所示。

③选择上传数据所在的单元格区域，如图10所示。

④选择数据的位置信息方式，有3 种方式：地址、经纬度和国家。通常采用经纬度位置上传方式，然后单击“下一步”，如图11 所示。

⑤指定业务数据在地图中注记名称、经度、纬度在Excel 表格中列字段的位置，单击“向地图中添加数据”，完成业务数据上传到地图，如图12 所示。最后，上传超级基站业务数据并在地图中呈现，如图13 所示。通过业务数据上传向导，通过几步简单配置与操作，实现了业务数据在地图中的快速呈现。

3.4 生成共享的业务数据图层

通过单击“共享管理”中的“共享数据工具”，设定数据图层名称、经纬度所在的列，然后创建一个共享的业务数据图层，如图14 所示。

3.5 加载业务数据图层并进行符号配图

在GIS 图层标签中，单击“数据标签”，双击生成“共享业务数据图层”，在地图中加载业务数据图层，并进行业务数据在地图中的符号配置。配置业务数据在地图中的显示符号如图15 所示，配置符号后的业务数据图层在地图中显示如图16 所示。

3.6 发布并共享地图服务

在“共享管理”中单击“发布地图”，设置地图服务名称，在云GIS 管理平台中创建叠加业务数据图层后的地图服务。发布地图服务如图17 所示，发布成功的地图服务如图18 所示。

3.7 在云GIS 管理平台中查看发布的地图服务

登录云GIS 管理平台，在“我的地图”中查看发布成功的超级基站地图服务，如图19 所示。单击“查看地图”，在Web 浏览器中打开发布成功的超级基站配置，如图20 所示。

3.8 在Office PowerPoint 中共享发布地图服务

通过打开Office PowerPoint，切换到Office Map工具，单击“插入地图幻灯片”，在PowerPoint 中嵌入已发布的超级基站配置地图，并且动态演示发布的地图，如图21 和图22 所示。

4 结束语

本文研究的快速制图工具基于私有云GIS 架构平台，其未来技术发展的方向和趋势为：GIS 平台架构高扩展和灵活化、GIS 服务云端化、云+端应用模式、端的多元化、面向协同办公的GIS 普适化。依托云GIS 平台架构开发的快速制图工具，具备数据即服务和软件即服务的能力，同时，在此基础上大大提升了非GIS 专业人员操作地图便捷、高效的能力。

1 王黎.浅谈ArcGIS 在制图综合中的运用[J].测绘，2010，33（5）.

2 崔彦军，李红山，范丽红.ArcGIS 快速制图技术在占用征收林地制图中的应用[J].森林工程，2013，4.

3 中国移动通信集团.中国移动网络系统GIS 平台技术规范V0.9.0[Z].2009.