古代文化遗址地理信息系统设计与实现

吴 涛

(中国矿业大学(北京) 北京 100083)

地理信息系统具有遗址信息收集、处理、分析、决策、输出等功能，因此有必要建立古代文化遗址地理信息系统[1-3]。本文主要目的是对古文化遗址进行信息收集，利用GIS特性并结合GIS二次开发，搭建开发环境建立WebGIS，方便大众用户和科学人员对不同国家古文化遗址的查询了解和研究利用。

一、系统开发理论与技术

(一)GIS二次开发模式。独立二次开发：指直接在操作平台上运用编程语言进行设计开发，开发过程中所需对象数据的采集、编辑、处理分析及开发系统所需的GIS算法均由开发者设计，最后呈现完整系统。宿主型二次开发：指开发者利用第三方GIS开发软件，编程语言为网页脚本语言及第三方软件提供的语言和功能控件进行GIS的二次开发。基于组件的二次开发：指开发者利用第三方商业化GIS组件如ArcGIS、MapObject、Mapx、SuperMap等，以通用软件开发工具尤其是可视化开发工具如VC、VB、VC#、Delphi等进行二次开发。

(二)B/S结构。即浏览器/服务器结构。B/S结构利用互联网，综合多种网页脚本语言和ActiveX技术，不用安装各种软件和插件即可在任何计算机上进行服务访问[4]。B/S可在计算机上定期的进行升级，能实现各种数据的服务。用户可以自己查找和显示信息，也可进行自己动态添加数据的能力；用户如果想对页面进行更新，只需在浏览器上进行刷新即可。基于以上优点，B/S现在已经成为开发WebGIS的首选[6,7]。

(三)SuperMap。SuperMap是超图软件推出的一款多终端GIS程序开发工具[5]。SuperMap iServer是一个开放式的GIS服务器，支持多种开放的标准，遵循多种规范获取、聚合和发布服务。提供高性能、高稳定性、高可靠性以满足用户对于服务器能力的要求。同时采用面向服务的架构进行设计和实现，还提供整套的SDK，对于体系架构中的每一个模块都提供了扩展的能力，方便二次开发用户的扩展开发，以及与自身业务系统的集成等。

二、系统分析和设计

(一)系统分析。第一尽量收集世界上各个国家有代表性的不同类型的文化遗址；第二对部分遗址添加适量的文字、图片、网站链接，丰富系统内容；第三建立一个可以通过查询显示古代文化遗址信息的网络地理信息系统，可以进行相应的地图功能操作；第四考虑系统界面设计、运行效率、系统运行稳定、系统接口等性能需求。

(二)数据来源与处理。本系统使用的地图底图为超图公司提供的SuperMap iDeskTop解压安装后的World数据，地理坐标系为:GCS_WGS_1984。遗址数据为联合国教育科学文化组织公布的《世界文化遗产名录》和中国国家文物局公布的中国入选世界文化遗产的文化遗址名单，遗址的属性信息和图片由网上查找得出。将这些遗址点写入事先建好的excel表格，建立表格时设立“中文名”，“英文名”，“所在国家”，“类型”，“入选标准”，“入选时间”，“濒危程度”，“备注”，“经度”，“纬度”，“简介”，“图片”等12个菜单名称。将遗址点坐标以度分秒形式写入到excel表格中，利用坐标转化软件将这些坐标转化为十进制坐标。在World下新建数据源“wenhua”，在“wenhua”下新建数据集，把建立的excel表格导入到“wenhua”数据源中，其中经、纬度字段为NewField和Y，外加系统自动生成7个字段。导入数据源后再利用“工具”进行类型转换为点数据集，转化后将数据集与地图投影及坐标系进行一致性匹配。在地图上加载遗址点数据利用SuperMap iServer发布服务并选择发布类型可以将自定义数据发布到网上并进行二次开发工作。

(三)功能设计。主要功能如下：1.系统界面：人性化的界面设计；2.地图基本功能：地图放大、缩小、漫游、鹰眼图、坐标转换等；3.地图量算功能：对地图上两点之间进行量算；4.地图查询功能：几何查询、年代查询、名称查询等。

三、古代文化遗址地理信息系统功能实现

(一)系统主页。主页是进入地图的向导，其中有关于世界文化遗产简介，图片展示，新闻动态等框选，用户可以根据需要进行相关的点击查看。

(二)基本功能。地图游览功能：用户可以利用鼠标或者电脑键盘快捷键进行地图浏览操作，满足用户个性化需求。地图浏览操作包括地图缩放，漫游等小功能。点击事件功能：用户在进行缩放和漫游的时候如果没有进行查询操作、量算操作直接在地图上进行点击，或是在查询、量算操作之后没有对上一操作进行清除，此时再点击鼠标则会出现点击事件框，以此来提醒用户进行正确的操作。坐标转换功能：用户在进行漫游操作时鼠标是在随意移动的，此时地图的左下角会显示两行字体，上一行是鼠标位置信息，通过x、y来表示，下一行是位置经纬度坐标。方便用户对位置的定位，不用再进行多余的操作。

(三)服务功能。量算功能：用户可对遗址点之间的距离、自己所在地与多个遗址点的距离进行量算，也可记录相近遗址点的空间上的可能分布特征；政府部门可以此进行大致的距离量算，对一些大范围的遗址来说，可对遗址的保护规划、旅游经济开发做出决策。鹰眼功能：鹰眼图就是地图右下角一小块全幅地图的缩影，缩影上方有一个可以移动的鹰眼，用户在这个鹰眼中可以进行和全幅地图一样的功能操作不会受任何影响。鹰眼会随着对地图的缩放比例大小而改变。查询功能：本系统设计的查询方式有按遗址名称查询(可利用模糊查询)、几何查询、按年代查询等。按名称查询设计了模糊查询，用户输入汉字即可进行模糊匹配。几何查询通过画线得到相应的面，如果遗址在所画的面的范围内，那么遗址通过marker的形式显示在地图上。年代查询包括1978—2004，凡是收录到的遗址在此年代范围内均可查询显示。

四、结论

本文主要论述建立古代文化遗址地理信息系统过程。首先介绍GIS技术在古遗址中的作用。其次介绍了构建古代文化遗址GIS的相关理论和技术，分析了Web端的工作模式，开发系统的平台。三是论述根据需求分析设计系统和数据的处理，设计出合理的功能框架。四是论述实现系统的各种简单功能，包括鹰眼图、地图浏览功能、查询功能、遗址点量算功能等，方便用户操作。