设计构建基于ArcGIS Server的测绘地理信息资源一站式管理系统
2021-01-22隋显毅
隋显毅
在国土资源开发与社会经济发展中，测绘地理所发挥的积极作用是十分关键的，对地理信息资源展开利用与保护，是现代测绘地理信息资源管理的重要内容[1-2]。在地理信息资源管理环节中构建测绘地理信息资源一站式管理系统，可以实现测绘成果系统化管理和数字化应用，丰富管理内容的形式[3]。测绘地理信息资源一站式管理系统是有机结合实际社会需求和设计人员的有效表现形式，设计并构建地理信息资源共享平台，是当前地理技术发展和地理信息数据应用的关键。
1 测绘地理信息资源一站式管理系统思路与流程
1.1 基本思路
测绘地理信息资源一站式管理系统主要目标是基于数字化技术，综合运用各项数据信息、数据服务体系以及数据管理体系，在统一的标准体系之上设计完成计算机管理系统。通过测绘地理信息系统，在展开数据信息管理的时候，可以综合运用获取的信息数据为城市发展规划、资源管理等提供技术支撑。系统的总体功能可以划分成为五大模块，分别为城市布局视图浏览模块、数据信息和查询单元的选择查询模块、拍摄完成的图形编辑模块、地理空间分析模块以及数据分析结果打印输出模块。
在进行测绘地理信息资源一站式管理系统设计的时候，要始终坚持实用性原则、先进性原则和安全性原则。任何一个系统的构建，均应该基于其所面向的对象，综合运用各种技术完成系统功能的实现，实用性原则是最为基础的原则，是系统设计的基础。先进性原则是需要保证设计完成的系统在实际应用中具有应用优势，能够与现代行业发展和技术发展相匹配，提升系统科学性和时代性。在本次系统设计环节，选择使用的设计软件为ArcGIS Server，与主流技术发展的趋势相吻合。实现系统的安全性，对保护系统数据，防止病毒干扰等具有积极意义。在系统运行中，数据是关键，只有保护好数据信息，才可以提升测绘地理信息系统应用的效果。
1.2 基本流程
测绘地理信息资源一站式管理系统构建的技术路线图如图1所示。
2 测绘地理信息资源一站式管理系统关键技术
2.1 多线程并行方式批量加载元数据信息
图1 测绘地理信息资源一站式管理系统技术路线图
在地理信息元数据获取与分析中，传统的模式上所选择使用的方法是纸质材料和台账文件，在地理信息数据处理的过程中，因为牵扯到较多的数据和资料，在手工操作的时候，工作效率低，工作质量上升缓慢，甚至会出现很多问题。所以在数据处理的时候应用管理系统，需要实现多线程并行方式批量加载，显著提升元数据入库的效率。
2.2 资料分类问题
在地理信息资源一站式管理系统中展开资料分类，其最为主要的依据是整个项目对于资料的需求和长期累积的经验。
2.3 数据资源来源、检索与发布展示技术
测绘地理信息数据资源的来源非常广泛，其一可通过搭载GLAS的ICESat卫星获取各项地形数据。测量的原理为通过运用星载激光雷达向地面位置发送激光脉冲，当激光脉冲穿越地球的大气层到达地面，进而形成后向散射波，该散射波回射到激光器接收机，传送到光电倍增管中完成接收。利用激光脉冲的往返时间完成距离的计算，其计算公式如上所示:
在公式2.1中，Z代表地面到卫星的距离，Δt代表脉冲传播时间间隔，tr代表激光脉冲发射的时间，tR代表激光脉冲接收的时间，c代表光速。
检索展示海量数据时，如果不采取措施，会使B/S版系统承受巨额压力乃至宕机。故通过利用动态缓存技术，将查询获得的结果分批反馈，缩短客户端耗时。同时系统使用数据压缩技术对检索数据进行抽稀，强化复杂对象检索效率。对于点云数据压缩，利用基于ArcGIS的工具进行:当浏览低精度底图时选用Maplex标注工具；处理海量POI，要协调数据精度、运行效率与展示发布效果，综合SubPoints插件与Subset Features工具优势，Subset初次抽稀来减少数据体量，SubPoints二次抽稀优化展示效果与精度。对于曲线矢量数据压缩，选用Douglas-Peuker算法。
2.4 算法设计
在数据处理时，使用DP抽稀算法处理曲线数据，运用JavaScript语言完成处理，算法核心代码如上:
function douglasPeucker（points，epsilon）{
if（epsilon===0）{
//如果为0则不进行抽稀
return points;
}
var dmax=0;
var index=0;
for（var i=1，l=points.length-1;i＜l;i++）{
var d=getDistance（points[i]，points[0]，points[points.length-1]）;
if（d＞dmax）{
index=i;
dmax=d;
}
}
var ResultList=[];
if（dmax＞=epsilon）{
var points1=points.slice（0，index）;
var points2=points.slice（index，points.length）;
var recResults1=douglasPeucker（points1，epsilon）;
var recResults2=douglasPeucker（points2，epsilon）;
for（var i=0，l=recResults1.length;i＜l;i++）{
ResultList.push（recResults1[i]）;
}
for（var i=0，l=recResults2.length;i＜l;i++）{
图2 DP算法实例图（红线为抽稀前、蓝线为抽稀后）
ResultList.push（recResults2[i]）;
}
}else{
//连续的两个点，放入结果
ResultList.push（points[0]）;
ResultList.push（points[points.length-1]）;
}
return ResultList;}
function getDistance（point，startPoint，endPoint）{
var disX=startPoint[0]-endPoint[1];
var disY=startPoint[0]-endPoint[1];
if（disX===0）{
return Math.abs（point[0]-startPoint[0]）;
}
if（disY===0）{
return Math.abs（point[1]-startPoint[1]）;
}
var k=disY/disX;
var b=startPoint[1]-k*startPoint[0];
return Math.abs（k*point[0]-point[1]+b）/Math.sqrt（k*k+1）;
}
3 测绘地理信息资源一站式管理系统功能设计与构建
测绘地理信息资源一站式管理系统，其基础是地理国情数据库、资料档案数据库、框架库以及基础库。通过调用ArcGIS Server应用程序接口（API）开发库实现二次集成，使实体与元数据分离。实际应用时选用具有统一性的信息管理视图，以实现资源信息的快速定位以及信息查询。
视图浏览功能实现所使用的是Toolbar控件，这部分功能所实现的是放大或者是缩小地图，全景查看地图与移动地图等等。数据信息和查询单元的选择查询模块所实现的功能是查询地图上的坐标、地物名称等等，这项功能允许系统使用人员完成图形绘制任务，通过运用圆、点、线等完成图形查询。数据库查询则是需要系统使用人员对图层完成查询与选择，并且对数据值、运算符和字段等完成查询。将需要查询的字段字符串输入，选择查询字段或者是查询图层，完成查询任务。图形编辑模块所实现的功能指针对于管理员，普通的系统使用人员是没有权限查看的。这部分功能是用来修改、删除或者是添加地图当中的地物，并且完成保存。利用地图打印功能将查询结果输出。
4 结束语
在现代大数据时代背景上，地理信息数据和资源的利用成为社会发展的重要因素。部署测绘地理信息资源一站式管理系统时，因为内容的分布差异和网络差异，使得其所提供的内容具有针对性。本文分析的测绘地理信息资源一站式管理系统能够为用户提供一个具有可视化特征的地理信息资源平台，通过分析系统的基本思路与流程形成初步认知，探究关键技术以深入了解系统构建的重点与难点，阐述系统功能形成较为全面的认知，强化测绘地理信息资源一站式管理系统利用，提升资源利用效率。
