基于MapXtreme的人防電子地圖系統(tǒng)設計與實現
1 基于MapXtreme的人防電子地圖系統(tǒng)設計
1.1 系統(tǒng)總體架構
通過對系統(tǒng)的背景和設計原則的分析,考慮到要充分利用客戶現有的網絡環(huán)境,達到支持網絡共享和并發(fā)控制,允許多個用戶同時進行相關操作的需求,系統(tǒng)采用基于C/S與B/S混合的總體架構方案。
系統(tǒng)由表示層、業(yè)務層和數據層組成。針對地理空間數據量大、種類多,且用戶并發(fā)請求多,網絡傳輸量大的特點[3],將系統(tǒng)組網方式分為內部的局域網和連接外部用戶的外網。內網負責處理業(yè)務邏輯和生成包含地圖數據的HTML代碼。外網負責對外發(fā)布地理信息服務,實現內網與外網在物理上的隔離。其中,地圖數據和應用程序都放在服務器端,客戶端不需要安裝GIS軟件,使用瀏覽器即可獲得GIS應用功能,這使得GIS應用不受地域和終端類型的限制。業(yè)務層采用MapXtreme2004.NET作為應用服務器,專門負責生成和打包在網絡上傳輸的地圖信息。當MapXtreme應用服務器運行后,若接收到客戶端的請求,由MapXtreme應用服務器將矢量地圖通過MapX引擎轉換成GIF或JPG格式的柵格圖像,并生成包含圖像數據的HTML代碼,使用戶可以通過WWW瀏覽器訪問地圖數據。由于傳遞到瀏覽器端的是一幅經過壓縮的柵格地圖,而真正的矢量地圖和屬性數據仍保留在服務器端,因此減少了網絡傳輸負擔,同時降低了原始數據被盜用的可能。
1.2 系統(tǒng)數據庫設計
系統(tǒng)數據包括空間數據和屬性數據,它們通過唯一的ID號關聯。本系統(tǒng)對數據的管理采用文件系統(tǒng)和數據庫相結合的混合管理方式,其中地圖數據采用文件管理策略,即每一類型的地圖數據都存放在一個圖層文件中,對應地圖對象的屬性數據和人防工程數據則由關系數據庫統(tǒng)一管理。
1.2.1 空間數據庫
系統(tǒng)選擇MapInfo格式的矢量圖作為地圖數據,其中屬性數據存儲在關系數據庫的若干屬性表中,而空間數據則以MapInfo自定義模式保存于若干文件中。
本設計將人防業(yè)務相關的空間數據分為圖層類和專題圖類:
(1) 圖層類。本系統(tǒng)將具有相同空間幾何特征和屬性特征的空間對象的集合,如河流、公路、行政區(qū)域、居民地等分別存儲在不同的圖層中。同一個層上的多個空間地物共享同一個屬性結構,同一個圖層中的所有對象共享相同的顏色、符號、線型等特性。
(2) 專題圖類。某市人防電子地圖系統(tǒng)涉及到“來襲敵情判斷圖”、“預防空襲部署圖”、“離城人口疏散圖”、“留城人員隱蔽圖”、“通信警報保障圖”、“物資保障計劃圖”和“人防工程保障圖”7個預案專題圖。每個專題圖由多個圖層構建而成。系統(tǒng)共有56個自定義圖層數據,其中某市的地圖(包括道路、湖泊等基礎信息)是這7個預案專題圖共享的,其余的人防業(yè)務相關圖層按照其所包含的地物類別來分層組織。
1.2.2 屬性數據庫
屬性數據庫主要包括兩類屬性表,一類是對應于地圖實體的可地圖化的屬性表,用于存儲地圖實體的屬性。本系主要設計了路段屬性表、連接點屬性表、行政區(qū)劃屬性表、土地利用屬性表、鐵路屬性表等。另一類是非地圖化的常規(guī)的屬性表,本系統(tǒng)主要有用戶表、人防設施類型表、人防工程類型表、人防工程表、人防工程維修表、人防設備類型表、人防設備表、人防設備維修表、保護對象類型表、保護對象表和預案數據表等,由Oracle 9i進行管理和維護。
1.3 系統(tǒng)功能設計
根據系統(tǒng)的業(yè)務要求和設計原則,某市人防電子地圖系統(tǒng)由人防遠程子系統(tǒng)和人防本地子系統(tǒng)組成,遠程子系統(tǒng)用B/S模式實現,本地子系統(tǒng)用C/S模式實現。系統(tǒng)功能模塊設計如圖1所示。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/163092.htm
主要功能模塊如下:
(1) 圖形變換與圖層管理:包括專題地圖切換、地圖縮放、鷹眼圖例管理和圖層添加刪除等。此模塊提供①縮放、平移等幾何變換功能,電子地圖可以按照任意比例進行放大、縮小、漫游,使用戶能夠詳細地查看空間目標及目標的周圍情況;②鷹眼功能,根據電子地圖的縮放比例,將當前區(qū)域在整幅地圖中所處的位置顯示在鷹眼窗口,使用戶能夠把握全局;③圖層、標注和圖例的顯示控制功能,使得用戶能夠專注于當前關心的目標,并且可以讓顯示的圖形更加簡潔清晰。
(2) 空間信息查詢:包括空間量算、坐標查詢和地物查詢功能??臻g量算包含距離查詢和面積查詢功能,其中距離查詢能夠得到當前地圖任意連續(xù)點構成的折線的總長度,面積查詢則能夠得到當前地圖任意多邊形的面積。空間量算功能使用戶能夠快捷準確地得到空襲后受災面積的大小以及救助人員及設施離受災地區(qū)的距離。坐標查詢功能使用戶能夠查詢空間地理坐標位置。地物查詢根據用戶鼠標在地圖上選中的實體,將與該實體相關的屬性信息(如名稱、位置等)及多媒體信息(如圖片、音頻和視頻等)展現給用戶,能清楚查詢顯示任何一處人防要素及其周邊環(huán)境的狀況。
(3) 空間分析模塊:此模塊包括最短路徑規(guī)劃和緩沖區(qū)分析功能。最短路徑分析功能根據用戶輸入的起點及終點位置的名稱,規(guī)劃出了兩者之間連通的1條最短路徑,系統(tǒng)將在地圖上予以展現,還可以根據道路狀況等約束條件優(yōu)化其路徑,從而達到戰(zhàn)時快速疏散、救護、維修、消防和集結等目的。緩沖區(qū)分析功能則根據用戶輸入的點狀或線狀地物名稱查詢其周圍指定半徑范圍內的地物,并將符合條件的地物在地圖上突出顯示。
(4) 地圖編輯模塊:包括點狀、線狀和面狀地物的添加、刪除功能。利用GIS數據編輯技術,對人防工程、重點保護目標、人防指揮所等人防要素進行增加、刪除、修改,該模塊相當于一個GIS數據維護平臺。
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