ＷｅｂＧＩＳ技術在數(shù)字城市檔案建設中的應用

摘要：對WebGIS技術的基本概念和應用特點進行了分析，通過實際案例介紹了WebGIS技術在數(shù)字城市檔案系統(tǒng)建設中的具體應用，并對該技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景進行了探討。

關鍵詞：WebGIS；數(shù)字城建；檔案信息挖掘；檔案數(shù)字化；資源共享

引言

地理信息系統(tǒng)(GIS)技術是一項高科技成果，它利用計算機系統(tǒng)采集、處理、傳輸、存儲、管理、檢索、表達和應用地理信息，從而進一步分析、處理和挖掘海量地理數(shù)據(jù)。近年來，隨著技術的日漸成熟和開發(fā)成本的不斷降低，GIS的應用領域和實用水平不斷擴大和提高，而WebGIS正是其中應用最廣泛、成效較顯著的實用技術之。

1 WebGIS概述

GIS技術最大的特點在于它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結(jié)合在一起，并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。這一特點使得GIS具有廣泛的用途。而WebGIS就是基于互聯(lián)網(wǎng)絡的地理信息系統(tǒng)。簡單地說，WebGIS技術通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息載體與空間數(shù)據(jù)庫技術的結(jié)合，使人們能有效地管理地理信息系統(tǒng)和其中的海量數(shù)據(jù)，它突破了以往基于桌面或局域網(wǎng)的GIS技術瓶頸，在城市規(guī)劃設計、地下管線管理、市政設施、房地產(chǎn)、交通管理等領域有著廣泛的應用價值，為城市建設中數(shù)字化檔案的產(chǎn)生、資源利用及信息挖掘提供了技術支持。

2 WebGlS的主要技術特點

WebGIS與傳統(tǒng)的GIS技術相比，具有鮮明的特點：

首先，它比傳統(tǒng)技術具有更廣泛的應用與訪問范圍。WebGIS基于互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息資源共享，客戶可以在不同地點實現(xiàn)分布式訪問，且同時可以檢索多個數(shù)據(jù)資源中心的最新數(shù)據(jù)。這一特點大大降低了GIS的數(shù)據(jù)管理難度，使分布式的多數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)管理和信息挖掘更易于實現(xiàn)。

WebGIS具有較強的負載平衡能力。WebGIS通過基于Web的分布式計算，能充分利用網(wǎng)絡資源，通過負載均衡計算能夠有效分配服務器負荷和網(wǎng)絡流量負載，使數(shù)據(jù)計算在服務器端和客戶端合理分配。比如核心運算處理由服務器執(zhí)行，而非基礎性、全局性的簡單操作則由客戶端直接完成。而傳統(tǒng)的GIS大多使用C／S文件服務器結(jié)構(gòu)的處理方式，其處理能力和執(zhí)行效率較低。

WebGIS還體現(xiàn)了客戶端平臺無關特性，較傳統(tǒng)的GIS技術更易于用戶操作。由于互聯(lián)網(wǎng)技術的應用，客戶使用Web瀏覽器即可透明地訪問WebGIS數(shù)據(jù)，完成分布式部件的動態(tài)組合和空間數(shù)據(jù)的協(xié)同處理與分析，實現(xiàn)遠程異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享。這大大降低了GIS用戶訪問的困難度和對客戶端軟硬件的要求，以往客戶端需安裝特定GIS軟件才能訪問。也提高了系統(tǒng)維護管理的效率。由于WebGIS技術面向的是終端用戶，采用簡單通用的瀏覽器，它封裝了GIS系統(tǒng)的復雜后臺處理流程，簡化了用戶操作，使GIS系統(tǒng)為廣大普通用戶所接受。

正是基于以上的特點，WebGIS在各行業(yè)中的應用越來越廣泛。它作為一種輔助決策工具，為城市建設檔案數(shù)字化和檔案信息挖掘利用帶來了新理念，將基于平面的數(shù)據(jù)信息分層化、形象化，三維化，因此在城市建設過程中的相關領域，如城市規(guī)劃、房地產(chǎn)開發(fā)、交通管理、市政建沒等扮演著重要的角色。

3 WebGlS在杭州數(shù)字城市檔案系統(tǒng)建設中的應用

3．1 杭州市數(shù)字城建的初步構(gòu)想

“構(gòu)筑數(shù)字杭州，建設天堂硅谷”是杭州市委、市政府在本世紀初提出的戰(zhàn)略目標，目的是通過推進城市信息化，增強城市集聚輻射功能、綜合實力和國際競爭力，充分發(fā)揮杭州作為長江三角洲副中心城市和浙江省政治、經(jīng)濟、文化中心作用，而數(shù)字城建恰恰是“數(shù)字杭州”宏偉藍圖得以實現(xiàn)的關鍵環(huán)節(jié)。數(shù)字城建系統(tǒng)以計算機、網(wǎng)絡通信和3s(GIS、RS和GPS)技術為支撐，以地理空間數(shù)據(jù)為基礎，以杭州市建設系統(tǒng)信息資源共享平臺為依托，其目標是實現(xiàn)杭州市轄區(qū)范圍內(nèi)的地上和地下的資源、環(huán)境和基礎設施的數(shù)字化全覆蓋以及城建系統(tǒng)(包括城市建設、城市規(guī)劃、國土資源、房產(chǎn)管理、環(huán)境保護、市政園林、城市管理等)信息資源整合、共享和統(tǒng)一管理，并以此為基礎，推進城建部門業(yè)務協(xié)同、流程優(yōu)化和再造，實現(xiàn)城市規(guī)劃、建設、管理和服務的數(shù)字化、信息化和現(xiàn)代化。

3．2 WebGIS實現(xiàn)數(shù)字城建檔案信息整合的應用案例

3．2．1系統(tǒng)架構(gòu)設計

在數(shù)字城建系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，我們通過對WebGIS技術的運用，將建設系統(tǒng)已有的檔案數(shù)據(jù)標準進行統(tǒng)一，對規(guī)劃、國土、房管等建設行業(yè)地理信息資源逐步進行整合，將分散的、各自為政的建設業(yè)務檔案信息建立有效的關聯(lián)，實現(xiàn)分布式的GIS應用，使得信息資源實現(xiàn)1+1>2的作用，極大地提高了檔案資源的利用率。

杭州建設項目信息庫通過長期建設，已形成了一套完整的城建信息數(shù)字化檔案資源倉庫，也包含工程項目有關的各類實時、動態(tài)信息，為業(yè)務處室提供一條快捷、便利的項目管理渠道，為領導的宏觀決策提供科學依據(jù)。然而，現(xiàn)有建設項目的檔案文字資料數(shù)據(jù)雖然全面，但缺乏直觀性。城市建設重點總是與城市版圖特定地理位置密切相關的，為了更全面地展現(xiàn)建設項目情況，方便管理者和社會公眾有效、快捷地查詢，我們有必要對檔案信息進行資源整合，將其直觀、立體地表達出來，為管理者提供更有效的參考依據(jù)。我們在已有的資源信息庫基礎上，增加WebGIS的功能，實現(xiàn)二者有機結(jié)合，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

我們從規(guī)劃部門獲取杭州市基礎地理信息數(shù)據(jù)，底圖數(shù)據(jù)范圍從1:500到1:10000，在此基礎上基于已采集的海量竣工檔案信息，疊加已建和在建項目地理位置、形狀以及詳細空間描述信息庫，形成立體化數(shù)字城建管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點是：具有圖形放大、縮小、全圖、框選放大、鷹眼、漫游、平移等基本的圖形操作功能；具有多種方式的查詢(按類型、區(qū)域等進行分類)功能；不但可以用數(shù)據(jù)項驅(qū)動圖形，而且可以用圖形點驅(qū)動數(shù)據(jù)，進行定點顯示和提供詳細信息；具有空間分析、緩沖區(qū)分析、以及地圖定位，專題圖生成，地圖修改，緩沖區(qū)分析等功能。

3．2．2系統(tǒng)應用軟件設計

該應用系統(tǒng)的軟件開發(fā)采用了北京超圖地理信息技術有限公司的SuperMap平臺。我們利用SuperMapDeskpro5.2實現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的處理和數(shù)據(jù)發(fā)布以及系統(tǒng)維護功能；利用Su-perMap IS.NET(企業(yè)版)開發(fā)實現(xiàn)WebGIS功能；三維模擬城市管理系統(tǒng)結(jié)合了杭州阿拉丁信息系統(tǒng)有限公司(E都市)授權許可的城建系統(tǒng)專用客戶端。

該系統(tǒng)的應用軟件架構(gòu)主要包括：應用軟件開發(fā)(包括：數(shù)據(jù)發(fā)布子系統(tǒng)、內(nèi)部應用子系統(tǒng)、系統(tǒng)維護子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng))；基礎地理數(shù)據(jù)采集(每年約100多個重點建設工程項目的地理、空間數(shù)據(jù)采集)；前期數(shù)據(jù)的遷移轉(zhuǎn)換(近400個工程項目的相應數(shù)據(jù)信息的遷移轉(zhuǎn)換)；三維模擬城市管理系統(tǒng)；WebGIS、三維模擬、基礎庫系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換。

舉例來說，其中的三維模擬城市管理系統(tǒng)是將二維地圖上的項目關聯(lián)到三維模擬城市中去，以直觀、全面的反應建設項目的相關周邊情況。如：某個小區(qū)房地產(chǎn)項目，通過三維建模描述小區(qū)各幢布局情況，同時與房地產(chǎn)項目系統(tǒng)進行銜接，展示每幢房源信息及其戶型圖，如圖2所示。

在數(shù)據(jù)關聯(lián)設計上，我們以項目編碼作為關鍵字在城建基礎檔案數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)三個系統(tǒng)之間的跳轉(zhuǎn)，即從基礎庫查到相關項目后能鏈接到二維電子地圖上(WebGIS)，從WebGIS平臺通過關聯(lián)鏈接到三維模擬系統(tǒng)，從三維模擬系統(tǒng)再返回基礎庫系統(tǒng)。用戶從基礎庫查到相關項目后能鏈接到二維矢量電子地圖上(WebGIS)的工程項目，也能定位到三維模擬系統(tǒng)的工程項目；從WebGIS平臺中查找到工程項目能鏈接到基礎庫的項目詳細信息，也能定位到三維模擬系統(tǒng)對應的項目信息；從三維模擬系統(tǒng)可以鏈接到基礎庫系統(tǒng)的項目信息，也可以定位到二維矢量電子地圖上(WebGIS)的工程項目。三個子系統(tǒng)間實現(xiàn)了無縫切換。此外，工程項目信息還與已有的建設市場信用管理系統(tǒng)中的企業(yè)、人員信息互相關聯(lián)，從而實現(xiàn)信用檔案、城建檔案、項目儲備檔案等信息透明銜接，達到資源共享的目的。系統(tǒng)內(nèi)部各模塊問的數(shù)據(jù)傳遞如圖3所示(實現(xiàn)各系統(tǒng)間雙向互聯(lián))。

4 WebGlS的現(xiàn)狀與發(fā)展前景

WebGIS是GIS技術與Internet技術相結(jié)合的產(chǎn)物，它改變了傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取、傳輸、發(fā)布、共享和應用的方式，是GIS未來發(fā)展的方向，其應用前景將十分樂觀。

然而我們也看到，目前WebGIS技術還存在一定局限性：首先，目前不同WebGIS系統(tǒng)之間互相訪問調(diào)用的能力較弱，空間數(shù)據(jù)的共享和互操作需要進一步改進；其次，由于網(wǎng)絡傳輸率的原因，往往造成WebGIS系統(tǒng)信息處理緩慢、表示方法單一、數(shù)據(jù)傳輸效率低下等弊端；此外，目前的WebGIS軟件所能提供的空間分析功能有限，還不能滿足某些特殊行業(yè)高端應用的需要。

5 結(jié)束語

我們相信，隨著Internet技術的飛速發(fā)展，WebGIS技術將更加成熟。同時，通過與OpenGIS、XML、WEB2.0、分布式計算、Net、3G移動通信等新技術的結(jié)合，WebGIS在應用范圍和實現(xiàn)功能上將有新的突破，WebGIS應用終將取代傳統(tǒng)GIS系統(tǒng)，深入到人們的日常生活中，成為各行業(yè)不可或缺的業(yè)務管理輔助工具。