基于Service GIS的規劃執法監督系統設計

石吉寶，張俊，張勇，韓為志

(成都市勘察測繪研究院，四川成都 610081)

基于Service GIS的規劃執法監督系統設計

石吉寶?，張俊，張勇，韓為志

(成都市勘察測繪研究院，四川成都 610081)

通過從對傳統規劃執法監督手段分析入手，提出了利用Service GIS技術建立規劃執法監督系統的必要性。本文從系統平臺選型，系統總體框架和數據處理幾個方面詳盡分析了系統建設的整個流程。最后，本文介紹了系統各子系統的設計方法。

Service GIS；規劃執法監督；RIA

1 前 言

隨著近些年城市化進程不斷加快，城市規劃管理工作的難度也越來越大，尤其是規劃執法監督更是面臨著前所未有的挑戰。

傳統的規劃執法監督手段是由執法監督部門派出工作人員出外采用人工巡查的辦法，在現場發現了疑似違法建筑，因為沒直接的證據也無法確認到底是否違法。這樣必須在經過一次實地測量來確定疑似違法建筑的位置，然后和該地區規劃數據進行比較，如此反復給工作效率產生很大制約。

單純利用GPS和GIS技術，將所需數據直接安裝在每個客戶端，利用GIS平臺地圖顯示和GPS實時測量技術，這樣雖然可以很快初步判斷建筑是否違法，但是這樣給數據安全埋下巨大隱患，并且每一個巡查人員都需要安裝一套GIS平臺軟件，其成本巨大，真正實施起來困難很大。

利用當前最先進的Service GIS技術，通過一個數據中心將所需要的數據以服務的形式發布出來，再利用RIA技術建立一個使用服務的網站，這樣每一個巡查終端就只需要有瀏覽器就可以訪問這個網站取得所需數據，但是數據并沒有下載到客戶端，最大限度地保證了數據的安全，再與GPS連接就可采集數據用以判斷建設是否違法。在每一個巡查終端安裝一個采用GPRS技術的數據傳輸軟件，這樣就可以將采集的數據實時傳回數據中心進行保存。

2 平臺選型

通過對傳統執法監督、僅利用GPS與GIS技術和充分利用Service GIS技術與GPS技術進行執法監督的分析，最后得出采用RIA技術構建的Service GIS系統最適合當今的規劃執法監督工作。選擇這種模式主要基于以下兩方面的考慮，即RIA和Service GIS。

2.1 RIA

RIA是Rich Internet Applications的縮寫，翻譯成中文為豐富互聯網應用程序，俗稱“富客戶端”。豐富互聯網應用程序是將桌面應用程序的交互和用戶體驗與傳統的Web應用的部署靈活性結合起來的網絡應用程序。所以RIA既具有桌面應用程序的技術特性又具有網絡應用程序的技術特性。其Web應用特點主要體現在以下幾方面:

①用戶友好性和交互性

②跨平臺兼容性

③一次加載，多次使用

④客戶端數據緩存功能

⑤高效的網絡數據信息傳輸

⑥多個應用同時工作

⑦快速的開發和部署

⑧高度的個性化可配置性

目前流行的主要有 Java FX、Adobe Flex和 Microsoft Silverlight 3種RIA API。

2.2 Service－GIS

Service GIS是一種基于面向服務軟件工程方法的GIS技術體系，它支持按照一定規范把GIS的全部功能以服務的方式發布出來，可以跨平臺、跨網絡、跨語言地被多種客戶端調用，并具備服務聚合能力以集成來自其他服務器發布的GIS服務，Service GIS軟件平臺的實現主要包括以下幾方面的工作:

①在細粒度組件式GIS基礎上，封裝粒度適中的全功能的GIS服務群；

②服務器支持發布基于通用規范的服務；

③客戶端GIS軟件具備服務聚合能力；

④服務器端軟件具備強大的服務聚合能力。

Service GIS能更全面地支持 SOA，通過對多種SOA實踐標準與空間信息服務標準的支持，可以使用于各種SOA架構體系中，與其他IT業務系統進行無縫的異構集成，從而可以更容易地讓應用開發者快速構建業務敏捷應用系統。與基于面向組件軟件工程方法的組件式GIS相比，服務式GIS繼承了前者的技術優勢，但同時又有一個質的飛躍。從組件式GIS到服務式GIS，是后者在前者基礎上的自然進化和發展。

3 系統架構

通過對比，系統最后選擇了ArcGIS Server作為基礎 Service GIS平臺，選擇了 ArcGIS Server Silverlight API作為RIA客戶端的開發。系統設計總體框架圖如圖1所示。

圖1 系統總體設計框架圖

4 數據處理

4.1 數據處理流程

數據是GIS的靈魂，為此數據質量的好壞直接可以決定系統建設的成敗。所以數據處理顯得尤為重要，要想生產出一套好的數據，就必須有一個好的數據處理流程。且每一個流程都必須以數據質量為宗旨。

圖2 數據處理流程圖

4.2 數據處理注意事項

從數據處理流程圖可以看出系統使用的數據種類多，數據量大，而且整個數據處理過程較為復雜。為了提高數據顯示效率，所以必須在數據處理的細節上注意很多。就本系統而言，選用的是 ArcGIS Server平臺，數據處理主要需注意以下細節:首先盡量將需要在同一比例尺下顯示的要素圖層單獨組成一個圖層組；其次，需要在不同比例尺下顯示的相同數據層，必須分別加載；再次，設置地圖圖層顯示比例尺范圍時必須充分考慮建立地圖服務后的緩存，即設置的比例尺顯示必須以緩存建立的比例尺級別完全一致；最后，在地圖上盡量少顯示屬性標注，標注盡量使用Annotation的注記形式，多邊形內最好不使用屬性標注，另外圖面的顯示內容在保證信息完整的情況下，盡量簡潔。只有這樣，數據制作才能對系統運行效率起到促進作用，否則將會為系統運行效率帶來致命的影響。

5 系統設計實現

規劃執法監督系統平臺主要分為3個部分，包括控制中心程序、數據傳輸程序和坐標解析服務程序。

5.1 控制中心程序設計

控制中心程序包括用戶管理、位置顯示，屬性查詢等模塊。程序結構示意如圖3所示。

(1)用戶管理模塊

該模塊主要目的是為每一個系統使用者分配一個用戶名和密碼，保證系統使用的安全性。模塊的主要功能是可以增加新用戶，并且每個用戶的屬性用戶自己可以修改，管理員可以刪除任意用戶。

圖3 控制中心程序結構圖

(2)位置顯示模塊

該模塊是通過調用坐標解析服務的查詢接口得到當前所有在線的規劃執法監督終端位置坐標信息，經過與地圖數據相同的坐標系統處理算法后顯示在地圖上，而且提供了位置的快速定位功能。

(3)屬性查詢模塊

在該模塊中，實現了用戶通過點擊當前終端的位置點，如果該位置正好處于規劃地塊上，則可以查詢到該地塊規劃屬性，從而判斷建設是否符合規劃用地性質等。

(4)基礎GIS模塊

該模塊主要實現了常用的地圖基本操作，包括放大、縮小、平移、全屏和圖層管理等。

5.2 數據傳輸程序設計

該程序是基于WinCE使用vs.net開發的部署在移動設備上讀取、解析、傳輸GPS信息的程序。程序主要分為兩個模塊:GPS信息的讀取與解析模塊和GPS信息的傳輸模塊。

(1)GPS信息的讀取解析

GPS信息的讀取與解析模塊主要是讀取移動設備上的GPS的定位信息，解析并計算出儀器自身的位置(經度、緯度、高程)、時間、定位模式和運動狀態等，以便隨時提供定位信息。該模塊包括兩個步驟，第一是讀取GPS信息，第二是解析GPS信息。

GPS信息讀取:移動設備上GPS開啟并且定位之后，移動設備的某一個固定的串口會連續接收到GPS的定位信息，程序中首先使用函數打開GPS串口，然后使用函數讀取GPS信息。

GPS信息解析:移動設備上GPS信息的格式一般都是遵照NMEA－0183協議，NMEA－0183協議定義的語句非常多，可以按照不同的需求解析不同的語句，本模塊中主要是使用函數來對＄GPGGA語句進行解析以獲取GPS的經度、緯度、高程、時間、狀態等信息。

(2)GPS信息的傳輸

GPS信息傳輸是通過GPRS無線網絡將GPS信息傳回指定的服務器。在網絡信息傳輸中有很多種方式，本模塊為了保證數據傳輸的質量在傳輸過程中依照TCP協議保證數據傳輸中不丟失和數據的時效性，以Socket的形式將解析好的當前的GPS信息中的位置信息使用函數傳回服務器。

5.3 坐標解析服務程序

坐標解析服務程序是利用TCP協議及網絡串口技術解析由規劃執法監督終端發回的GPS信息。在獲取到的信息中，解析出坐標，時間及相關信息，并利用ArcObjects對象組件的空間分析能力解算出終端所處空間位置。將結果信息存入數據庫，并由Webservice對外提供查詢服務。

其中GPS位置解析是連接到服務器的串口，并等待GPS信息傳入。當有信息傳入時，系統自動啟動一個線程對信息進行解析，空間查詢，存入數據庫等操作。當操作完成后，系統結束該線程。多線程的使用保證了接收信息的完整、無誤、連續。該模塊流程如圖4所示。

圖4 坐標解析程序流程示意圖

5.4 系統實現部分代碼

以下代碼是GPS信息解析函數代碼:

6 結 語

在本系統建設中，應用了當前先進的軟件技術和GIS技術，建成了高效方便的規劃執法監督系統，且現在客戶已經開始使用該系統，并在實際的執法監督工作中發揮了巨大的作用。相信隨著系統的進一步完善，勢必會廣泛應用于相關的各行業，例如，交通部門和公安部門等，都可以利用該系統來提高工作效率和管理形象。同時該系統的建設也可為相關應用提供借鑒。另外該系統還需要對規劃執法監督工作進行更加深入研究，以便為執法監督提供更加方便快捷的手段。

[1]wms20070910.RIA介紹之一.http://wms20070910.javaeye.com/blog/160768，2008－01－31.

[2]宋關福.Service GIS，業務敏捷的GIS應用之道.超圖通訊，第9期，2007－12

Design of Plan Enforcement Supervision System Based on Service GIS

Shi JiBao，Zhang Jun，Zhang Yong，Han WeiZhi
(Chengdu Institute Of Survey and Investigation，Chengdu 610081，China)

This Paper analyzes means of traditional plan Enforcement Supervision.It Proposes the necessity of build plan Enforcement monitoring system based on Service GIS technology.It gives a detailed analysis of the entire flow in platform selection，the overall framework，data processing.Finally，It introduces the method of all subsystems.

Service GIS；Plan Enforcement Supervision；RIA

1672－8262(2010)03－23－04

P208

B

2009—09—18

石吉寶(1977—)，男，工程師，長期從事GIS方向的應用與研究工作。