基于WebGIS的奧運會體育場館電子地圖的設(shè)計與實現(xiàn)

呂強國

（渤海大學(xué),遼寧錦州,121000）

0 引言

在2007年1月28日中國長春舉辦的第六屆亞洲冬季運動會上，WebGIS技術(shù)在這一綜合性大型體育賽事領(lǐng)域做出了一次較為創(chuàng)新的嘗試和應(yīng)用，完美地演繹了2008年北京奧運會的前奏和序曲，贏得了國內(nèi)外游客的諸多好評。賽會期間，WebGIS以其強大的功能展示了體育賽會的各類信息，運動員、國內(nèi)外游客以及社會公眾能夠及時獲得運動員信息、賽會場館信息，尤其是網(wǎng)絡(luò)電子地圖的設(shè)計為運動員媒體記者、國內(nèi)外游客提供了基于電子地圖的公眾信息服務(wù)，將地理信息實時地、更為直觀地展現(xiàn)給了公眾，以供游客查詢動態(tài)信息。

1 奧運會體育場館電子地圖設(shè)計必要性

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)和數(shù)字制圖技術(shù)的不斷發(fā)展，作為WebGIS重要應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)電子地圖是一種迅速發(fā)展起來的新型的地圖，它除了具有單機版電子地圖的諸多優(yōu)點之外，更為特別的是網(wǎng)絡(luò)電子地圖不受地域的限制，具有信息量大、現(xiàn)勢性強的優(yōu)勢。

此外，電子地圖系統(tǒng)作為一個具備多種功能的應(yīng)用型系統(tǒng)有著重要的應(yīng)用意義，它能夠為空間信息提供廣闊的數(shù)據(jù)出口，達到數(shù)據(jù)資源的共享，避免重復(fù)建設(shè)和浪費，提高其使用率，促進電子地圖的產(chǎn)業(yè)化。

2 網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)（WebGIS）的基本概念和功能

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門綜合性學(xué)科，結(jié)合了地理學(xué)、地圖學(xué)、計算機技術(shù)以及遙感技術(shù)等，被廣泛地應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域，它能夠提供多種空間的和動態(tài)的地理信息。而WebGIS是Internet技術(shù)應(yīng)用于GIS開發(fā)的產(chǎn)物，WebGIS具備良好的可擴展性，能夠與Web中的其他信息服務(wù)進行無縫集成，使GIS成為供大眾使用的工具，靈活多變的GIS應(yīng)用得以進入千家萬戶。

表1 網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)主要功能

與傳統(tǒng)的基于桌面或局域網(wǎng)的GIS相比，WebGIS技術(shù)的核心是在GIS中嵌入HTTP標準的應(yīng)用體系，通過Internet/Intranet實現(xiàn)互聯(lián)，從而實現(xiàn)空間信息的管理和發(fā)布。此外，WebGIS可采用URL方式來定位、訪問空間數(shù)據(jù)，并且支持TCP/IP和HTTP協(xié)議，具有廣泛的訪問范圍、操作起來更為便捷，平臺獨立性較強。關(guān)于WebGIS，主要有以下幾項功能，詳見表1。

3 奧運會體育場館電子地圖系統(tǒng)總體設(shè)計

3.1 WebGIS的主要支撐技術(shù)

WebGIS的主要功能是以奧運會體育賽會地理服務(wù)信息為主，便于廣大公眾獲得更為直觀、可視化的數(shù)據(jù)信息，因此構(gòu)建奧運會體育場館網(wǎng)絡(luò)電子地圖系統(tǒng)的關(guān)鍵在于：（1）空間數(shù)據(jù)的存儲和檢索；（2）服務(wù)器端與客戶端之間地圖數(shù)據(jù)的通訊方式。WebGIS的主要支撐技術(shù)如下。

3.1.1 接口技術(shù)

WebGIS系統(tǒng)通過協(xié)議接口，如XML Web Service或動態(tài)鏈接庫組件能夠有效地實現(xiàn)與其他奧運會體育賽會信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。

3.1.2 XML Web Service

XML Web Service在應(yīng)用程序中所起的作用與.Net遠程調(diào)用處理組件相同，但是XML Web Service的創(chuàng)建和設(shè)計比遠程組件更為簡單，且擴展性強，支持以跨平臺為目的的開放標準。XML Web Service最大特點是基于標準開放網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行程序之間的通訊和協(xié)作，XML Web Service使用的是標準的Web協(xié)議：HTTP、XML和TCP/IP，能夠?qū)σ恍┲匾钠脚_服務(wù)進行訪問，例如身份驗證、數(shù)據(jù)緩存、網(wǎng)絡(luò)會話狀態(tài)管理、全局共享應(yīng)用程序集合等。

3.1.3 Ajax異步刷新技術(shù)

Ajax 即“Asynchronous Javascript + XML”（異 步JavaScript和XML），它不是一種新的編程語言，而是一種更強的創(chuàng)建交互式Web應(yīng)用程序的開發(fā)技術(shù)。使用Ajax，用戶能夠創(chuàng)建接近本地桌面應(yīng)用的直接、動態(tài)性、可用性較強的Web用戶界面。Ajax是一種獨立于Web服務(wù)器軟件的瀏覽器技術(shù)，當用戶發(fā)送回HTTP請求時，瀏覽器會通過頁面與用戶發(fā)生交互，對用戶的請求作出相應(yīng)，并對其進行處理，如圖1所示。

圖1 Ajax工作原理圖

3.2 系統(tǒng)設(shè)計具體的邏輯結(jié)構(gòu)

奧運會體育場館的網(wǎng)絡(luò)電子地圖信息服務(wù)系統(tǒng)在體育賽會中擔當者至關(guān)重要的角色，主要是向裁判員、運動員、評論員、媒體記者、國內(nèi)外游客以及各級官員等廣大公眾提供更為直觀、便捷、實時的地理信息服務(wù)和賽事信息服務(wù)。因而，體育場館的網(wǎng)絡(luò)電子信息服務(wù)系統(tǒng)的系列服務(wù)器應(yīng)在信息技術(shù)指揮中心部署，系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)詳見圖2。

圖2 WebGIS邏輯結(jié)構(gòu)

3.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

WebGIS系統(tǒng)主要有三種應(yīng)用模式，分別是集中模式、C/S模式、瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)模式。其中，集中模式對服務(wù)器的速度、可靠性要求較高，完全依賴于GIS服務(wù)器。在C/S模式下，服務(wù)器只集中管理數(shù)據(jù)，而將計算任務(wù)分散在客戶機上，充分利用了客戶機的性能，大大提高了其計算能力。隨著Internet應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，一種新興的體系結(jié)構(gòu)B/S應(yīng)運而生，B/S是在C/S體系基礎(chǔ)上擴充而成的。WebGIS系統(tǒng)采用B/S三層體系結(jié)構(gòu)進行總體設(shè)計，即表示層、業(yè)務(wù)邏輯層以及數(shù)據(jù)訪問層，三層的B/S體系結(jié)構(gòu)是將二層C/S結(jié)構(gòu)的事務(wù)處理邏輯模塊從客戶機中分離出來，大大減輕了客戶機的壓力。B/S三層體系結(jié)構(gòu)主要是用戶通過瀏覽器客戶端軟件向管理層服務(wù)器發(fā)送HTTP請求，WebGIS服務(wù)器通過數(shù)據(jù)訪問組件對數(shù)據(jù)層的各類數(shù)據(jù)做出調(diào)用及請求處理，從而將處理請求的結(jié)果返回客戶端。

3.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

基于WebGIS的奧運會體育場館電子地圖系統(tǒng)集成了空間特征數(shù)據(jù)和時態(tài)特征數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)，因此WebGIS空間數(shù)據(jù)模型的概念模型需要以用戶需求為基準，并用統(tǒng)一的語言描述和綜合、集成各用戶視圖。

4 結(jié)語

對于奧運會體育場館WebGIS的理論和技術(shù)框架尚且不夠完善，希望通過上文的設(shè)計、研究能夠為大型體育場館體育賽會網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的進一步研究和構(gòu)架提供一定的理論基礎(chǔ)支持，從而不斷拓展WebGIS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。

王鵬遠.基于WebGIS的校園電子地圖的設(shè)計與實現(xiàn)[J].技術(shù)與市場.2011(09)