基于ArcGIS和天地圖的黃河流域“一張圖”研究

方 慶 陳長偉

（黃河水利委員會信息中心，河南 鄭州 450003）

基于ArcGIS和天地圖的黃河流域“一張圖”研究

方 慶 陳長偉

（黃河水利委員會信息中心，河南 鄭州 450003）

流域“一張圖”的制作是目前數(shù)字流域建設(shè)的熱門話題，也是數(shù)字黃河建設(shè)中亟待研究的問題。以國家地理信息公共服務(wù)平臺“天地圖”為地理底圖，疊加數(shù)字黃河信息資源，實現(xiàn)天地圖和ARCGIS的地圖服務(wù)聚合，解決黃河流域業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的地圖問題。黃河流域“一張圖”的數(shù)據(jù)制作，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供了一套便于統(tǒng)一使用、維護的多尺度地理空間數(shù)據(jù)集，為流域“一張圖”的研究奠定了重要的基礎(chǔ)。

黃河流域；天地圖；ArcGIS API for JavaScript

隨著GIS技術(shù)在水利行業(yè)和部門的廣泛運用，各應用平臺的建設(shè)迫切需要滿足應用系統(tǒng)統(tǒng)一的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，同時公眾對地理信息的需求也越來越大，傳統(tǒng)分散式的數(shù)據(jù)服務(wù)方式已無法滿足各級用戶對統(tǒng)一數(shù)據(jù)的需求，為了從根本上改變現(xiàn)有的地理數(shù)據(jù)的服務(wù)方式，迫切需要建立流域統(tǒng)一共享的地理信息公共服務(wù)數(shù)據(jù)平臺。

自2001年提出三條黃河建設(shè)理念以來，黃委大力開展以“數(shù)字黃河”工程為主體的黃河水利信息化建設(shè)，積累了豐富的黃河流域的地理信息資源。2013年天地圖2.0正式上線，采用OGC標準的WMTS 1.0.0版本，提供全資范圍的矢量地圖、影像地圖和地形圖，充分滿足了基礎(chǔ)地理信息底圖的需要。本文根據(jù)“基礎(chǔ)公用，專題自建”的原則，實現(xiàn)多尺度地圖服務(wù)聚合，充分利用天地圖提供的基礎(chǔ)地理信息底圖疊加黃河流域?qū)ｎ}圖層，建立流域統(tǒng)一共享的地理信息公共服務(wù)數(shù)據(jù)平臺，打造滿足各業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要的黃委“一張圖”。

1 天地圖簡介

天地圖是國家測繪地理信息局主導建設(shè)的國家地理信息公共服務(wù)平臺，是“數(shù)字中國”的重要組成部分。“天地圖”采用基于SOA技術(shù)架構(gòu)的分布式多節(jié)點協(xié)同，由分布式主節(jié)點、省級節(jié)點和市級節(jié)點按照“分享共建、協(xié)同服務(wù)”的機制組成。天地圖的目的在于促進地理信息資源共享和高效利用，提高測繪地理信息公共服務(wù)方式，更好地滿足國家信息化建設(shè)的需要，為廣大用戶提供權(quán)威、準確、免費的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)［1］。

“天地圖”給使用者提供了基于JavaScript的二次開發(fā)API，用戶可利用“天地圖”API調(diào)用基礎(chǔ)地理信息服務(wù)，包括天地圖服務(wù)提供的影像圖、地形圖、中英文標注、鷹眼控件、縮放平移控件等，以“天地圖”服務(wù)為支撐開發(fā)各類應用。天地圖Web API（JavaScript）V2.1.2版是一套基于JavaScript的全新升級的應用程序接口，為開發(fā)者提供了快速調(diào)用天地圖在線地理信息服務(wù)的通道，包括快速創(chuàng)建地圖、調(diào)用地圖、POI搜索以及在地圖上添加覆蓋物等。開發(fā)者可以利用天地圖Web API輕松地將天地圖豐富的地圖功能嵌入到各類應用系統(tǒng)或網(wǎng)站中，并且可以基于天地圖的數(shù)據(jù)和功能服務(wù)資源開展各類增值服務(wù)及應用［2-3］。

天地圖2.0采用OGC的WMTS1.0.0版本，提供矢量地圖、影像地圖和地形圖，并分別提供兩種坐標系：國家2000大地坐標系和Web Mercator投影坐標系。另外，天地圖的底圖數(shù)據(jù)和標注數(shù)據(jù)是分別提供的，矢量地圖和影像地圖提供中英文標注，地形圖僅提供中文標注［4］。

2 流域地理信息公共服務(wù)平臺

基礎(chǔ)地理信息由測繪主管部門主導，通過空間信息公共服務(wù)平臺共享，成為其他委辦局等機構(gòu)建立各自空間信息相關(guān)系統(tǒng)的空間定位基礎(chǔ)，邏輯上相對集中管理、集中對外提供、集中維護更新，大大減少了系統(tǒng)建設(shè)成本［5］。本文以“天地圖”提供的服務(wù)作為基礎(chǔ)地理信息。除了基礎(chǔ)地理信息之外的其他專題信息，如：水文信息、工程信息、災情信息、防汛部署、洪水模擬等，則通過“數(shù)字黃河”建設(shè)的各項目收集，專題信息依據(jù)一定的原則進行抽取和必要的處理，以專題信息服務(wù)的形式來提供。最終將專題信息與基礎(chǔ)地理信息疊加，通過服務(wù)的形式發(fā)布，如下圖。

2.1 ARCGIS擴展使用天地圖開發(fā)

為了實現(xiàn)ArcGIS對天地圖2.0的支持，需要擴展ArcGIS的接口，實現(xiàn)對天地圖的訪問。利用ArcGIS API for JavaScript擴展接口，擴展后的API能夠?qū)⑼ㄟ^ArcGIS Server發(fā)布的地圖服務(wù)與天地圖相疊加，并嵌入到Web應用中。

天地圖的服務(wù)類型為WMTS，是網(wǎng)絡(luò)切片地圖服務(wù)，通過ArcGIS API for JavaS的TiledMapServiceLayer類進行加載，對TiledMapServiceLayer類進行擴展實現(xiàn)地圖瓦片的拼接。關(guān)鍵代碼如下：

2.1.1 聲明“天地圖”瓦片地圖服務(wù)類

dojo.declare（"esrichina.TianDiTuLayer"，

［esri.layers.TiledMapServiceLayer］，{……}

2.1.2 定義fullExtent屬性

this.fullExtent=this.initialExtent=new esri.geometry.

Extent（-180.0，-90.0，180.0，90.0，new esri.Spatial?Reference（{wkid：4326}））；

2.1.3 定義tileinfo瓦片結(jié)構(gòu)，包括原點坐標、瓦片像素寬度、高度、瓦片像素DPI、地理分辨率和地理比例尺，重寫tileinfo屬性。

2.1.4 獲取天地圖瓦片服務(wù)地址

url="http：//t0.tianditu.com/"+type+"/wmts"，其中，type表示需要獲取的瓦片服務(wù)的類型。

2.2 地圖文檔的制作與發(fā)布

在ArcMap中將黃河流域水文信息、工程信息、災情信息、防汛部署、洪水模擬等相關(guān)的治黃業(yè)務(wù)信息進行疊加，并添加相應的標注內(nèi)容，保存為.mxd格式的地圖文檔。

在ArcCatalog中將制作好的地圖文檔發(fā)布為地圖服務(wù)，并生成地圖緩存，由于黃河流域?qū)ｎ}圖層數(shù)據(jù)量大，為了實現(xiàn)地圖服務(wù)的快速訪問，必須使用ArcGIS Server的緩存服務(wù)，本文使用多圖層緩存技術(shù)，可以支持客戶端控制圖層顯示、標注和要素選取。

2.3 黃河流域“一張圖”

利用ArcGIS API for JavaScrip二次開發(fā)接口，進行天地圖資源服務(wù)和黃河流域?qū)ｎ}信息服務(wù)的聚合和集成，完成黃河流域“一張圖”的制作，如下圖2所示。

3 結(jié)語

本文以天地圖和黃河流域?qū)ｎ}地理信息資源為基礎(chǔ)，對黃河流域“一張圖”做了初步研究；對ArcGIS調(diào)用天地圖的接口進行了二次開發(fā)，實現(xiàn)了天地圖資源服務(wù)和黃河流域?qū)ｎ}地圖服務(wù)的聚合，初步完成了黃河流域“一張圖”，對今后流域“一張圖”的研究奠定了重要的基礎(chǔ)。

［1］張俊輝.基于天地圖的旅游地理信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計［B］.地理信息世界，2014（6）.

［2］王江.官方在線地圖“天地圖”問世信息共享與應用成發(fā)展趨勢［J］.通信信息報，2010（10）：1-2.

［3］國家測繪地理信息局.國家地理信息公共服務(wù)平臺技術(shù)設(shè)計指南［EB/OL］.2010-10-23.

［4］王勇，李乃強.天地圖地理信息公眾服務(wù)平臺市級節(jié)點的設(shè)計與實現(xiàn)［C］.第十五屆華東六省一市測繪學會學術(shù)交流會（江蘇上海論文分冊）.

［5］鄧麗，謝孟利，等.基于天地圖的地理空間信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)［J］.河南科技，2015（1）：144-147.

Research on the"A M ap"in the Yellow River Basin based on ArcGIS and M ap W orld

Fang Qing Chen Changwei
（Information Centerof the Yellow River Conservancy Commission，Zhengzhou Henan 450003）

The production of"amap"is a hot topic in the current construction of digital river basin，and it is also a problem needed to be studied in the construction of digitalYellow River.Withthe National Geographic Informa?tion Public Service Platform"map world"as geographic map，this paper stacked Digital Yellow River information resources to achieve the service aggregation ofmap world and ArcGISmap and solve themap problem in the busi?ness system of the Yellow River basin.The data production of"amap"in the Yellow River basin provides a set ofmulti scale geographic and spatial data setwhich is easy to be used and maintained in uniform，providing an important foundation for the study of“amap”in the basin.

the Yellow River Basin；map world；ArcGISAPI for JavaScript

P208

A

1003-5168（2015）06-0011-3

2015-5-5

方慶（1987.4-），女，碩士研究生，工程師，研究方向：GIS、防汛業(yè)務(wù)應用系統(tǒng)開發(fā)。