塌陷地綜合治理系統查詢功能的設計與實現

鄭永果 莊道鑫

摘 ?要： 在塌陷地綜合治理系統中，對數據進行查詢是一項非常重要的功能，通過對數據進行查詢可以讓用戶獲得更多有用的信息。本文通過介紹塌陷地綜合治理系統，詳細分析了系統中的查詢原理，利用選擇查詢獲取專題圖上的Geometry對象，從而顯示要素的屬性信息;調用ArcGIS API for JavaScript中提供的QueryTask查詢類實現條件查詢，設置一定的條件進行查詢定位到要素的地理位置。在系統中應用并實現，增強了用戶與數據之間的交互，查詢到的要素空間數據和屬性數據對塌陷地治理具有一定的指導作用。

關鍵詞： 查詢;ArcGIS API for JavaScript;QueryTask;地理信息系統

中圖分類號： TP311.52 ? ?文獻標識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.01.053

本文著錄格式：鄭永果，莊道鑫. 塌陷地綜合治理系統查詢功能的設計與實現[J]. 軟件，2020，41（01）：245249

【Abstract】： In the comprehensive management system of collapsed land， querying data is a very important function. By querying the data， users can get more useful information. This paper introduces the comprehensive management system of collapsed land， analyzes the query principle in the system in detail， and uses the selection query to obtain the Geometry object on the thematic map to display the attribute information of the feature; call the QueryTask query class provided in ArcGIS API for JavaScript to realize the conditional query. set certain conditions for the query to locate the geographic location of the feature. It is applied and implemented in the system， which enhances the interaction between users and data. The queryed feature space data and attribute data have a certain guiding effect on the collapse management.

【Key words】： Query; ArcGIS API for JavaScript; QueryTask; Geographic information system

0 ?引言

近些年，由于煤礦企業地下開采和地下工程的實施，使土地原有的面貌和生態環境遭到了嚴重破壞，一些地方地面沉降形成塌陷地。致使多處村莊搬遷，使人們失去了賴以生存的土地，塌陷地的治理問題已迫在眉睫[1]。為解決這一問題，設計開發了一套基于WebGIS模式[2]的塌陷地綜合治理系統，將圖紙上的數據轉化為空間數據，加載到電子地圖上，不僅方便了煤礦用戶實時管理塌陷地數據，能夠清晰的查看各塌陷地的詳細情況，也簡化了工作人員的工作流程，加快塌陷地治理任務的實施。

在塌陷地綜合治理系統中，查詢功能使用的頻率較高。傳統的查詢系統查詢是根據具體的業務需求，找出相應的數據顯示出來。WebGIS模式下的系統[3]不僅可以查詢一般的業務數據，還可以一并將地理空間數據查詢出來。它擁有豐富的網絡資源，開發方式多種多樣，通過調用相關查詢類對一些實體進行查詢，使用戶直觀的看到較為全面的塌陷地信息，有助于相關部門對本地區資源的合理配置和科學化管理，同時對塌陷地治理也具有一定的指導和預測作用。

1 ?塌陷地綜合治理系統

1.1 ?開發環境

塌陷地綜合治理系統利用了基于B/S結構的WebGIS開發模式，使用ArcGIS平臺提供的各種軟件完成塌陷地數據的加工處理。首先在ArcMap制圖軟件上將塌陷地數據矢量化，繪制出各種類型的專題圖[4]。在ArcCatalog環境下建立地理數據庫，存放專題圖生成的各種空間數據表[5]和系統表，使用ArcSDE把地理數據庫與SQL Server數據庫連接起來[6]，將專題圖要素的一般屬性信息存放在關系型數據庫SQL Server中。最后通過ArcGIS for Server服務器將專題圖發布成地圖服務或要素服務，并為開發者提供了訪問服務的接口。

本系統使用Myeclipse軟件開發，基于JavaScript的二次開發架構 [7]編寫方法，實現對地圖資源的數據操作和系統的邏輯功能。系統開發完成后部署在物理服務器上并開放端口，客戶端用戶登錄指定網址即可進入系統使用。

1.2 ?系統主要功能模塊

如圖1所示，塌陷地綜合治理系統主要分為系統管理和塌陷地管理兩大功能模塊。系統管理又可分為用戶管理、菜單管理和角色權限管理，系統為用戶提供了多種角色身份，管理員可以通過角色權限管理模塊為不同身份的用戶設定不同的權限，分配不同的功能。

塌陷地管理模塊以下四方面：

（1）基本地圖操作：系統為專題圖提供了放大縮小，返回初始界面，指南針，圖例和鷹眼等功能按鈕。

（2）圖層管理：每張專題圖由一個或多個圖層組成，為了方便多圖層之間的對比，可以更直觀看到圖層之間的變化，在專題圖上設置圖層管理器，用戶可以靈活的控制每個圖層的顯示和隱藏。

（3）塌陷地數據處理：專題圖中，加載著已發布的塌陷地地塊要素數據，系統可以對每個地塊要素數據進行在線編輯[8]，包括增加新的塌陷地要素，修改現有塌陷地地塊的屬性和刪除塌陷地要素。

（4）綜合查詢：查詢功能主要包括選擇查詢和條件查詢，選擇查詢是通過點擊圖中塌陷地要素，彈出塌陷地要素的屬性信息表;而條件查詢要先設置好查詢的條件，條件可以是塌陷地的名稱或者塌陷地的屬性，再進行查詢得到查詢結果，并在專題圖上實現要素的定位。

2 ?查詢功能與設計

作為一個地理信息系統，最重要的特點是可以實現數圖聯動[9]。合理的對系統查詢功能進行設計，可以大大提高數據查詢的準確性，加快數據查詢的速度，提高用戶的工作效率。系統中的綜合查詢功能的設計主要從兩方面出發，一方面是選擇查詢，從專題圖上選擇地理要素進行查看要素屬性;另一方面是條件查詢，由用戶指定查詢條件來查詢地理要素。這兩種查詢方式都可直觀的在專題圖上觀察到用戶查詢的地理要素，不僅可以查看要素的屬性信息，還能清楚的看到它的空間位置信息。

2.1 ?選擇查詢

通過ArcGIS for Server發布的地圖要素服務存放著各種各樣的要素地塊，而每個要素地塊在數據庫中對應一個個的Geometry對象[10]，對要素地塊的查詢也就是查詢Geometry對象的信息。

系統為每個要素地塊綁定了MapMouseEvent點擊事件，使用鼠標點擊專題圖上的塌陷地要素，客戶端會自動響應MapMouseEvent事件，彈出信息框，系統調用Templete類向SQL Server數據庫請求獲取要素對應的屬性數據，這時，就要用到負責連接客戶端與數據庫之間的橋梁ArcSDE，它確保了要素的屬性數據可以在彈出的信息框中顯示出來。該方法同一時間只能查詢到一個塌陷地要素。

然而，系統通過調用sketch繪圖工具類，在專題圖上添加一個繪圖工具欄。利用鼠標在繪圖工具欄中選擇想要繪制的基本圖形樣式，可以是圓形，方形或自定義不規則圖形，這時繪圖工具類被激活，在地圖上開始繪制，框選出要查詢的地理要素，鼠標雙擊繪制結束。這時會觸發一個DrawEnd事件，它是DrawEvent類的一個事件，DrawEvent類中有一個graphic屬性，通過設置這個graphic屬性返回一個新的Geometry對象，這個新的Geometry對象與原專題圖重疊的地理要素將會被框選，被框選出的對象就是我們所要查詢的Geometry對象。這種獲取方法可以同時查詢多個塌陷地要素的屬性信息，具有較好的擴展性。

2.2 ?條件查詢

在地理信息系統中，用戶需要根據自己的需求，設置一定的條件查找相關的要素地塊，查詢到的要素會在專題圖上自動定位并顯示數據屬性信息。ArcGIS API for JavaScript為用戶提供了三種基于REST風格[11]的查詢工具類，分別是QueryTask，FindTask，IdentifyTask。它們所能查詢的圖層數量，查詢原理各不相同。通過比較，系統選擇QueryTask類進行編碼設計，調用QueryTask類可以同時對地圖服務或要素服務中的圖層進行空間查詢和屬性查詢。條件查詢的流程圖如圖2所示，業務邏輯由以下四步完成。

①設置查詢圖層

QueryTask查詢只針對地圖服務或要素服務中的某一個圖層進行空間或屬性查詢[12]。在ArcGIS for Server服務器中已經發布了治理項目專題圖，煤礦分布專題圖以及塌陷地預測專題圖，每張專題圖包括一個或者多個要素圖層。這里設置對治理項目專題圖進行查詢，系統調用QueryTask類定義新的qTask查詢對象，在url屬性中指定治理項目專題圖的圖層。重要代碼如下：

var qTask = new QueryTask（{

url："http：//192.168.222.52：6080/arcgis/rest/services/治理項目/FeatureServer/0";}）;

②設置查詢條件

對查詢要素的參數進行設置，設置返回要素的空間地理位置;指定要查詢圖層的空間參考坐標系，該坐標系應與專題圖使用的坐標系一致;設置輸出顯示要素的所有屬性;最后根據查詢圖層中要素的屬性內容進行查詢，用戶也可以自定義輸入內容進行查詢。

③執行渲染函數獲得查詢結果

系統根據輸入的查詢條件開始查詢，若圖層中不存在符合條件的要素，則需重新輸入查詢條件;若存在，系統將調用tsymbol渲染函數對查詢到的要素進行渲染。在系統治理項目專題圖中，各煤礦工業廣場是一個點要素，河流和路面是線要素，塌陷地地類和塌陷地項目則是各個面要素，在編碼時分別使用SimpleMarker，SimpleLine，SimpleFill來表示對應的要素類型，除此之外，對要素的邊框樣式進行設置以便區分相鄰的要素。這樣也就實現了查詢結果的高亮顯示，重要代碼如下：

function getResults（response） {

Var peakResults = response.features.map（fun-ction（feature） {

var tsymbol = {

type： "simple-fill"，color： [ 100，100， 204，1]，

style： "solid"，outline： {color： "red"，width： 3} };

feature.symbol = tsymbol;

return feature; }）;

④執行定位函數

查詢結果被渲染成指定的樣式，同時在專題圖上方返回一個FeatureSet集信息窗口，包含了每個符合查詢條件的地理要素的名稱屬性。用戶可以點擊FeatureSet集中名稱選擇相應的塌陷地要素，此時系統執行view.goTo定位函數，函數設置location屬性把FeatureSet集中的地理要素與其地理位置綁定在一起，專題圖上將定位到該要素的地理位置并顯示要素的屬性信息。重要代碼如下：

view.goTo（peakResults）.then（function（） {

view.popup.open（{

features： peakResults，

location：peakResults.geometry，

updateLocationEnabled：true}）; ?}）;

3 ?查詢功能的應用

3.1 ?選擇查詢

塌陷地綜合治理系統中，專題圖上分布著以要素點為標志的煤礦工業廣場和以要素面為標志的塌陷地地塊，各個要素中存儲了實際地物的屬性信息。在日常的管理使用中，用戶需要實時查看礦井信息，煤礦的地類分布信息和煤礦項目進度等信息，以便及時的更新現有的數據，有序的分配下一步的工作任務。

如圖3所示，在客戶端系統專題圖上鼠標單擊選擇煤礦要素，煤礦要素高亮顯示并彈出彈框，系統后臺數據庫請求煤礦要素的屬性數據，在彈框中顯示了煤礦要素的名稱，煤礦要素的累計塌陷面積、減產面積和絕產面積等屬性信息。這種方式可以方便、直觀、靈活地完成對各種地理要素的查詢。

3.2 ?條件查詢

比較分析各種不同的要素得知，煤礦的項目要素比較分散，項目狀態更新的速度也比較快，用戶經常會對項目的信息進行查看與修改，這就要求系統在使用時應可以準確、快速的找到用戶所想看到的項目要素，及時的對數據進行操作。

用戶通過鼠標點擊界面上方查詢定位按鈕，在

專題圖左下方彈出查詢框，首先選擇要查詢的塌陷地要素的類別，選擇下拉框可以自定義選擇，第二步選擇查詢內容，當選定塌陷地要素類別后，查詢內容也隨之顯示相應的塌陷地要素的屬性名稱，點擊查詢按鈕開始查詢并定位查詢結果。

如圖4所示，系統中選擇對塌陷地項目專題圖圖層進行查詢，把要查詢的類別設置為治理模式，查詢的內容設為光伏占地，點擊查詢按鈕。系統將高亮顯示符合要求的所有要素，并返回符合要求的所有要素的名稱列表。點擊列表中的每個要素名稱專題圖會自動定位到對應的要素位置。

4 ?結語

本文對塌陷地綜合治理系統的查詢功能進行了深入研究，通過調用ArcGIS API for JavaScript提供的類接口，使用QueryTask類在系統中設計并實現了選擇查詢和條件查詢功能。使系統更加靈活，方便，準確的查詢得到要素的空間數據和屬性數據，提高了用戶的工作效率。在實際應用中一些查詢功能還非常有限，需要進一步完善改進。ArcGIS API for JavaScript提供的查詢類具有良好的擴展性，可以進行更深層次的開發，也為以后實現更復雜的功能提供了便利。

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