設計構建基于ArcGIS Server的測繪地理信息資源一站式管理系統

隋顯毅

在國土資源開發與社會經濟發展中，測繪地理所發揮的積極作用是十分關鍵的，對地理信息資源展開利用與保護，是現代測繪地理信息資源管理的重要內容[1-2]。在地理信息資源管理環節中構建測繪地理信息資源一站式管理系統，可以實現測繪成果系統化管理和數字化應用，豐富管理內容的形式[3]。測繪地理信息資源一站式管理系統是有機結合實際社會需求和設計人員的有效表現形式，設計并構建地理信息資源共享平臺，是當前地理技術發展和地理信息數據應用的關鍵。

1 測繪地理信息資源一站式管理系統思路與流程

1.1 基本思路

測繪地理信息資源一站式管理系統主要目標是基于數字化技術，綜合運用各項數據信息、數據服務體系以及數據管理體系，在統一的標準體系之上設計完成計算機管理系統。通過測繪地理信息系統，在展開數據信息管理的時候，可以綜合運用獲取的信息數據為城市發展規劃、資源管理等提供技術支撐。系統的總體功能可以劃分成為五大模塊，分別為城市布局視圖瀏覽模塊、數據信息和查詢單元的選擇查詢模塊、拍攝完成的圖形編輯模塊、地理空間分析模塊以及數據分析結果打印輸出模塊。

在進行測繪地理信息資源一站式管理系統設計的時候，要始終堅持實用性原則、先進性原則和安全性原則。任何一個系統的構建，均應該基于其所面向的對象，綜合運用各種技術完成系統功能的實現，實用性原則是最為基礎的原則，是系統設計的基礎。先進性原則是需要保證設計完成的系統在實際應用中具有應用優勢，能夠與現代行業發展和技術發展相匹配，提升系統科學性和時代性。在本次系統設計環節，選擇使用的設計軟件為ArcGIS Server，與主流技術發展的趨勢相吻合。實現系統的安全性，對保護系統數據，防止病毒干擾等具有積極意義。在系統運行中，數據是關鍵，只有保護好數據信息，才可以提升測繪地理信息系統應用的效果。

1.2 基本流程

測繪地理信息資源一站式管理系統構建的技術路線圖如圖1所示。

2 測繪地理信息資源一站式管理系統關鍵技術

2.1 多線程并行方式批量加載元數據信息

圖1 測繪地理信息資源一站式管理系統技術路線圖

在地理信息元數據獲取與分析中，傳統的模式上所選擇使用的方法是紙質材料和臺賬文件，在地理信息數據處理的過程中，因為牽扯到較多的數據和資料，在手工操作的時候，工作效率低，工作質量上升緩慢，甚至會出現很多問題。所以在數據處理的時候應用管理系統，需要實現多線程并行方式批量加載，顯著提升元數據入庫的效率。

2.2 資料分類問題

在地理信息資源一站式管理系統中展開資料分類，其最為主要的依據是整個項目對于資料的需求和長期累積的經驗。

2.3 數據資源來源、檢索與發布展示技術

測繪地理信息數據資源的來源非常廣泛，其一可通過搭載GLAS的ICESat衛星獲取各項地形數據。測量的原理為通過運用星載激光雷達向地面位置發送激光脈沖，當激光脈沖穿越地球的大氣層到達地面，進而形成后向散射波，該散射波回射到激光器接收機，傳送到光電倍增管中完成接收。利用激光脈沖的往返時間完成距離的計算，其計算公式如上所示:

在公式2.1中，Z代表地面到衛星的距離，Δt代表脈沖傳播時間間隔，tr代表激光脈沖發射的時間，tR代表激光脈沖接收的時間，c代表光速。

檢索展示海量數據時，如果不采取措施，會使B/S版系統承受巨額壓力乃至宕機。故通過利用動態緩存技術，將查詢獲得的結果分批反饋，縮短客戶端耗時。同時系統使用數據壓縮技術對檢索數據進行抽稀，強化復雜對象檢索效率。對于點云數據壓縮，利用基于ArcGIS的工具進行:當瀏覽低精度底圖時選用Maplex標注工具；處理海量POI，要協調數據精度、運行效率與展示發布效果，綜合SubPoints插件與Subset Features工具優勢，Subset初次抽稀來減少數據體量，SubPoints二次抽稀優化展示效果與精度。對于曲線矢量數據壓縮，選用Douglas-Peuker算法。

2.4 算法設計

在數據處理時，使用DP抽稀算法處理曲線數據，運用JavaScript語言完成處理，算法核心代碼如上:

function douglasPeucker（points，epsilon）{

if（epsilon===0）{

//如果為0則不進行抽稀

return points;

}

var dmax=0;

var index=0;

for（var i=1，l=points.length-1;i＜l;i++）{

var d=getDistance（points[i]，points[0]，points[points.length-1]）;

if（d＞dmax）{

index=i;

dmax=d;

}

}

var ResultList=[];

if（dmax＞=epsilon）{

var points1=points.slice（0，index）;

var points2=points.slice（index，points.length）;

var recResults1=douglasPeucker（points1，epsilon）;

var recResults2=douglasPeucker（points2，epsilon）;

for（var i=0，l=recResults1.length;i＜l;i++）{

ResultList.push（recResults1[i]）;

}

for（var i=0，l=recResults2.length;i＜l;i++）{

圖2 DP算法實例圖（紅線為抽稀前、藍線為抽稀后）

ResultList.push（recResults2[i]）;

}

}else{

//連續的兩個點，放入結果

ResultList.push（points[0]）;

ResultList.push（points[points.length-1]）;

}

return ResultList;}

function getDistance（point，startPoint，endPoint）{

var disX=startPoint[0]-endPoint[1];

var disY=startPoint[0]-endPoint[1];

if（disX===0）{

return Math.abs（point[0]-startPoint[0]）;

}

if（disY===0）{

return Math.abs（point[1]-startPoint[1]）;

}

var k=disY/disX;

var b=startPoint[1]-k*startPoint[0];

return Math.abs（k*point[0]-point[1]+b）/Math.sqrt（k*k+1）;

}

3 測繪地理信息資源一站式管理系統功能設計與構建

測繪地理信息資源一站式管理系統，其基礎是地理國情數據庫、資料檔案數據庫、框架庫以及基礎庫。通過調用ArcGIS Server應用程序接口（API）開發庫實現二次集成，使實體與元數據分離。實際應用時選用具有統一性的信息管理視圖，以實現資源信息的快速定位以及信息查詢。

視圖瀏覽功能實現所使用的是Toolbar控件，這部分功能所實現的是放大或者是縮小地圖，全景查看地圖與移動地圖等等。數據信息和查詢單元的選擇查詢模塊所實現的功能是查詢地圖上的坐標、地物名稱等等，這項功能允許系統使用人員完成圖形繪制任務，通過運用圓、點、線等完成圖形查詢。數據庫查詢則是需要系統使用人員對圖層完成查詢與選擇，并且對數據值、運算符和字段等完成查詢。將需要查詢的字段字符串輸入，選擇查詢字段或者是查詢圖層，完成查詢任務。圖形編輯模塊所實現的功能指針對于管理員，普通的系統使用人員是沒有權限查看的。這部分功能是用來修改、刪除或者是添加地圖當中的地物，并且完成保存。利用地圖打印功能將查詢結果輸出。

4 結束語

在現代大數據時代背景上，地理信息數據和資源的利用成為社會發展的重要因素。部署測繪地理信息資源一站式管理系統時，因為內容的分布差異和網絡差異，使得其所提供的內容具有針對性。本文分析的測繪地理信息資源一站式管理系統能夠為用戶提供一個具有可視化特征的地理信息資源平臺，通過分析系統的基本思路與流程形成初步認知，探究關鍵技術以深入了解系統構建的重點與難點，闡述系統功能形成較為全面的認知，強化測繪地理信息資源一站式管理系統利用，提升資源利用效率。