基于ＡｒｃＩＭＳ的北海區(qū)海洋行政管理信息支撐系統(tǒng)

摘要：探討了以WebGIS為技術(shù)支持，基于ArCIMS的北海區(qū)海洋行政管理支撐系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫構(gòu)建和功能模塊設(shè)置，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的需求分析和技術(shù)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)可以對(duì)北海區(qū)海洋傾倒區(qū)、陸源排污口、石油平臺(tái)等監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新和系統(tǒng)分析，為北海區(qū)監(jiān)測信息提供共享空間，為管理決策提供詳實(shí)有效的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：海洋行政管理；信息支撐系統(tǒng)；WebGIS ArcIMS

0 引言

海洋行政管理機(jī)構(gòu)的職責(zé)是負(fù)責(zé)國家海洋法律法規(guī)的實(shí)施、維護(hù)海洋權(quán)益、保障海洋資源的合理開發(fā)與利用、保護(hù)海洋環(huán)境、預(yù)防及減少海洋災(zāi)害等。當(dāng)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展為海域管理、海洋執(zhí)法監(jiān)察和海洋環(huán)境保護(hù)提供了有力的管理方式和手段。為了促進(jìn)北海區(qū)海洋行政管理各方面工作的持續(xù)性開展，利用超媒體信息技術(shù)加強(qiáng)海洋行政管理力度，為上級(jí)主管部門提供相對(duì)完整的、具有時(shí)效性的信息資源是當(dāng)前工作的重點(diǎn)。

針對(duì)北海區(qū)海洋行政管理系統(tǒng)的具體任務(wù)，我們結(jié)合WebGIS、ArcIMS、ASP、JavaScript和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)。建立了一套高效、實(shí)用性強(qiáng)的基于網(wǎng)絡(luò)的B／S(瀏覽器，服務(wù)器)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)、交互性模塊化管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了海洋數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、檢索、顯示、更新和綜合分析等功能以及信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)布自動(dòng)化，為海洋行政主管部門提供了行之有效的動(dòng)態(tài)管理決策信息。

1 WebGIS及相關(guān)技術(shù)簡介

WcbGlS(萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng))是指基于Intemet平臺(tái)、客戶端應(yīng)用軟件采用WWW協(xié)議運(yùn)行在萬維網(wǎng)上的地理信息系統(tǒng)。其核心是在地理信息系統(tǒng)中嵌入HTrP和TCP／IP標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用體系，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的空間信息管理等地理信息系統(tǒng)功能。它具有基于IntemeffIntranct標(biāo)準(zhǔn)、分布式服務(wù)體系結(jié)構(gòu)、發(fā)布速度快維護(hù)方便、數(shù)據(jù)來源豐富、分布存儲(chǔ)、用戶界面友好等特點(diǎn)。

ArclMS(Intemet Map Server)是ESRI公司推出的比較具有代表性的WebGIS平臺(tái)系統(tǒng)。完整的ArclMS體系包含三個(gè)層次：第一層是廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)的客戶端或終端，它與服務(wù)器相連的計(jì)算機(jī)或應(yīng)用程序，通過HTYP或TCP／IP協(xié)議建立通訊。第二層是業(yè)務(wù)邏輯層，包括Web服務(wù)器、ArelMS連接器、AreIMS應(yīng)用服務(wù)器和ArcIMS空間服務(wù)器。其中ArcIMS空間服務(wù)器可被看成軟件服務(wù)器，管理并處理需要在Interact上發(fā)布的地理數(shù)據(jù)。ArelMS的客戶端和服務(wù)器端通過ArcXML進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)通信，客戶端發(fā)送含有ArcXML字符串的請求，通過ArclMS Connector的解析，將ArcXML語句發(fā)送給應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器根據(jù)不同的請求對(duì)空間服務(wù)器進(jìn)行操作，然后把處理結(jié)果傳回客戶端。第三層是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，在該層ArIMS通過ArcSDE與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。ArcLMS的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 創(chuàng)建圖層數(shù)據(jù)

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩大部分，涉及的數(shù)據(jù)包括海區(qū)自然地理概況、海域使用管理、海洋環(huán)境保護(hù)、海洋執(zhí)法監(jiān)察、海監(jiān)隊(duì)伍建設(shè)概況和海洋政策法規(guī)。其中空間數(shù)據(jù)包括海區(qū)行政區(qū)劃、港口、鐵路交通、海洋傾倒區(qū)、石油平臺(tái)、電纜管道等空間分布圖。圖層數(shù)據(jù)通過Arelnfo進(jìn)行數(shù)字化、編輯、建立拓?fù)潢P(guān)系、投影，并建立Geodatabase格式數(shù)據(jù)集，然后通過ArcSDE建立空間數(shù)據(jù)庫連接，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。屬性數(shù)據(jù)包括名稱、緯度、性質(zhì)特征和基礎(chǔ)信息、法律法規(guī)等數(shù)據(jù)。采用SQL Server2000作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循規(guī)范化、完備性、擴(kuò)充性和實(shí)用性原則，并且利用空間數(shù)據(jù)引擎ArcSDE技術(shù)組織和管理數(shù)據(jù)--ArcSDE管理多用戶空間數(shù)據(jù)庫，ArcIMS將ArcSDE提供的空間數(shù)據(jù)通過Internet／Intranet進(jìn)行發(fā)布。

2.2 網(wǎng)站建設(shè)

2.2.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織

ArcIMS Manager工具包括三個(gè)部分，分別為數(shù)據(jù)管理(Author)、地圖服務(wù)(Administrator)和網(wǎng)站設(shè)計(jì)(Designer)。首先利用Auor，通過ArcSDE建立與sQl Server數(shù)據(jù)庫的連，接，將數(shù)據(jù)庫里的圖層數(shù)據(jù)(行政區(qū)劃圖層、主要港口圖層、石油平臺(tái)圖層、電纜管道圖層等)按照點(diǎn)、線、面的順序疊加。選擇地圖的符號(hào)與結(jié)構(gòu)，生成擴(kuò)展名為axl文本文件。該文件采用ArcXML描述數(shù)據(jù)的組織情況，定義了數(shù)據(jù)及HTML頁存儲(chǔ)時(shí)的一種標(biāo)準(zhǔn)，記錄格式與XML相同，文件詳細(xì)描述了所要發(fā)布的數(shù)據(jù)及其存儲(chǔ)位置和顯示方式，主要分為三部分：地圖顯示的坐標(biāo)范圍；地圖數(shù)據(jù)庫服務(wù)器名、輸出端口、用戶名、用戶端口以及用戶密碼等信息；圖層的名稱、類型、圖層顯示的比例范圍、圖層分層著色等信息。

2.2.2創(chuàng)建地圖服務(wù)

利用Administrator新建地圖服務(wù)，將Map File文件作為上述生成的aft文件。ArcIMS的地圖服務(wù)有兩種。圖像服務(wù)(Image Seice)和矢量服務(wù)(FeatuService)，此處設(shè)置Virtual Server為Image Service，然后啟動(dòng)地圖服務(wù)。在圖像服務(wù)中，地圖在服務(wù)器端生成，以JPg、png、gif格式傳回客戶端，它可以保證矢量數(shù)據(jù)不被外界直接獲取。

2.2.3建立網(wǎng)站

創(chuàng)建了地圖服務(wù)之后，利用Designer工具提供的向?qū)瓿烧军c(diǎn)原型創(chuàng)建，生成Web服務(wù)。站點(diǎn)創(chuàng)建過程中，客戶端瀏覽器采用HTML Viewer，它支持所有平臺(tái)的客戶端和服務(wù)器，并且功能擴(kuò)展性好，開發(fā)效率高。HTML Viewer由HTML文件、Image文件和JavaScript文件組成。其中JavaScript文件用于創(chuàng)建ArcXML請求并處理ArclMS空間服務(wù)器的響應(yīng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.3 網(wǎng)站定制

運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)編程語言HTML、ASP和JavaScript對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定制與修改，其中修改的文件主要包括Viewer，hUn、Top，htm、Toetm，Toolbar，htm，MapFrameun，aimsXML，aimsResource，js、aimsPrint，js、Arcimsparam，js等。在Viewer，hun中對(duì)Frame進(jìn)行了重組，添加了自定義logo，將oveleW map調(diào)至主頁右上方，使網(wǎng)站界面更加友好美觀。在Toolbar，htm中對(duì)網(wǎng)站工具條進(jìn)行了修改，完善后的功能鍵有鷹眼、放大、縮小、全圖顯示、平移、點(diǎn)擊查詢、特征值查詢，測量、選擇查詢、清除圖層等；在Toc，htm中添加了TreeViewes樹狀顯示函數(shù)，將圖層更加清晰的分類分層顯示；Arcimspararjs是網(wǎng)站系統(tǒng)的參數(shù)文件，它包含了站點(diǎn)顯示和動(dòng)作行為，在此文件中對(duì)主要參數(shù)drawNorthArrow、copy-fighext、usefieldalias、行eldalist，hidelayersfromlist等進(jìn)行了修改。網(wǎng)站設(shè)計(jì)時(shí)在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整了網(wǎng)站布局，網(wǎng)站同時(shí)將法律法規(guī)、基礎(chǔ)信息等相關(guān)內(nèi)容一并集成在系統(tǒng)中，使系統(tǒng)功能更加完善。系統(tǒng)主界面如圖3所示。

2.4系統(tǒng)基本功能

①圖層基本操作：包括對(duì)空間數(shù)據(jù)的放大、縮小、漫游、全圖顯示等基本操作功能；②鷹眼圖功能：通過鷹眼圖快速定位地理方位；③圖層查詢功能：查詢包括點(diǎn)擊查詢、框選查詢和輸入數(shù)據(jù)模糊查詢。三種查詢都可以放大定位到查詢特征值，并以黃色或紅色高亮顯示；網(wǎng)站同時(shí)還設(shè)計(jì)了法律法規(guī)和基礎(chǔ)信息的檢索功能；④測量功能：測量地圖上兩點(diǎn)間或多點(diǎn)連接的路徑距離；⑤打印輸出功能：可將地圖及相關(guān)信息打印輸出：⑥網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)功能：系統(tǒng)設(shè)計(jì)了留言簿板塊，用戶可在網(wǎng)絡(luò)上留言互相討論問題；⑦數(shù)據(jù)維護(hù)功能：系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)錄入、管理和更新功能，管理員可隨時(shí)更新數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性。

3 結(jié)束語

WebGIS開拓了地理信息資源利用的新領(lǐng)域，為GIS信息的高度社會(huì)化共享提供了可能，為GIS信息的提供者和使用者提供了有效途徑，為傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。在WebGlS支持下建立的北海區(qū)海洋管理支撐系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享和遠(yuǎn)程訪問，為海洋行政主管部門提供了實(shí)時(shí)管理決策信息，提高了管理部門的工作效率。