基于WebGIS的銀川市公交查詢系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

田 鋒，王立剛

寧夏國土資源地理信息中心，寧夏 銀川 750021

隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和GIS技術(shù)的發(fā)展,許多提供公交線路查詢功能的網(wǎng)站相繼出現(xiàn),滿足了現(xiàn)代社會高效出行的需求。本文描述了以WebGIS為技術(shù)支持，以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在可視環(huán)境下實現(xiàn)了公交信息的查詢、發(fā)布、管理等實際問題，從而方便廣大用戶進行公交信息的站點查詢、公交線路查詢、公交最優(yōu)換乘策略查詢等。

1 WebGIS概述

WebGIS是Internet技術(shù)應(yīng)用于GIS開發(fā)的產(chǎn)物。GIS通過Web功能得以擴展，真正成為一種大眾使用的工具。從Web的任意一個節(jié)點，Internet用戶可以瀏覽WebGIS站點中的空間數(shù)據(jù)、制作專題圖，以及進行各種空間檢索和空間分析，從而使GIS進入千家萬戶。

綜合來看，目前WebGIS具備以下這樣一些基本特點：

1）傳輸協(xié)議采用HTTP；

2）主要的運算任務(wù)都在服務(wù)器端執(zhí)行，比如繪制地圖，查詢空間數(shù)據(jù)庫，空間分析等；

3）用戶端一般使用能解釋HTML的通用瀏覽器；

4）遠程服務(wù)器端提供地理信息服務(wù)時，把WWW服務(wù)器作為信息進出的重要關(guān)口；

5）WWW使用的通用標記語言在瀏覽器與服務(wù)器之間的GIS信息通訊中占有重要地位，即使使用其它數(shù)據(jù)格式或者將來HTML被其它標記語言所取代，大概這一點不會改變。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 功能設(shè)計

在經(jīng)過實際的調(diào)研后，系統(tǒng)設(shè)計了如下5個功能模塊：

1）地圖瀏覽。提供銀川市主城區(qū)地圖瀏覽功能，實現(xiàn)地圖的基本操作，如放大、縮小、漫游等；

2）圖層控制。將地圖元素分類，形成不同的圖層，用戶可以根據(jù)自己需要對圖層的可見性進行控制；

3）屬性查詢。用戶可以通過輸入數(shù)據(jù)的屬性，在地圖上進行定位，也可以在地圖上使用工具對地圖元素屬性進行查詢；

4）緩沖區(qū)分析。用戶輸入一個屬性信息，對周邊元素進行查詢；

5）公交換乘查詢。輸入熱不一兩個站點名稱，或者在地圖上選擇兩個位置，查詢之間公交線路和換乘方式。

2.2 體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用B/S模式，通過互聯(lián)網(wǎng)基于瀏覽器運行，能夠方便快捷的實現(xiàn)數(shù)據(jù)更新和維護。數(shù)據(jù)庫采用ORACLE 10g，存儲公交數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本次研究，空間數(shù)據(jù)來自于基礎(chǔ)地理信息中心實測的公交線路數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理信息中心生產(chǎn)的1；2000數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過ARCGIS直接生成空間數(shù)據(jù)集，每一個數(shù)據(jù)集都將保存為一個關(guān)系表存放在數(shù)據(jù)庫中。兼顧地圖的使用與美觀，按照ARCGIS數(shù)據(jù)分層組織方法，編輯了16個數(shù)據(jù)集。

以公交站點、線路為例，邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計如下。公交站點設(shè)計為一獨立的關(guān)系表，包括ID、name、路過停留車次等屬性數(shù)據(jù)。同一站點名稱由于有上下行之分，用不同編號標識。公交路線數(shù)據(jù)格包括線路長度、公交路次、上下性行標識；由于公交站點與公交線路之間是多對多的關(guān)系，因此將其關(guān)系單獨設(shè)計為一關(guān)系表，包括站點ID、公交路次、上行經(jīng)過站點排序、下行站點排序等屬性數(shù)據(jù)，該關(guān)系表將全部站點與路線建立了關(guān)聯(lián)。

3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

3.1 地圖瀏覽

ARCGIS提供了實現(xiàn)地圖瀏覽功能的多個控件，使得系統(tǒng)在實現(xiàn)地圖瀏覽時非常簡單。實現(xiàn)的功能包括：加載數(shù)據(jù)（File_Open）、點選（Select）、多地圖拉框放大（ZoomIn）、拉框縮小（ZoomOut）、地圖漫游（Pan）、地圖刷新（Reflash）、全圖顯示（FullExtent）等。

3.2 屬性查詢

由空間數(shù)據(jù)查詢屬性數(shù)據(jù)的基本操作是，選擇空間對象（SelectFeatures），保持選擇狀態(tài)（Selection），然后通過雙擊事件執(zhí)行屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)查詢（Identify），采用新窗口顯示查詢結(jié)果 。

由屬性數(shù)據(jù)查詢空間數(shù)據(jù)方法有兩種。第一種方法，提供圖層列表框，用戶直接選擇要查詢的對象名稱，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)事件并得到空間對象信息。第二種方法，提供屬性輸入窗口，由用戶直接輸入屬性信息進行查詢。查詢結(jié)果，在地圖中高亮顯示要查詢的對象。

3.3 圖層控制

ARCGIS提供了專門用于圖層控制功能的控件，它可以呈現(xiàn)和修改當(dāng)前發(fā)布的地圖圖層。采用該控件，用戶可以控制涂層是否顯示，圖層屬性是夠可查。

3.4 公交換乘

ARCGIS提供了路徑分析開發(fā)模塊，該應(yīng)用模塊以組件的方式提供，包括FindPath和PathSolve，可以實現(xiàn)最短路徑查詢。

公交換乘查詢，是先通過請求參數(shù)，獲取起始位置的名稱和終點位置的名稱，然后查找起始位置和終點位置附近的公交站點的OID，然后向客戶端返回描述提示信息的XML文檔。

公交換乘分析原理是，以起始站點（StartID）和終點站點（EndID）為基準點，以公交網(wǎng)絡(luò)模型中的站點排序為方向，沿著公交線路（BusLine），逐個對中間站點和公交線路其他節(jié)點進行分析，最后獲得換乘線路。用戶進行公交換乘查詢時，輸入起始站點名稱或者直接在地圖上點擊起始站點，系統(tǒng)即可進行模糊查詢，高亮顯示換乘路線與策略。并對換乘線路列表顯示，單擊其中一個列表，即可在地圖上高亮顯示該線路。

3.5 緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)分析是指以點、線、面實體為基礎(chǔ)，自動建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形圖層，然后建立該圖層與目標圖層的疊加，進行分析而得到所需結(jié)果。

當(dāng)用戶要出查詢某一位置的周邊設(shè)施時，可以先輸入實體地名，然后輸入寬度范圍即緩沖距離，選擇緩沖對象（學(xué)校或醫(yī)院等）點擊確定，即可查詢出以實體點為圓心，以緩沖距離為半徑的圓行范圍內(nèi)的所有緩沖對象，并且列表顯示，并在地圖上高亮顯示，單擊列表中某一名稱，地圖自動以該名稱中心放大到該位置。

4 結(jié)論

本系統(tǒng)充分利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GIS技術(shù)以及ARCGIS強大的二次開發(fā)工具包，成功實現(xiàn)了銀川市公交的查詢。系統(tǒng)還具備一定的擴展性，可以將旅游、餐飲等數(shù)據(jù)分層加載在地圖上，并賦給相應(yīng)的屬性，能夠成功的實現(xiàn)企業(yè)名片與公交查詢的結(jié)合，能夠進一步更好的為大眾服務(wù)。

[1]王家耀.空間信息系統(tǒng)原理[M].北京：科技出版社，2001

[2]毋河海.關(guān)于GIS緩沖區(qū)的建立問題[J].武漢測繪科技大學(xué)學(xué)報，1997，22(4)：358-364.