湖北地圖網(wǎng)建設(shè)與研究

李永豐，曾 真，龔一為

（湖北省地圖院，湖北武漢 430071）

湖北地圖網(wǎng)建設(shè)與研究

李永豐，曾 真，龔一為

（湖北省地圖院，湖北武漢 430071）

湖北地圖網(wǎng)作為湖北省公共地圖服務(wù)平臺(tái)（公眾版）對(duì)原湖北省動(dòng)態(tài)電子地圖網(wǎng)進(jìn)行了升級(jí)和功能擴(kuò)展。主要從系統(tǒng)功能、體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)對(duì)湖北地圖網(wǎng)的建設(shè)與研究進(jìn)行了介紹，并對(duì)湖北地圖網(wǎng)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展前景進(jìn)行了分析和總結(jié)。

湖北地圖網(wǎng)；電子地圖；瓦片；地圖發(fā)布；地理信息平臺(tái)

湖北地圖網(wǎng) (網(wǎng)站域名：www.hbmap.com.cn，以下簡(jiǎn)稱網(wǎng)站)，原名湖北省動(dòng)態(tài)電子地圖網(wǎng)[1]，是由湖北省測(cè)繪局主管，湖北省地圖院承擔(dān)建設(shè)及維護(hù)的公眾地圖服務(wù)平臺(tái)。網(wǎng)站使公眾可以通過該平臺(tái)，準(zhǔn)確清晰得查詢到湖北省各市、州、縣、鄉(xiāng)的行政區(qū)域，黨政、外事機(jī)構(gòu)，制造業(yè)、貿(mào)易公司，賓館酒店，旅游景點(diǎn)，公共場(chǎng)所，商場(chǎng)，餐飲場(chǎng)所，教育科研機(jī)構(gòu)，醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，交通服務(wù)設(shè)施，金融機(jī)構(gòu)，通訊機(jī)構(gòu)，社會(huì)服務(wù)機(jī)構(gòu)，娛樂場(chǎng)所，公安，新聞媒體等地理信息；同時(shí)以地圖院所采集的公交道路信息為基礎(chǔ)，為公眾提供公交換乘方案，為市民出行提供方便。

網(wǎng)站充分利用湖北省測(cè)繪局豐富的地理信息資源，以多級(jí)別、多層次、可視化的系列地圖產(chǎn)品展現(xiàn)湖北地理空間信息，直觀形象地反映湖北自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人文景觀等基本情況[2]，極大地滿足了社會(huì)公眾對(duì)地理信息的需求，充分發(fā)揮了湖北測(cè)繪保障服務(wù)作用[3]。

1 湖北地圖網(wǎng)系統(tǒng)功能及特色

1.1 系統(tǒng)功能

湖北地圖網(wǎng)在原湖北省動(dòng)態(tài)電子地圖網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)[4]，核心技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，主要分為電子地圖、JPG地圖瀏覽、新聞中心3個(gè)子模塊，其中電子地圖模塊主要包括地圖查詢、交通查詢、旅游查詢、地圖操作、用戶標(biāo)注、用戶反饋等功能，如圖 1所示。

1）地圖查詢，包括常用查詢、周邊查詢和最近查詢 3個(gè)功能，其中常用查詢又分為道路查詢和點(diǎn)位查詢兩部分；

2）交通查詢，包含公交換乘、線路查詢和站點(diǎn)查詢等；

圖1 電子地圖服務(wù)圖

3）旅游查詢，包含推薦景點(diǎn)、景點(diǎn)查詢和旅游線路查詢；

4）地圖操作，包含放大、縮小、平移、測(cè)量距離、面積量算、打印和鷹眼等；

5）用戶標(biāo)注，是用戶對(duì)其感興趣的地方做出標(biāo)記（可以進(jìn)行點(diǎn)、線、面標(biāo)注），并進(jìn)行保存（只有登錄的用戶才能保存標(biāo)注），下次登錄后在“我的收藏”中“我的地圖”中就可以再一次查看到上次所標(biāo)注的信息；

6）用戶反饋，用戶如果發(fā)現(xiàn)電子地圖上的位置信息與實(shí)現(xiàn)生活中的信息不符，可通過“我要糾錯(cuò)”功能向網(wǎng)站管理提交報(bào)告。

JPG地圖瀏覽模塊中包含標(biāo)準(zhǔn)地圖瀏覽、專題地圖瀏覽、公開出版地圖瀏覽和測(cè)繪保障服務(wù)地圖瀏覽，其中的地圖數(shù)據(jù)都是湖北省地圖院的地圖產(chǎn)品，通過Flex技術(shù)將切片生成的JPG格式地圖發(fā)布到湖北地圖網(wǎng)上供公眾瀏覽[5]。JPG地圖瀏覽模塊的主要功能包括：地圖縮放、地圖漫游、地圖切換、選擇、地圖介紹等，如圖2所示。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)地圖瀏覽

新聞中心模塊主要用于發(fā)布有關(guān)湖北省測(cè)繪局以及測(cè)繪行業(yè)的相關(guān)資訊，其中包含最新動(dòng)態(tài)、行業(yè)動(dòng)態(tài)、地圖服務(wù)、地圖知識(shí)、地圖休閑以及測(cè)繪保障服務(wù)等6個(gè)欄目，如圖3所示。

圖3 新聞中心

1.2 網(wǎng)站特色

網(wǎng)站在保留傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)電子地圖網(wǎng)站功能的同時(shí)，獨(dú)具特色：

1）網(wǎng)站建設(shè)門戶化：不僅僅只是提供地圖服務(wù)，網(wǎng)站還實(shí)時(shí)發(fā)布有關(guān)湖北測(cè)繪領(lǐng)域最新動(dòng)態(tài)、行業(yè)動(dòng)態(tài)、網(wǎng)站的最新地圖服務(wù)、相關(guān)地圖知識(shí)、地圖休閑以及測(cè)繪保障服務(wù)等信息。

2）地圖服務(wù)內(nèi)容多樣化：網(wǎng)站的地圖服務(wù)除了電子地圖服務(wù)外還提供標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)、公開出版地圖服務(wù)、專題地圖服務(wù)及測(cè)繪保障地圖服務(wù)，如圖4所示。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)地圖、公開出版地圖

3）地圖功能人性化：網(wǎng)站的電子地圖功能頗具人性化，如：地圖圖例隨地圖比例尺同步變化（如圖 5所示）、用戶查詢輸入關(guān)鍵詞模糊匹配、地圖數(shù)據(jù)會(huì)根據(jù)用戶的反饋意見定時(shí)更新等。

圖5 地圖圖例隨比例尺變化

2 湖北地圖網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

網(wǎng)站采用的是一個(gè)三層 B/S體系結(jié)構(gòu)（如圖6所示），瀏覽器/服務(wù)器（B/S）三層結(jié)構(gòu)體系是目前最具優(yōu)勢(shì)和最主流的Internet/Intranet服務(wù)構(gòu)建技術(shù)，被普遍采用[6]。它分為客戶層（即瀏覽器層）、服務(wù)器層以及數(shù)據(jù)層。其中客戶層要負(fù)責(zé)地圖的顯示、縮放、漫游、查詢、標(biāo)注、地圖的加載、與用戶交互等功能；服務(wù)器層主要是響應(yīng)客戶層的請(qǐng)求，這層中的Web服務(wù)器用于對(duì)外提供基本的動(dòng)態(tài)信息傳遞服務(wù)，向后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器提供客戶請(qǐng)求信息并接收返回的信息，這層中的應(yīng)用服務(wù)器完成邏輯控制和流程處理，進(jìn)行初步的應(yīng)用安全控制和權(quán)限檢查，記錄原始的操作和訪問日志，對(duì)外提供應(yīng)用服務(wù)器邏輯功能；數(shù)據(jù)層用來提供數(shù)據(jù)，二維地圖和屬性信息數(shù)據(jù)。

圖6 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

3 湖北地圖網(wǎng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 地圖發(fā)布引擎

地圖發(fā)布引擎是網(wǎng)站的重要支撐平臺(tái)，服務(wù)地圖系統(tǒng)的發(fā)布、地圖展示、地圖縮放、地圖漫游等基本的地圖操作都是以“MapServer”地圖發(fā)布引擎為核心[7]，配置相應(yīng)的Map地圖描述文件，將預(yù)先切好的地圖“瓦片”，通過 MapServer和 Apache服務(wù)向 Internet發(fā)布WMS服務(wù)，其中預(yù)先切好的地圖“瓦片”是通過特定的切片工具將原始的地圖數(shù)據(jù)所處理得到的。

地圖瓦片索引文件是一個(gè)Shp格式的數(shù)據(jù)文件，其內(nèi)容保存了一系列的矩形[8]，每個(gè)矩形對(duì)應(yīng)某個(gè)瓦片的地理位置范圍。所以該文件中描述的內(nèi)容實(shí)際上是一個(gè)覆蓋了整個(gè)地圖區(qū)域的網(wǎng)格。每個(gè)網(wǎng)格單位對(duì)應(yīng)一個(gè)瓦片的地理位置。shp文件的屬性文件（.dbf）文件中的'Location'字段記錄了每個(gè)網(wǎng)格單位所對(duì)應(yīng)瓦片的磁盤存儲(chǔ)位置。

網(wǎng)站的地圖發(fā)布引擎解決方案，服務(wù)框架如下圖7所示。

圖7 地圖發(fā)布引擎服務(wù)框架圖

3.2 空間查詢

oracle10g支持自定義的數(shù)據(jù)類型，能用數(shù)組，結(jié)構(gòu)體或帶有構(gòu)造函數(shù)，功能函數(shù)的類來定義自己的對(duì)象類型[9]。這樣的對(duì)象類型能用于屬性列的數(shù)據(jù)類型，也能用來創(chuàng)建對(duì)象表。而oraclespatial也正是基于此種特性所研發(fā)的一套空間數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。spatial的自定義數(shù)據(jù)類型非常多，都在 MDSYS方案下，經(jīng)常使用的是SDO_GEOMETRY類型。SDO_GEOMETRY表示一個(gè)幾何對(duì)象，包括點(diǎn)、線、面、多點(diǎn)、多線、多面或混合對(duì)象。spatial在此數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了r樹空間索引和四叉樹空間索引，還以sql函數(shù)的形式實(shí)現(xiàn)了多種空間分析功能。

網(wǎng)站電子地圖服務(wù)中周邊查詢和最近查詢功能就是基于oracle10g實(shí)現(xiàn)的。

周邊查詢重點(diǎn)使用到SDO_W ITHIN_DISTANCE函數(shù)，它的作用是查找一個(gè)幾何對(duì)象指定范圍內(nèi)的其他幾何對(duì)象。其使用格式如下：

參數(shù)說明如表1所示。

表1 周邊查詢參數(shù)表

最近查詢使用了Oracle Spatial函數(shù)SDO_NN，它的作用是求最近的幾何對(duì)象，通過字符串參數(shù)“sdo_ num_res”控制返回?cái)?shù)量。

參數(shù)說明如表2所示。

表2 最近查詢參數(shù)表

3.3 公交換乘

網(wǎng)站電子地圖服務(wù)中的公交換乘功能主要由三部分構(gòu)成，分別是：

1）公交站點(diǎn)、公交線路數(shù)據(jù)庫使用Oracle10g存儲(chǔ)了公交線路表和公交站點(diǎn)表。在網(wǎng)站開始運(yùn)行時(shí)，將所有城市的公交數(shù)據(jù)加載到“公交換乘”算法庫中。

2）公交站點(diǎn)聯(lián)通性查詢。它是指給出一個(gè)起始站點(diǎn)和一個(gè)終點(diǎn)站點(diǎn)，搜索出通過公交可以直達(dá)或經(jīng)過若干次公交換乘，能從公交的起始站點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)站點(diǎn)的所有線路，以及所需轉(zhuǎn)車的站點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際需求，連通性查詢所得的路線和站點(diǎn)，分以下三級(jí)：①可直達(dá)，即無需換乘，只需乘坐一趟公交即可從起點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)；②一次換乘可達(dá)，即需要在某站點(diǎn)進(jìn)行換乘，搭乘兩趟公交可達(dá)；③二次換乘可達(dá)，即需要換乘兩次搭乘三趟公交可達(dá)。

3）換乘路線地理數(shù)據(jù)檢索：根據(jù)在上述步驟中查詢出的公交線路、換乘站點(diǎn)數(shù)據(jù)，從公交線路表和站點(diǎn)線路表中檢索出對(duì)應(yīng)的空間數(shù)據(jù)。用以前臺(tái)換乘模塊的描繪。

4 總結(jié)與展望

湖北地圖網(wǎng)作為湖北省公共地圖服務(wù)平臺(tái)（公眾版）已與國(guó)家“天地圖”進(jìn)行了鏈接，雖然與 Google map，Bingmap等國(guó)際知名的地圖網(wǎng)站相比，存在一定的差距，但我們擁有數(shù)據(jù)上的優(yōu)勢(shì)、可提供地方省市現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的地理數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)、旅游數(shù)據(jù)等，為跟廣大的民眾提供服務(wù)。

如今互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的發(fā)展越來越貼近生活，必須把人們的需求放在首位，才有可能產(chǎn)生用戶的認(rèn)同感，為此，湖北地圖網(wǎng)未來的發(fā)展，將從以下幾個(gè)方面著手：①“電子地圖+即時(shí)通訊”；②“電子地圖+網(wǎng)絡(luò)娛樂” ；③ “電子地圖+電子商務(wù)”；④“電子地圖+移動(dòng)服務(wù)”，力爭(zhēng)通過幾年的建設(shè)將湖北地圖網(wǎng)打造成為湖北權(quán)威、國(guó)內(nèi)知名的地圖專業(yè)網(wǎng)站[10]。

[1] 徐漢卿,於新國(guó),毛耘喆，等.湖北省動(dòng)態(tài)電子地圖網(wǎng)站建設(shè)[J].測(cè)繪通報(bào),2008(8)：63-65

[2] 任福，杜清運(yùn)，蔡忠亮.電子地圖在城市公眾信息服務(wù)中的應(yīng)用[J].城市勘測(cè),2004(4)：42-45

[3] 寧津生,陳俊勇,李德仁，等.測(cè)繪學(xué)概論[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2004

[4] 毛耘喆,於新國(guó),徐漢卿.Ajax技術(shù)在湖北省動(dòng)態(tài)電子地圖網(wǎng)站中的應(yīng)用[J].測(cè)繪通報(bào),2009(8)：64-66

[5] 郭煦陽．Flex的Web應(yīng)用系統(tǒng)重構(gòu)[D]．浙江：浙江大學(xué)，2007

[6] 霍佳,王英杰,王映輝，等.基于 Web的統(tǒng)計(jì)電子地圖發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程,2009,35(4)：258-264

[7] http://mapserver.org/introduction.htm l，mapserver.org，2010年12月4日

[8] 周沛.智能交通系統(tǒng)中的瓦片地圖技術(shù)研究與應(yīng)用[D].上海：同濟(jì)大學(xué),2008

[9] 黃夢(mèng)龍，胡鵬，夏蘭芳.基于Oracle和Geodatabase的福建省基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)[J].地理空間信息，2008(1):51-54

[10] http://info.auto-a.hc360.com/2009/09/280923107627.shtm l，郭濤，2010年12月10日

Construction and Research ofMapWebsiteof HubeiProvince

by LIYongfeng

MapWebsiteof HubeiProvinceprovidesamap serviceplatform forpublic, and itisapromotion version based on theoriginaldynamic electronicMapWebsiteof HubeiProvince.In thispaper,the constructionand researchofHubeiMapWebsitewas introduced.And wemainly discussed system function,system architecture and key technology of thiswebsite.In the end,wemade an analysis and summarize of status and development for HubeiMapWebsite.

HubeiMapWebsite,electronicmap,tile,map publish,geographic information platform （Page:132）

P299

B

1672-4623(2011)02-0132-04

2011-01-18

李永豐，高級(jí)工程師，從事測(cè)繪管理工作。