Image Web Server 與MapXtreme 的WebGIS 集成開發(fā)

周艷柳　韋波

摘要：基于影像數(shù)據(jù)與基于矢量數(shù)據(jù)的WebGIS集成可提供更為豐富的空間信息Web發(fā)布。以Image Web Server和MapXtreme分別為影像和矢量數(shù)據(jù)的WebGIS發(fā)布平臺，使用Image Web Server客戶端集成框架Image Integration Framework開發(fā)實現(xiàn)二者的WebGIS集成。給出系統(tǒng)集成開發(fā)的體系結構，敘述系統(tǒng)集成開發(fā)方法及功能實現(xiàn)的關鍵技術，為系統(tǒng)集成應用提供必要的基礎技術支持。

關鍵詞： 影像網(wǎng)絡服務器；矢量數(shù)據(jù)；圖像集成框架；集成開發(fā)；地理信息系統(tǒng)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）09-0256-03

Abstract： The WebGIS integration of image-based and vector-based can provide more colorful spatial information in Web-based releasing. While Image Web Server is a WebGIS platform of releasing image， MapXtreme is a WebGIS platform of releasing vector data. By using Image Integration Framework， a client integration framework of Image Web Server， implemented the WebGIS integration of both. A system structure of the integrative development is given. Then， the method of integrative development and key technology of implemented function are narrated. The discussed result is a essential technology support for the application of integrative development.

Key words： image web server； vector data； image integration framework； integrated development； geographic information system

WebGIS作為空間信息共享的一種方式已得到廣泛的應用，隨著影像數(shù)據(jù)應用的越來越廣泛，空間數(shù)據(jù)的共享形式也逐漸從矢量數(shù)據(jù)形式向影像數(shù)據(jù)形式轉換，Google Earth即是其中的一個典型代表[1-6]。Image Web Server（IWS）作為影像數(shù)據(jù)網(wǎng)絡服務器，較Google Earth相比，能實現(xiàn)B/S模式下海量影像數(shù)據(jù)的發(fā)布與共享，開發(fā)出基于影像數(shù)據(jù)形式的WebGIS系統(tǒng)。但單一的影像數(shù)據(jù)形式在地圖信息表達、信息搜索與查詢等方面明顯表現(xiàn)不足[7-8]，因此需要結合其它基于矢量數(shù)據(jù)的地圖服務器來完善WebGIS開發(fā)系統(tǒng)。文獻[9]討論了IWS與SuperMap IS.NET的集成，本文敘述IWS與MapXtreme的集成開發(fā)方法。

1 集成開發(fā)體系結構

MapXtreme Java地圖服務器部署在Tomcat 5.5 Web服務器中，矢量數(shù)據(jù)以MapInfo的TAB文件形式進行存儲，為使IWS能訪問MapXtreme矢量數(shù)據(jù)，需要建立MapXtreme WMS Web地圖服務。

IWS部署在Microsoft IIS 6.0 Web服務器中，影像數(shù)據(jù)以ECW或JPEG 2000格式進行壓縮存儲，IWS可通過WMS、ArcXML、ECWP和ImageX其中的一種方式訪問影像數(shù)據(jù)，同時以WMS方式訪問MapXtreme WMS Web地圖服務，獲取矢量數(shù)據(jù)，并將矢量數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)進行圖層疊加后通過Internet或Intranet發(fā)布到客戶端瀏覽器中（圖1）。

IWS與MapXtreme的集成開發(fā)采用IWS的客戶端集成框架Image Integration Framework（IIF）。IIF包含一個應用程序，一個應用程序又包含一個或多個頻道，一個頻道通常又包括地圖、工具條、進度條、狀態(tài)條等窗口。其網(wǎng)頁運行界面類似于一般Windows應用程序界面。地圖（影像）數(shù)據(jù)的顯示采用WebGIS的ActiveX控件實現(xiàn)技術[10]，并可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的地圖操作、搜索與查詢等功能。

2 集成開發(fā)方法

IIF雖然簡化了客戶端網(wǎng)頁界面的設計與開發(fā)，但仍需在定義網(wǎng)頁界面窗口對象以及相關功能實現(xiàn)上做相應的工作。

2.1 網(wǎng)頁界面窗口對象定義

IIF網(wǎng)頁界面窗口布局如圖2所示。

地圖（影像）窗口顯示地圖或影像。地圖（影像）操作工具欄包括放大、縮小、移動、全幅顯示、查詢等工具按鈕。屬性窗口包括查詢、進度條、狀態(tài)條三個窗口。查詢窗口顯示使用查詢工具點擊地圖的查詢結果，同時點擊查詢結果時又能查找到相應地圖。進度條顯示地圖或影像顯示的完成比例。

狀態(tài)條顯示當前地圖或影像顯示的比例尺、中心經(jīng)緯度（坐標），其右側為投影選擇，可以改變當前地圖或影像的投影方式。專題圖層通常包括IWS分別以WMS、ArcXML、ECWP或ImageX協(xié)議加載的地圖或影像WMS專題圖層、ArcXML專題圖層和Image專題圖層。搜索窗口允許用戶輸入關鍵字進行信息搜索，并點擊搜索結果能查找到相應地圖。頻道標識顯示頻道標識圖片。所有以上窗口對象均包含在一個頻道定義中，可通過在一個IIF應用程序中定義多個頻道實現(xiàn)多個集成應用。

具體實現(xiàn)時先使用RApp類創(chuàng)建應用程序對象，然后向應用程序對象中添加頻道及頻道標識圖片，再向頻道中添加各窗口對象及其相關部件。

2.2 MapXtreme集成開發(fā)

2.2.1 影像數(shù)據(jù)加載

IWS可通過WMS、ArcXML、ECWP和ImageX其中的一種方式訪問影像數(shù)據(jù)，IIF中對"ecwp"和"arcxml"兩種協(xié)議接口進行了實現(xiàn)，可直接使用。但"arcxml"接口是為使用ArcXML訪問ArcIMS服務定義的，若要使用它來訪問IWS影像數(shù)據(jù)，需要注意兩個地方：一處為發(fā)送影像請求URL時，URL字符串中不能使用單引號，而應使用雙引號，否則IWS不能識別；另一處為XML中的"&"符號，在IWS處理完影像請求后所返回的XML中不能包含"&"符號，否則使用IIF定義的RXml類來解析XML時將導致失敗。

加載影像數(shù)據(jù)首先在IIF中添加IWS服務，然后再向IWS服務中添加影像圖層，并在Image專題圖層窗口顯示圖層列表。

2.2.2 添加IIF服務定義

主要為MapXtreme地圖加載、搜索和查詢服務定義。

1）地圖加載服務。指定服務名稱、自定義接口名稱、提供MapXtreme WMS Web地圖服務的URL等。自定義的接口必須由開發(fā)人員自己實現(xiàn)。

2）搜索服務。指定服務名稱、自定義接口名稱、提供MapXtreme WMS Web地圖服務的URL等。自定義的接口必須由開發(fā)人員自己實現(xiàn)。搜索服務中還需添加搜索功能。在搜索窗口中創(chuàng)建搜索輸入文本框、提交按鈕、顯示搜索結果的窗口，定義提交按鈕響應事件的類型及對應執(zhí)行的方法名稱，定義鼠標點擊搜索記錄執(zhí)行“屬性查圖”功能時響應事件的類型及對應執(zhí)行的方法名稱。

3）查詢服務。指定服務名稱、自定義接口名稱、提供MapXtreme WMS Web地圖服務的URL等。自定義的接口必須由開發(fā)人員自己實現(xiàn)。查詢服務中還需添加查詢功能。首先定義查詢集合，然后向查詢集合中添加單個查詢和查詢字段。

2.3 關鍵技術

MapXtreme服務定義中的自定義接口必須由開發(fā)人員自己實現(xiàn)。在IIF中，定義了一個JavaScript接口類RAccess，類中聲明了與IIF集成所需的接口方法，為實現(xiàn)這些接口方法，用戶需要自定義一個JavaScript接口類RInterfaceAccess。

1）IIF中使用自定義接口。RInterfaceAccess構造函數(shù)后面加上一個語句：rAccess["mxtjwms"]= RInterfaceAccess；IIF使用這個語句實現(xiàn)IIF與用戶自定義接口類的集成，從而找到用戶實現(xiàn)的接口方法。"mxtjwms"自定義接口名稱在添加IIF服務定義時用到。"mxtjwms"和“RInterfaceAccess”名稱可自定義。

2）地圖圖層與地圖請求。分別由loadLayers和loadMap接口方法向MapXtreme WMS Web地圖服務發(fā)送WMS GetCapabilities請求和GetMap請求。發(fā)送請求的URL格式包括GET請求方式、請求地圖范圍、WMS GetCapabilities請求或GetMap請求格式。請求回應后返回的XML文檔解析由responseMap接口方法負責，解析成功后再分別調用loadLayers和loadMap接口方法在WMS專題圖層窗口中顯示圖層列表和在地圖窗口中顯示地圖。

3）搜索功能。需要searchMap、searchResponse、onSelectSearchResult三個接口方法配合完成。searchMap根據(jù)在搜索窗口中輸入的X、Y坐標，向MapXtreme WMS Web地圖服務發(fā)送WMS GetFeatureInfo請求進行搜索。searchResponse接口方法負責解析請求回應后的XML文檔，從中獲取搜索圖元的屬性信息，并顯示在搜索結果的窗口中。onSelectSearchResult接口方法則用于響應當鼠標點擊搜索窗口中屬性值時實現(xiàn)“屬性查圖”功能。為實現(xiàn)將圖元按一定比例高亮顯示，需要從請求回應后的XML中解析出圖元的坐標（串），找出坐標X、Y的最大和最小值，以構成矩形邊界。

圖元的高亮顯示可以采用向地圖窗口中添加簡單矢量圖層的方法來實現(xiàn)。實現(xiàn)關鍵代碼如下：

var ECWVectorLayer = new NCSVectorLayer（map， "VectorOverlay"）；

ECWVectorLayer.objectNumPoints = 0；

ECWVectorLayer.setMode（"filledpolygon"）；

ECWVectorLayer.lineThickness = 1；

ECWVectorLayer.penColor = "#000000"；

ECWVectorLayer.fillColor = "#FF0000"；

for（var i=0；ivar nodeX = nodecoord[i].getElementsByTagName（"X"）[0]；

var nodeY = nodecoord[i].getElementsByTagName（"Y"）[0]；

var valueX = nodeX.childNodes[0]；

var valueY = nodeY.childNodes[0]；

if（（valueX.nodeType == Node.TEXT_NODE） &&（valueY.nodeType ！= Node.TEXT_NODE））{

if（i==0）{

ECWVectorLayer.mouseDown（valueX.nodeValue， valueY.nodeValue）；

}else{

ECWVectorLayer.mouseUp（valueX.nodeValue， valueY.nodeValue）；

}}}

ECWVectorLayer.setTransparency（0.3）；

ECWVectorLayer.redraw（）；

需要指出的是，若需同時創(chuàng)建多個簡單矢量圖層，則需要更改NCSVectorLayer類的源代碼。首先將代碼中的"VectorOverlay"字符串全部替換成“this.layerName”，然后再利用構造函數(shù)的第二個參數(shù)layerName將新建的圖層名傳遞給this.layerName，從而避免了因出現(xiàn)相同圖層名"VectorOverlay"而導致的錯誤。

4）查詢功能。需要queryLayers、queryResponse、onSelectQueryResult三個接口方法配合完成。實現(xiàn)過程與搜索功能類似，這里不再贅述。

3 結束語

Image Web Server與MapXtreme的集成，實現(xiàn)了基于影像數(shù)據(jù)和基于矢量數(shù)據(jù)的WebGIS系統(tǒng)的集成開發(fā)，做到二者的優(yōu)勢互補。采用Image Integration Framework作為客戶端集成開發(fā)方案，能大大節(jié)省網(wǎng)頁界面的設計與開發(fā)時間，簡化集成開發(fā)過程。由于Image Web Server與MapXtreme可部署在網(wǎng)絡不同服務器中，這種集成方式也適用于各級政府部門的基礎地理信息數(shù)據(jù)的集成共享。隨著高分辨率遙感影像的逐漸推廣應用，這種集成的WebGIS系統(tǒng)將具有更為廣泛的應用前景。

參考文獻：

[1] 黃琪， 張宗毅. 基于Google軟件的農(nóng)地區(qū)高程獲取及精度評價[J]. 測繪通報， 2015（2）： 51-54.

[2] 劉祥磊， 馬靜， 江濤. 基于Google Earth管線巡檢系統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)的制作方法研究[J]. 測繪科學， 2008， 33（2）： 141-142.

[3] 苗放， 葉成名， 劉瑞等. 新一代數(shù)字地球平臺與“數(shù)字中國”技術體系架構探討[J]. 測繪科學， 2007， 32（6）： 157-158.

[4] 劉瑞敏， 李華， 王思鍇等. 基于Google Earth的地鐵亦莊線GPS控制網(wǎng)布設[J]. 測繪通報， 2008（11）： 47-49.

[5] 徐勝祥， 徐運清. 孝感市遙感影像數(shù)據(jù)的Web發(fā)布與實現(xiàn)[J]. 測繪科學， 2007， 32（5）： 124-126.

[6] 楊翼飛， 唐詩華， 文鴻雁. 基于Google Earth的3S技術在桂林市土地更新中的應用[J]. 測繪通報， 2008， （11）： 61-63.

[7] 劉志芳， 付華. 基于WebGIS的旅游信息系統(tǒng)建設[J]. 測繪科學， 2009， 34（1）： 162-164.

[8] 劉純波， 陳云浩， 李月臣. 面向數(shù)字城市的超媒體移動地理信息服務引擎[J]. 測繪通報， 2006（4）： 21-25.

[9] 韋波. Image Web Server與SuperMap IS.NET的應用集成[J]. 工程勘察， 2010， 38（1）： 59-62.

[10] 吳成明. 淺析WebGIS應用系統(tǒng)的開發(fā)技術[J]. 測繪通報， 2003（10）： 50-53.