基于地圖API的橋梁信息可視化管理系統(tǒng)開發(fā)

何 必，王保群

(山東交通學(xué)院 山東濟(jì)南250357)

0 引 言

橋梁是重要的基礎(chǔ)性交通設(shè)施，除作為渡河工程外，現(xiàn)代公路和鐵路以及市內(nèi)道路均大量使用橋梁作為主體構(gòu)成部分，橋梁在交通基礎(chǔ)設(shè)施中所占的比重越來越大。針對(duì)大量橋梁工程信息的管理常采用兩種途徑，一是從CAD圖紙出發(fā)，二是從MIS式的管理信息系統(tǒng)出發(fā)。由于它們分別側(cè)重于圖形和屬性信息的表達(dá)，難以實(shí)現(xiàn)圖形與屬性信息的同步使用與管理。而基于地理信息系統(tǒng)技術(shù)的地圖API，能夠提供圖形與屬性信息同步集成的功能，因此，利用地圖API，能夠開發(fā)可視化的橋梁工程信息管理系統(tǒng)。

1 地圖API

由于電子地圖，特別是矢量化地圖自身具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)量龐大、可視化表達(dá)困難等特點(diǎn)，在使用電子地圖作為信息系統(tǒng)的底圖時(shí)，需要使用專用的GIS平臺(tái)軟件完成底圖繪制、地圖發(fā)布等工作，工程量極為龐大，在系統(tǒng)開發(fā)時(shí)也需要進(jìn)行大量的配置集成技術(shù)工作，大大提升了系統(tǒng)開發(fā)難度。針對(duì)這一情況，許多政府機(jī)構(gòu)和企業(yè)創(chuàng)建了地圖API工具，即將全國(guó)性的電子地圖底圖一次性制作完畢后，集成為一款網(wǎng)絡(luò)API工具，第三方開發(fā)基于電子地圖的信息系統(tǒng)時(shí)，只需要調(diào)用這個(gè)地圖API，便可實(shí)現(xiàn)共享開源式的電子地圖，從而節(jié)省了大量的底圖繪制、地圖發(fā)布等工作環(huán)節(jié)和成本。本文在研究中所采用的地圖API，是由國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心建設(shè)的地圖API工具天地圖JavaScript API 4.0，它是一套符合HTML5.0規(guī)范的應(yīng)用程序接口，以HTML5.0的形式提供各種地圖服務(wù)和數(shù)據(jù)，如地圖展示、標(biāo)注、定位等，為開發(fā)者提供了快速調(diào)用天地圖在線地理信息服務(wù)的通道，包括快速創(chuàng)建地圖、調(diào)用地圖、POI搜索以及在地圖上添加覆蓋物等，可幫助開發(fā)者在網(wǎng)站中構(gòu)建功能豐富、交互性強(qiáng)的地圖應(yīng)用，支持PC端和移動(dòng)端基于瀏覽器的地圖應(yīng)用開發(fā)，支持主流的HTML4.0和HTML5.0特性的地圖開發(fā)。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

橋梁信息可視化管理系統(tǒng)的作用是對(duì)管理區(qū)域內(nèi)的各個(gè)橋梁的相關(guān)信息進(jìn)行可視化的管理，如橋梁的名稱、空間位置、設(shè)計(jì)與施工情況、通行情況等各類信息的可視化瀏覽、查詢、輸入輸出、管理等。其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Overall structure diagram of the system

系統(tǒng)總體上由4層組織構(gòu)成，從下至上分別為數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)層、用戶層。數(shù)據(jù)層用于存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)所使用的各類數(shù)據(jù)，包括用于描述管理對(duì)象空間位置信息的空間數(shù)據(jù)，用于描述管理對(duì)象特征信息的屬性數(shù)據(jù)以及用于描述管理對(duì)象相互位置關(guān)系的拓?fù)鋽?shù)據(jù)。服務(wù)層是由完成系統(tǒng)各項(xiàng)具體管理功能的功能模塊所組成，它通過接收用戶指令以及調(diào)用數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)，計(jì)算完成相應(yīng)的功能，例如地圖發(fā)布、地圖操作、信息增刪、信息查詢、信息管理等。網(wǎng)絡(luò)層用于系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信，包括Web服務(wù)器以及地圖服務(wù)器；Web服務(wù)器用于發(fā)布網(wǎng)站和數(shù)據(jù)，地圖服務(wù)器用于發(fā)布地圖。用戶層是終端用戶實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互層，它主要提供用戶界面(UI)、數(shù)據(jù)輸入輸出(I/O)以及可視化顯示等功能。

3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

橋梁信息可視化管理系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)主要包括地圖API的調(diào)用、地圖的瀏覽與操作、橋梁信息的輸入與編輯、橋梁信息的查詢、事件的管理5個(gè)組成部分。

3.1 地圖API的調(diào)用

地圖API是系統(tǒng)的地圖提供方，因此，地圖API的調(diào)用是系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與開發(fā)的第一步。天地圖API支持多種方式的調(diào)用，其中天地圖JavaScript API 4.0的調(diào)用實(shí)現(xiàn)需要2個(gè)步驟，一是申請(qǐng)?zhí)斓貓D的使用服務(wù)許可(密鑰)，二是在頁面文檔中通過＜script＞標(biāo)簽將API引用到頁面中。

3.2 地圖的瀏覽與操作

在地圖API調(diào)用完畢后，要想完成地圖的瀏覽與操作，需要先通過創(chuàng)建地圖容器元素、創(chuàng)建地圖實(shí)例、確定地圖中心經(jīng)緯度坐標(biāo)、地圖初始化這4個(gè)步驟完成地圖的加載。當(dāng)?shù)貓D加載完畢后，設(shè)計(jì)地圖的放大、縮小、平移、距離量算、面積量算等瀏覽與操作功能。

3.3 橋梁信息的輸入與編輯

由于地圖API只提供基本地圖數(shù)據(jù)，而不能提供各行業(yè)的專題數(shù)據(jù)，橋梁信息可視化系統(tǒng)所需要管理的橋梁專題信息必須由后期單獨(dú)輸入和編輯，因此在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，需要設(shè)計(jì)橋梁信息的輸入與編輯功能，以保證系統(tǒng)能夠具有專題數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.4 橋梁信息的查詢

信息管理的基礎(chǔ)性功能是信息的查詢，在橋梁信息可視化管理系統(tǒng)中，信息的查詢分為2種方式，一是通過選擇地圖上的可視化橋梁對(duì)象，查詢其屬性信息；二是通過輸入查詢的條件，地圖上可視化的顯示符合查詢條件的橋梁對(duì)象，即“圖查屬性”和“屬性查圖”功能。正因?yàn)橛辛说貓DAPI的引入，因此，本系統(tǒng)的查詢都是在地圖上可視化進(jìn)行。

3.5 事件的管理

事件的管理是指用戶在對(duì)地圖進(jìn)行各種操作時(shí)，觸發(fā)系統(tǒng)的各種相應(yīng)事件的響應(yīng)，從而完成用戶對(duì)地圖進(jìn)行操作所下達(dá)的命令，通過事件管理，系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)用戶想使用的各項(xiàng)管理功能。

3.6 系統(tǒng)核心功能代碼

＜script type="text/javascript" src="http：

//api.tianditu.gov.cn/api？v=4.0&tk=您的密鑰"＞＜

/script＞ // 天地圖JavaScript API 4.0的調(diào)用

var map=new T.Map('mapDiv')；//初始化地圖對(duì)象

var lnglat = new T.LngLat(117.50826，37.99458)//

確定地圖中心點(diǎn)經(jīng)緯度

map.centerAndZoom(lnglat，12)//地圖初始化

＜input type="button" id="button1" onClick=

"map.zoomIn()" value="地圖放大"/＞ //地圖放大

＜input type="button" id="button2" onClick=

"map.zoomOut()" value="地圖縮小"/＞ //地圖縮小

var points = []；

points.push(new T.LngLat(117.52136，37.52569))；

points.push(new T.LngLat(117.521794，37.5268))；

points.push(new T.LngLat(117.52969，37.52940))；

points.push(new T.LngLat(117.35238，37.90520))；

var polygon = new T.Polygon(points，{

color："blue"，weight：3，opacity：0.5，fillColor：

"#FFFFFF"，fillOpacity：0.5})；//創(chuàng)建橋梁面對(duì)象

map.addOverLay(polygon)；//向地圖上添加橋梁面對(duì)象

3.7 系統(tǒng)功能運(yùn)行效果圖

分別以地圖加載、信息獲取、查詢?yōu)槔厝」δ苓\(yùn)行圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能運(yùn)行效果圖Fig.2 Effect diagram of system function

4 結(jié) 語

運(yùn)用地圖API來開發(fā)橋梁信息可視化管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)各項(xiàng)管理功能在以地圖為用戶主視野和操作基礎(chǔ)的可視化環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，并且開發(fā)者不再需要繪制基礎(chǔ)矢量底圖，大大減輕開發(fā)的前期工作量。使用天地圖JavaScript API 4.0開發(fā)橋梁信息可視化管理系統(tǒng)是一個(gè)有效的技術(shù)途徑，開發(fā)成果能夠?yàn)闃蛄旱男畔⒖梢暬芾硖峁┝己玫膸椭?/p>