塌陷地綜合治理系統(tǒng)查詢功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

鄭永果 莊道鑫

摘 ?要： 在塌陷地綜合治理系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢是一項(xiàng)非常重要的功能，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢可以讓用戶獲得更多有用的信息。本文通過介紹塌陷地綜合治理系統(tǒng)，詳細(xì)分析了系統(tǒng)中的查詢?cè)?，利用選擇查詢獲取專題圖上的Geometry對(duì)象，從而顯示要素的屬性信息;調(diào)用ArcGIS API for JavaScript中提供的QueryTask查詢類實(shí)現(xiàn)條件查詢，設(shè)置一定的條件進(jìn)行查詢定位到要素的地理位置。在系統(tǒng)中應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)了用戶與數(shù)據(jù)之間的交互，查詢到的要素空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)對(duì)塌陷地治理具有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞： 查詢;ArcGIS API for JavaScript;QueryTask;地理信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： TP311.52 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.01.053

本文著錄格式：鄭永果，莊道鑫. 塌陷地綜合治理系統(tǒng)查詢功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 軟件，2020，41（01）：245249

【Abstract】： In the comprehensive management system of collapsed land， querying data is a very important function. By querying the data， users can get more useful information. This paper introduces the comprehensive management system of collapsed land， analyzes the query principle in the system in detail， and uses the selection query to obtain the Geometry object on the thematic map to display the attribute information of the feature; call the QueryTask query class provided in ArcGIS API for JavaScript to realize the conditional query. set certain conditions for the query to locate the geographic location of the feature. It is applied and implemented in the system， which enhances the interaction between users and data. The queryed feature space data and attribute data have a certain guiding effect on the collapse management.

【Key words】： Query; ArcGIS API for JavaScript; QueryTask; Geographic information system

0 ?引言

近些年，由于煤礦企業(yè)地下開采和地下工程的實(shí)施，使土地原有的面貌和生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞，一些地方地面沉降形成塌陷地。致使多處村莊搬遷，使人們失去了賴以生存的土地，塌陷地的治理問題已迫在眉睫[1]。為解決這一問題，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套基于WebGIS模式[2]的塌陷地綜合治理系統(tǒng)，將圖紙上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為空間數(shù)據(jù)，加載到電子地圖上，不僅方便了煤礦用戶實(shí)時(shí)管理塌陷地?cái)?shù)據(jù)，能夠清晰的查看各塌陷地的詳細(xì)情況，也簡化了工作人員的工作流程，加快塌陷地治理任務(wù)的實(shí)施。

在塌陷地綜合治理系統(tǒng)中，查詢功能使用的頻率較高。傳統(tǒng)的查詢系統(tǒng)查詢是根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求，找出相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示出來。WebGIS模式下的系統(tǒng)[3]不僅可以查詢一般的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，還可以一并將地理空間數(shù)據(jù)查詢出來。它擁有豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，開發(fā)方式多種多樣，通過調(diào)用相關(guān)查詢類對(duì)一些實(shí)體進(jìn)行查詢，使用戶直觀的看到較為全面的塌陷地信息，有助于相關(guān)部門對(duì)本地區(qū)資源的合理配置和科學(xué)化管理，同時(shí)對(duì)塌陷地治理也具有一定的指導(dǎo)和預(yù)測(cè)作用。

1 ?塌陷地綜合治理系統(tǒng)

1.1 ?開發(fā)環(huán)境

塌陷地綜合治理系統(tǒng)利用了基于B/S結(jié)構(gòu)的WebGIS開發(fā)模式，使用ArcGIS平臺(tái)提供的各種軟件完成塌陷地?cái)?shù)據(jù)的加工處理。首先在ArcMap制圖軟件上將塌陷地?cái)?shù)據(jù)矢量化，繪制出各種類型的專題圖[4]。在ArcCatalog環(huán)境下建立地理數(shù)據(jù)庫，存放專題圖生成的各種空間數(shù)據(jù)表[5]和系統(tǒng)表，使用ArcSDE把地理數(shù)據(jù)庫與SQL Server數(shù)據(jù)庫連接起來[6]，將專題圖要素的一般屬性信息存放在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQL Server中。最后通過ArcGIS for Server服務(wù)器將專題圖發(fā)布成地圖服務(wù)或要素服務(wù)，并為開發(fā)者提供了訪問服務(wù)的接口。

本系統(tǒng)使用Myeclipse軟件開發(fā)，基于JavaScript的二次開發(fā)架構(gòu) [7]編寫方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖資源的數(shù)據(jù)操作和系統(tǒng)的邏輯功能。系統(tǒng)開發(fā)完成后部署在物理服務(wù)器上并開放端口，客戶端用戶登錄指定網(wǎng)址即可進(jìn)入系統(tǒng)使用。

1.2 ?系統(tǒng)主要功能模塊

如圖1所示，塌陷地綜合治理系統(tǒng)主要分為系統(tǒng)管理和塌陷地管理兩大功能模塊。系統(tǒng)管理又可分為用戶管理、菜單管理和角色權(quán)限管理，系統(tǒng)為用戶提供了多種角色身份，管理員可以通過角色權(quán)限管理模塊為不同身份的用戶設(shè)定不同的權(quán)限，分配不同的功能。

塌陷地管理模塊以下四方面：

（1）基本地圖操作：系統(tǒng)為專題圖提供了放大縮小，返回初始界面，指南針，圖例和鷹眼等功能按鈕。

（2）圖層管理：每張專題圖由一個(gè)或多個(gè)圖層組成，為了方便多圖層之間的對(duì)比，可以更直觀看到圖層之間的變化，在專題圖上設(shè)置圖層管理器，用戶可以靈活的控制每個(gè)圖層的顯示和隱藏。

（3）塌陷地?cái)?shù)據(jù)處理：專題圖中，加載著已發(fā)布的塌陷地地塊要素?cái)?shù)據(jù)，系統(tǒng)可以對(duì)每個(gè)地塊要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行在線編輯[8]，包括增加新的塌陷地要素，修改現(xiàn)有塌陷地地塊的屬性和刪除塌陷地要素。

（4）綜合查詢：查詢功能主要包括選擇查詢和條件查詢，選擇查詢是通過點(diǎn)擊圖中塌陷地要素，彈出塌陷地要素的屬性信息表;而條件查詢要先設(shè)置好查詢的條件，條件可以是塌陷地的名稱或者塌陷地的屬性，再進(jìn)行查詢得到查詢結(jié)果，并在專題圖上實(shí)現(xiàn)要素的定位。

2 ?查詢功能與設(shè)計(jì)

作為一個(gè)地理信息系統(tǒng)，最重要的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)數(shù)圖聯(lián)動(dòng)[9]。合理的對(duì)系統(tǒng)查詢功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以大大提高數(shù)據(jù)查詢的準(zhǔn)確性，加快數(shù)據(jù)查詢的速度，提高用戶的工作效率。系統(tǒng)中的綜合查詢功能的設(shè)計(jì)主要從兩方面出發(fā)，一方面是選擇查詢，從專題圖上選擇地理要素進(jìn)行查看要素屬性;另一方面是條件查詢，由用戶指定查詢條件來查詢地理要素。這兩種查詢方式都可直觀的在專題圖上觀察到用戶查詢的地理要素，不僅可以查看要素的屬性信息，還能清楚的看到它的空間位置信息。

2.1 ?選擇查詢

通過ArcGIS for Server發(fā)布的地圖要素服務(wù)存放著各種各樣的要素地塊，而每個(gè)要素地塊在數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)一個(gè)個(gè)的Geometry對(duì)象[10]，對(duì)要素地塊的查詢也就是查詢Geometry對(duì)象的信息。

系統(tǒng)為每個(gè)要素地塊綁定了MapMouseEvent點(diǎn)擊事件，使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊專題圖上的塌陷地要素，客戶端會(huì)自動(dòng)響應(yīng)MapMouseEvent事件，彈出信息框，系統(tǒng)調(diào)用Templete類向SQL Server數(shù)據(jù)庫請(qǐng)求獲取要素對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，這時(shí)，就要用到負(fù)責(zé)連接客戶端與數(shù)據(jù)庫之間的橋梁ArcSDE，它確保了要素的屬性數(shù)據(jù)可以在彈出的信息框中顯示出來。該方法同一時(shí)間只能查詢到一個(gè)塌陷地要素。

然而，系統(tǒng)通過調(diào)用sketch繪圖工具類，在專題圖上添加一個(gè)繪圖工具欄。利用鼠標(biāo)在繪圖工具欄中選擇想要繪制的基本圖形樣式，可以是圓形，方形或自定義不規(guī)則圖形，這時(shí)繪圖工具類被激活，在地圖上開始繪制，框選出要查詢的地理要素，鼠標(biāo)雙擊繪制結(jié)束。這時(shí)會(huì)觸發(fā)一個(gè)DrawEnd事件，它是DrawEvent類的一個(gè)事件，DrawEvent類中有一個(gè)graphic屬性，通過設(shè)置這個(gè)graphic屬性返回一個(gè)新的Geometry對(duì)象，這個(gè)新的Geometry對(duì)象與原專題圖重疊的地理要素將會(huì)被框選，被框選出的對(duì)象就是我們所要查詢的Geometry對(duì)象。這種獲取方法可以同時(shí)查詢多個(gè)塌陷地要素的屬性信息，具有較好的擴(kuò)展性。

2.2 ?條件查詢

在地理信息系統(tǒng)中，用戶需要根據(jù)自己的需求，設(shè)置一定的條件查找相關(guān)的要素地塊，查詢到的要素會(huì)在專題圖上自動(dòng)定位并顯示數(shù)據(jù)屬性信息。ArcGIS API for JavaScript為用戶提供了三種基于REST風(fēng)格[11]的查詢工具類，分別是QueryTask，F(xiàn)indTask，IdentifyTask。它們所能查詢的圖層數(shù)量，查詢?cè)砀鞑幌嗤?。通過比較，系統(tǒng)選擇QueryTask類進(jìn)行編碼設(shè)計(jì)，調(diào)用QueryTask類可以同時(shí)對(duì)地圖服務(wù)或要素服務(wù)中的圖層進(jìn)行空間查詢和屬性查詢。條件查詢的流程圖如圖2所示，業(yè)務(wù)邏輯由以下四步完成。

①設(shè)置查詢圖層

QueryTask查詢只針對(duì)地圖服務(wù)或要素服務(wù)中的某一個(gè)圖層進(jìn)行空間或?qū)傩圆樵僛12]。在ArcGIS for Server服務(wù)器中已經(jīng)發(fā)布了治理項(xiàng)目專題圖，煤礦分布專題圖以及塌陷地預(yù)測(cè)專題圖，每張專題圖包括一個(gè)或者多個(gè)要素圖層。這里設(shè)置對(duì)治理項(xiàng)目專題圖進(jìn)行查詢，系統(tǒng)調(diào)用QueryTask類定義新的qTask查詢對(duì)象，在url屬性中指定治理項(xiàng)目專題圖的圖層。重要代碼如下：

var qTask = new QueryTask（{

url："http：//192.168.222.52：6080/arcgis/rest/services/治理項(xiàng)目/FeatureServer/0";}）;

②設(shè)置查詢條件

對(duì)查詢要素的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置返回要素的空間地理位置;指定要查詢圖層的空間參考坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系應(yīng)與專題圖使用的坐標(biāo)系一致;設(shè)置輸出顯示要素的所有屬性;最后根據(jù)查詢圖層中要素的屬性內(nèi)容進(jìn)行查詢，用戶也可以自定義輸入內(nèi)容進(jìn)行查詢。

③執(zhí)行渲染函數(shù)獲得查詢結(jié)果

系統(tǒng)根據(jù)輸入的查詢條件開始查詢，若圖層中不存在符合條件的要素，則需重新輸入查詢條件;若存在，系統(tǒng)將調(diào)用tsymbol渲染函數(shù)對(duì)查詢到的要素進(jìn)行渲染。在系統(tǒng)治理項(xiàng)目專題圖中，各煤礦工業(yè)廣場(chǎng)是一個(gè)點(diǎn)要素，河流和路面是線要素，塌陷地地類和塌陷地項(xiàng)目則是各個(gè)面要素，在編碼時(shí)分別使用SimpleMarker，SimpleLine，SimpleFill來表示對(duì)應(yīng)的要素類型，除此之外，對(duì)要素的邊框樣式進(jìn)行設(shè)置以便區(qū)分相鄰的要素。這樣也就實(shí)現(xiàn)了查詢結(jié)果的高亮顯示，重要代碼如下：

function getResults（response） {

Var peakResults = response.features.map（fun-ction（feature） {

var tsymbol = {

type： "simple-fill"，color： [ 100，100， 204，1]，

style： "solid"，outline： {color： "red"，width： 3} };

feature.symbol = tsymbol;

return feature; }）;

④執(zhí)行定位函數(shù)

查詢結(jié)果被渲染成指定的樣式，同時(shí)在專題圖上方返回一個(gè)FeatureSet集信息窗口，包含了每個(gè)符合查詢條件的地理要素的名稱屬性。用戶可以點(diǎn)擊FeatureSet集中名稱選擇相應(yīng)的塌陷地要素，此時(shí)系統(tǒng)執(zhí)行view.goTo定位函數(shù)，函數(shù)設(shè)置location屬性把FeatureSet集中的地理要素與其地理位置綁定在一起，專題圖上將定位到該要素的地理位置并顯示要素的屬性信息。重要代碼如下：

view.goTo（peakResults）.then（function（） {

view.popup.open（{

features： peakResults，

location：peakResults.geometry，

updateLocationEnabled：true}）; ?}）;

3 ?查詢功能的應(yīng)用

3.1 ?選擇查詢

塌陷地綜合治理系統(tǒng)中，專題圖上分布著以要素點(diǎn)為標(biāo)志的煤礦工業(yè)廣場(chǎng)和以要素面為標(biāo)志的塌陷地地塊，各個(gè)要素中存儲(chǔ)了實(shí)際地物的屬性信息。在日常的管理使用中，用戶需要實(shí)時(shí)查看礦井信息，煤礦的地類分布信息和煤礦項(xiàng)目進(jìn)度等信息，以便及時(shí)的更新現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，有序的分配下一步的工作任務(wù)。

如圖3所示，在客戶端系統(tǒng)專題圖上鼠標(biāo)單擊選擇煤礦要素，煤礦要素高亮顯示并彈出彈框，系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫請(qǐng)求煤礦要素的屬性數(shù)據(jù)，在彈框中顯示了煤礦要素的名稱，煤礦要素的累計(jì)塌陷面積、減產(chǎn)面積和絕產(chǎn)面積等屬性信息。這種方式可以方便、直觀、靈活地完成對(duì)各種地理要素的查詢。

3.2 ?條件查詢

比較分析各種不同的要素得知，煤礦的項(xiàng)目要素比較分散，項(xiàng)目狀態(tài)更新的速度也比較快，用戶經(jīng)常會(huì)對(duì)項(xiàng)目的信息進(jìn)行查看與修改，這就要求系統(tǒng)在使用時(shí)應(yīng)可以準(zhǔn)確、快速的找到用戶所想看到的項(xiàng)目要素，及時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。

用戶通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊界面上方查詢定位按鈕，在

專題圖左下方彈出查詢框，首先選擇要查詢的塌陷地要素的類別，選擇下拉框可以自定義選擇，第二步選擇查詢內(nèi)容，當(dāng)選定塌陷地要素類別后，查詢內(nèi)容也隨之顯示相應(yīng)的塌陷地要素的屬性名稱，點(diǎn)擊查詢按鈕開始查詢并定位查詢結(jié)果。

如圖4所示，系統(tǒng)中選擇對(duì)塌陷地項(xiàng)目專題圖圖層進(jìn)行查詢，把要查詢的類別設(shè)置為治理模式，查詢的內(nèi)容設(shè)為光伏占地，點(diǎn)擊查詢按鈕。系統(tǒng)將高亮顯示符合要求的所有要素，并返回符合要求的所有要素的名稱列表。點(diǎn)擊列表中的每個(gè)要素名稱專題圖會(huì)自動(dòng)定位到對(duì)應(yīng)的要素位置。

4 ?結(jié)語

本文對(duì)塌陷地綜合治理系統(tǒng)的查詢功能進(jìn)行了深入研究，通過調(diào)用ArcGIS API for JavaScript提供的類接口，使用QueryTask類在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了選擇查詢和條件查詢功能。使系統(tǒng)更加靈活，方便，準(zhǔn)確的查詢得到要素的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，提高了用戶的工作效率。在實(shí)際應(yīng)用中一些查詢功能還非常有限，需要進(jìn)一步完善改進(jìn)。ArcGIS API for JavaScript提供的查詢類具有良好的擴(kuò)展性，可以進(jìn)行更深層次的開發(fā)，也為以后實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能提供了便利。

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