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基于ArcIMS的北海区海洋行政管理信息支撑系统

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摘要:探讨了以WebGIS为技术支持,基于arcims北海海洋行政管理支撑系统的系统结构、数据库构建和功能模块设置,并对系统进行了详细的需求分析和技术实现。该系统可以对北海区海洋倾倒区、陆源排污口、石油平台等监测数据进行实时更新和系统分析,为北海区监测信息提供共享空间,为管理决策提供详实有效的依据。

关键词:海洋行政管理;信息支撑系统;WebGIS ArcIMS

0 引言

海洋行政管理机构的职责是负责国家海洋法律法规的实施、维护海洋权益、保障海洋资源的合理开发与利用、保护海洋环境、预防及减少海洋灾害等。当代信息技术的飞速发展为海域管理、海洋执法监察和海洋环境保护提供了有力的管理方式和手段。为了促进北海区海洋行政管理各方面工作的持续性开展,利用超媒体信息技术加强海洋行政管理力度,为上级主管部门提供相对完整的、具有时效性的信息资源是当前工作的重点。

针对北海区海洋行政管理系统的具体任务,我们结合WebGIS、ArcIMS、ASP、JavaScript和网络数据库技术。建立了一套高效、实用性强的基于网络的B/S(浏览器,服务器)结构的动态、交互性模块化管理信息系统,实现了海洋数据的输入、存储、检索、显示、更新和综合分析等功能以及信息网络自动化,为海洋行政主管部门提供了行之有效的动态管理决策信息。

1 WebGIS及相关技术简介

WcbGlS(万维网地理信息系统)是指基于Intemet平台、客户端应用软件采用WWW协议运行在万维网上的地理信息系统。其核心是在地理信息系统中嵌入HTrP和TCP/IP标准的应用体系,实现互联网环境下的空间信息管理等地理信息系统功能。它具有基于IntemeffIntranct标准、分布式服务体系结构、速度快维护方便、数据来源丰富、分布存储、用户界面友好等特点。

ArclMS(Intemet Map Server)是ESRI公司推出的比较具有代表性的WebGIS平台系统。完整的ArclMS体系包含三个层次:第一层是广域网或局域网的客户端或终端,它与服务器相连的计算机或应用程序,通过HTYP或TCP/IP协议建立通讯。第二层是业务逻辑层,包括Web服务器、ArelMS连接器、AreIMS应用服务器和ArcIMS空间服务器。其中ArcIMS空间服务器可被看成软件服务器,管理并处理需要在Interact上的地理数据。ArelMS的客户端和服务器端通过ArcXML进行标准通信,客户端发送含有ArcXML字符串的请求,通过ArclMS Connector的解析,将ArcXML语句发送给应用服务器,应用服务器根据不同的请求对空间服务器进行操作,然后把处理结果传回客户端。第三层是数据存储层,在该层ArIMS通过ArcSDE与数据库进行数据通讯。ArcLMS的体系结构如图1所示。

2 系统实现

2.1 创建图层数据

本系统的数据包括空间数据和属性数据两大部分,涉及的数据包括海区自然地理概况、海域使用管理、海洋环境保护、海洋执法监察、海监队伍建设概况和海洋政策法规。其中空间数据包括海区行政区划、港口、铁路交通、海洋倾倒区、石油平台、电缆管道等空间分布图。图层数据通过Arelnfo进行数字化、编辑、建立拓扑关系、投影,并建立Geodatabase格式数据集,然后通过ArcSDE建立空间数据库连接,将数据导入后台数据库。属性数据包括名称、纬度、性质特征和基础信息、法律法规等数据。采用SQL Server2000作为后台数据库管理系统,系统设计遵循规范化、完备性、扩充性和实用性原则,并且利用空间数据引擎ArcSDE技术组织和管理数据--ArcSDE管理多用户空间数据库,ArcIMS将ArcSDE提供的空间数据通过Internet/Intranet进行。

2.2 网站建设

2.2.1 系统数据组织

ArcIMS Manager工具包括三个部分,分别为数据管理(Author)、地图服务(Administrator)和网站设计(Designer)。首先利用Auor,通过ArcSDE建立与sQl Server数据库的连,接,将数据库里的图层数据(行政区划图层、主要港口图层、石油平台图层、电缆管道图层等)按照点、线、面的顺序叠加。选择地图的符号与结构,生成扩展名为axl文本文件。该文件采用ArcXML描述数据的组织情况,定义了数据及HTML页存储时的一种标准,记录格式与XML相同,文件详细描述了所要的数据及其存储位置和显示方式,主要分为三部分:地图显示的坐标范围;地图数据库服务器名、输出端口、用户名、用户端口以及用户密码等信息;图层的名称、类型、图层显示的比例范围、图层分层着色等信息。

2.2.2创建地图服务

利用Administrator新建地图服务,将Map File文件作为上述生成的aft文件。ArcIMS的地图服务有两种。图像服务(Image Seice)和矢量服务(FeatuService),此处设置Virtual Server为Image Service,然后启动地图服务。在图像服务中,地图在服务器端生成,以JPg、png、gif格式传回客户端,它可以保证矢量数据不被外界直接获取。

2.2.3建立网站

创建了地图服务之后,利用Designer工具提供的向导完成站点原型创建,生成Web服务。站点创建过程中,客户端浏览器采用HTML Viewer,它支持所有平台的客户端和服务器,并且功能扩展性好,开发效率高。HTML Viewer由HTML文件、Image文件和JavaScript文件组成。其中JavaScript文件用于创建ArcXML请求并处理ArclMS空间服务器的响应。系统结构如图2所示。

2.3 网站定制

运用网络编程语言HTML、ASP和JavaScript对系统进行定制与修改,其中修改的文件主要包括Viewer,hUn、Top,htm、Toe&tm,Toolbar,htm,MapFrameun,aimsXML,aimsResource,js、aimsPrint,js、Arcimsparam,js等。在Viewer,hun中对Frame进行了重组,添加了自定义logo,将oveleW map调至主页右上方,使网站界面更加友好美观。在Toolbar,htm中对网站工具条进行了修改,完善后的功能键有鹰眼、放大、缩小、全图显示、平移、点击查询、特征值查询,测量、选择查询、清除图层等;在Toc,htm中添加了TreeViewes树状显示函数,将图层更加清晰的分类分层显示;Arcimspararjs是网站系统的参数文件,它包含了站点显示和动作行为,在此文件中对主要参数drawNorthArrow、copy-fighext、usefieldalias、行eldalist,hidelayersfromlist等进行了修改。网站设计时在实现系统功能的基础上,根据实际需要调整了网站布局,网站同时将法律法规、基础信息等相关内容一并集成在系统中,使系统功能更加完善。系统主界面如图3所示。

2.4系统基本功能

①图层基本操作:包括对空间数据的放大、缩小、漫游、全图显示等基本操作功能;②鹰眼图功能:通过鹰眼图快速定位地理方位;③图层查询功能:查询包括点击查询、框选查询和输入数据模糊查询。三种查询都可以放大定位到查询特征值,并以黄色或红色高亮显示;网站同时还设计了法律法规和基础信息的检索功能;④测量功能:测量地图上两点间或多点连接的路径距离;⑤打印输出功能:可将地图及相关信息打印输出:⑥网络互动功能:系统设计了留言簿板块,用户可在网络上留言互相讨论问题;⑦数据维护功能:系统提供数据录入、管理和更新功能,管理员可随时更新数据,以保证数据的时效性。

3 结束语

WebGIS开拓了地理信息资源利用的新领域,为GIS信息的高度社会化共享提供了可能,为GIS信息的提供者和使用者提供了有效途径,为传统地理信息系统的发展提供了新的机遇。在WebGlS支持下建立的北海区海洋管理支撑系统实现了数据的网络共享和远程访问,为海洋行政主管部门提供了实时管理决策信息,提高了管理部门的工作效率。