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摘 要： 這篇環(huán)境中級職稱論文發(fā)表了基于ArcIMS的城市供水管網信息發(fā)布系統(tǒng)的設計與實現，ArcIMS的體系結構在很多大城市的自來水公司都有應用，是供水信息系統(tǒng)中比較先進的技術，論文探討了ArcIMS的設計與實現，以下是論文詳細論述。
這篇環(huán)境中級職稱論文發(fā)表了基于ArcIMS的城市供水管網信息發(fā)布系統(tǒng)的設計與實現，ArcIMS的體系結構在很多大城市的自來水公司都有應用，是供水信息系統(tǒng)中比較先進的技術，論文探討了ArcIMS的設計與實現，以下是論文詳細論述。
關鍵詞：環(huán)境中級職稱論文,城市供水
1、系統(tǒng)網絡結構
隨著我國經濟建設迅速發(fā)展，城市規(guī)模日益擴大，建立基于地理信息系統(tǒng)(GIS)技術的供水管網信息系統(tǒng)已成為國內各大中城市自來水公司追逐的熱點。目前，我國在城市供水管理信息系統(tǒng)中采用的較為先進的技術有[1]：
(1)基于C/S(Client/Server)結構的GIS技術。其優(yōu)點在于采用了網絡數據庫與GIS技術，用戶能利用基于GIS的人機交互界面查詢供水管網的空間或屬性信息。但在C/S體系結構中，客戶端并發(fā)用戶數量有限制，且每個客戶端都要配置昂貴專業(yè)的GIS軟件，而用戶使用的經常只是一些最基本的功能，實際上造成了極大的浪費。此外，當客戶端用戶數較多時，軟件的安裝和維護不僅費時費力，更容易產生軟件運行中的安全隱患。
(2)基于Internet的WebGIS技術。其優(yōu)點在于使用B/S( Browser/ Server)網絡結構，GIS與Web的結合使得空間信息的發(fā)布與共享更加簡單。GIS通過Internet成為公眾服務的手段和社會最基本的信息服務之一，WebGIS成為今后GIS發(fā)展的主要趨勢[2].
ArcIMS[3]是由ESRI公司開發(fā)的WebGIS產品，允許用戶在Internet和Intranet環(huán)境下為瀏覽器端的客戶提供GIS應用和地圖數據。筆者基于ArcIMS開發(fā)了城市供水管網信息發(fā)布系統(tǒng)。
2 、ArcIMS的體系結構
ArcIMS的結構如圖1所示，主要由兩大部分組成：客戶端(瀏覽器)和服務器端。客戶經過Internet或Intranet服務器向ArcIMS發(fā)出請求信息，ArcIMS服務器處理該請求，并將結果返回到客戶瀏覽器。
客戶端瀏覽器主要有兩種：Html viewer和Java viewer.服務器端的最前端是網絡服務器，客戶端使用普通的IE或Netscape瀏覽器與之直接交互;網絡服務器通過ArcIMS連接器與應用服務器連接，應用服務器請求的數據從空間數據服務器中獲得;空間數據服務器是整個ArcIMS的核心，它處理請求的地圖數據和相關信息。各組成部分依賴TCP/IP協(xié)議通訊，不僅僅是當它們運行在不同的計算機上時是這樣，即使其中的多個部分運行在同一臺計算機上時依然如此，彼此之間的通訊是通過ArcXML[4]格式傳遞的。ArcXML是對XML的一個GIS擴展，ArcXML也提供易于使用、強大的方式去定制ArcIMS應用。
根據城市供水管網自身的特點，本系統(tǒng)選用HTML viewer作為客戶端瀏覽器進行數據訪問和顯示。
3、GIS環(huán)境下供水管網數據的存儲管理
GIS技術為供水管網提供了有效的數據管理與組織手段。在供水管網這種空間型系統(tǒng)中，系統(tǒng)數據庫包括空間數據庫和屬性數據庫兩大部分。空間數據庫由供水管網數據和背景數據組成，其中供水管網數據包括現狀供水管網數據和設計管網數據，背景數據包括基礎地形圖、索引圖、分幅圖等。屬性數據庫主要由供水管網屬性數據、管網維修信息和系統(tǒng)信息組成。
本系統(tǒng)涉及大量空間和屬性數據，且數據還會不斷增長，故采用Oracle 9i標準版作為本系統(tǒng)后臺數據庫管理系統(tǒng)，它是業(yè)內公認的高效穩(wěn)定的大型數據庫管理系統(tǒng)之一，并利用空間數據引擎 (Spatial Database Engine，SDE)技術組織和管理數據，通過GIS軟件ArcSDE實現空間數據與屬性數據在同一關系數據庫中實現一體化無縫存儲，避免了圖幅糾錯與圖幅拼接的問題，同時實現了高效的數據訪問和更好的數據集成，并允許多用戶并發(fā)讀取和寫入數據。ArcSDE管理多用戶空間數據庫，ArcIMS 將ArcSDE提供的空間數據通過Internet進行發(fā)布。
4、 系統(tǒng)的設計與實現
4.1 系統(tǒng)設計思路
在由ArcIMS生成WebGIS網站的基礎上，利用JavaScript 語言修改WebGIS里面的HTML代碼進一步擴展WebGIS的功能，使其更加專業(yè)化、人性化，方便用戶使用。加之使用了ASP技術，方便完成用戶的交互輸入功能以及輸入數據的處理。由ArcIMS生成的WebGIS網站和ASP都是網頁形式的，可以簡單有效的聯(lián)接在一起。
4.2 系統(tǒng)的實現
系統(tǒng)的實現分為空間數據的組織、新建地圖服務、網站設計修改等三部分。ArcIMS管理器提供了基于網絡界面并且支持操作的三個主要任務——策劃地圖服務(Author MapServices)、設計網頁(Design Web Pages)及管理站點(Administrator Sites)。管理器存放在網絡服務器計算機上，用戶可以通過IE或Netscape瀏覽器遠程訪問。
1.數據組織
將數據庫里的管網數據以及地理背景數據使用Author按照點、線、面的順序疊加，生成WSDN.axl文件，該文件采用ArcXML描述數據的組織情況。
AXL格式文件定義了數據及HTML頁存儲時的一種標準，記錄格式與XML相同，其詳細描述了所要發(fā)布的數據及其存儲位置和顯示方式。如上述的AXL文件主要分為三部分：
…記錄了地圖的顯示范圍及地圖輸出單位;
…記錄了地圖數據庫服務器名、輸出端口、用戶名、用戶端口以及用戶密碼等信息;
…記錄了圖層的名稱、類型、圖層是否顯示、圖層顏色等信息，對于類型為點圖層還包括點的類型、大小的設置，線圖層包括線寬信息，面圖層包括面邊緣線顏色和面填充顏色。
2.新建地圖服務
在Administator中新建地圖服務WSDN，將Map File指向剛剛生成的WSDN.axl文件，Virtual Server設置為ImageServer，并啟動地圖服務。
3.網站設計修改
基于配置好的地圖服務，啟用Designer提供的接口，客戶端瀏覽器采用HTML viewer.HTML viewer站點是由HTML文件、Image文件和JavaScript文件組成。Image文件夾包含用于網頁顯示的所有按鈕和框架的背景。JavaScript文件夾包含HTML viewer的JavaScript庫，它們用于創(chuàng)建ArcXML請求并處理ArcIMS空間服務器的ArcXML的響應。
因為系統(tǒng)是基于Web方式的，系統(tǒng)的界面友好性，很大程度影響到該系統(tǒng)的實用性和高效性。系統(tǒng)的用戶是多層次的，許多終端用戶并不熟悉供水管網和地理信息系統(tǒng)的專業(yè)知識及理論，他們更注重系統(tǒng)的可操作性、正確性和直觀性等，這些都必須通過用戶界面來加以體現。在實現系統(tǒng)功能的基礎上，采用網頁編輯工具美化操作了操作界面，并根據實際需要調整了網站布局，方便用戶操作。此外，對于供水管網的信息發(fā)布，還利用javasrcipt編寫js文件，實現了廢棄管網的刪除、管段管點信息的添加等功能。
5、 系統(tǒng)功能簡介
5 .1空間信息共享
本系統(tǒng)的重要功能就是數據共享。用戶用瀏覽器就可以制作專題圖，或打印當前屏幕的地圖。如果用戶權限允許，可以直接下載管網基礎數據。
5 .2信息可視化查詢與分析
用戶可在網上查看管網數據，對調入的地圖實現放大、縮小、平移、標注、分層顯示、全屏顯示以及管線長度的量測等功能。系統(tǒng)還可以通過超鏈接把圖片、圖像、視頻、聲音等媒體信息集中在一起，大大增強了其信息表現能力。
信息查詢分空間信息的查詢和元數據信息查詢。元數據信息查詢由ASP程序來完成。空間信息查詢由ArcIMS的spatial server 處理完成。
5 .3用戶申請批復
用戶可在網上進行賬號申請，填寫申請表，系統(tǒng)校驗申請資料的合法性，并給出批復。
6、 結束語
將WebGIS技術應用到供水管網管理中，開發(fā)供水管網信息發(fā)布系統(tǒng)，是市政部門供水管理科學化、網絡化的一種趨勢。本系統(tǒng)利用SDE技術管理GeoDatabase數據模型，一體化無縫存儲空間數據與屬性數據，并實現了供水管網空間信息共享、信息可視化查詢分析以及用戶帳號網上申請批復等功能。本項目的開發(fā)，對類似系統(tǒng)的構建可提供一定借鑒。此外，本系統(tǒng)側重于管網圖形的瀏覽查詢，網絡分析功能不強，管線斷面剖面的生成、事故關閥搜索有待深入研究。
參考文獻：
[1] 周吉峰,張 洋。 管網信息系統(tǒng)開發(fā)問題研究[J].華北水利水電學院學報,2003,24(3),63~65.
[2] Using ArclMS3.l[Z].ESRI，2001.
[3] 姚保華，陶夏新，等。WebGIS的發(fā)展與防震減災信息系統(tǒng)[J].自然災害學報，2000，9(3)：64~70.
[4] 劉冠蓉。 基于ArcXML 的圖形發(fā)布[J].武漢理工大學學報(信息與管理工程版),2003,25(3),91~93.
推薦期刊：《地球與環(huán)境》由中國科學院地球化學研究所主辦，原名為《地質地球化學》，創(chuàng)刊于1973年，為一份報道國內外地質地球化學最新研究進展的情報刊物，深受廣大讀者的喜愛。
