作者- 赵伟 吴晓飞 范芸 刘冬妮

摘要：本文介绍了WebGIS的价值及实现方法，中地公司的WebGIS组件MapGISIMS的功能特点，及应用MapGISIMS开发的B/S模式城市应急指挥系统的实现方案。
关键词：WebGIS  MapGISIMS  应急指挥系统
 

一、引言

 Internet改变了我们的世界。GIS技术和Internet技术的融合，造就了今天的WebGIS技术，它是利用www方式向用户提供地理空间信息服务的地理信息系统。WebGIS技术使产品的应用环境、产品的概念、软件的结构都发生了变化。与传统的GIS相比，WebGIS访问范围更加广泛，实时性强，数据可分布管理，操作也更简单，适用于不同的软硬件平台，降低了系统成本。

WebGIS的发展已完全能够满足战略级和战术级应急指挥系统的需要，通过强大的GIS系统可以为应急指挥人员以及应急救助人员除提供快速的定位、查询等基本功能，还可以完成基于地理要素的区域（空间）分析和统计以及突发情况下的应急人员的部署和指挥等，使得应急系统对突发事件的分析、预防和战略实施不仅可以进行数据的采集和分析，更能形成相应的决策、反应和救援措施。

 二、WebGIS的主要价值及其实现方法

 2.1 WebGIS的主要价值

    随着Internet/Intranet的发展，GIS在Internet上的应用，即WebGIS技术，已成为GIS发展、应用的一个重要方向。WebGIS的主要价值在于：

１ 它以一种简单的方式，通过Internet向广大的用户发送原本非常专业化的地理信息，包括地图和其他属性信息。这扩大了GIS的用户市场和影响，也有利于人们对于地理信息的查询要求；

２ 随着Intranet和Client/Server或Browser/Server的进一步发展，越来越多的专业GIS用户同样要求在他们的GIS应用中利用WebGIS的功能。因为这样可以实现GIS数据在中心服务器上的集中保存、处理，有利于数据的完整性和保密性，也可以降低整体的软硬件成本。 

2.2 WebGIS的实现方法

目前WebGIS的开发主要集中在以下几种方法：基于CGI/ISAPI的服务器模式；基于Java或Java Applet的客户机服务器两端编程的模式；通过下载ActiveX控件到客户机上一种解释GIS矢量数据的方式和插件（Plug-In）方式。这些方法的共同核心在于怎样实现GIS数据在Internet/Intranet网路上的传输、解释问题。解决的方法不外乎有两种：

１ 转换GIS数据格式，使之符合Internet标准，能直接被客户端浏览器所支持。

符合这一种方式的WebGIS包括以上所列的基于CGI/ISAPI的服务器模式和ASP组件方式；

２ 在客户端上加程序以使GIS数据经网络传输到待客户机后能在本地机上被解释。

    符合这一种方式的WebGIS包括以上所列的：基于Java/Java Applet的客户机服务器两端编程的模式；通过下载ActiveX控件到客户机上一解释GIS矢量数据的方式和插件（Plug-In）方式。

    在我们的系统中采用了ASP组件方式。基于ASP组件方式的WebGIS开发充分利用了COM技术和ASP服务器组件可扩充的特点，开发出可用于操作GIS数据的ASP服务器组件。用户通过在服务器端编写脚本程序（VBScript，JScript等）组合，调用该组件的属性，方法来操作GIS数据，同时将GIS矢量数据转换为GIF/JPEG等图像格式。服务器端脚本程序执行的结果是标准的HTML语言，这使得客户端不论使用什么浏览器都可以正确的浏览到网

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三、MapGISIMS的工作原理和功能

     MapGIS－IMSInternet Map Server是中地软件推出的新一代基于Internet的分布式GIS解决方案。对于最终用户，它提供了一种更为快捷、廉价的方式以获取地理信息；对于高级用户，它还提供了更为丰富的管理工具来建立可缩放的、高效的站点。MapGIS－IMS遵循GIS标准，采用分布式GIS软件技术，基于Internet网，采用多层体系结构和几种分布式对象技术的综合使用（CORBA，DCOM、JAVA）来为建立及发布地图信息提供了快捷的一体化解决方案。

3.1 MAPGISIMS的工作原理

    我们在实际开发中选用的是武汉中地公司的WebGIS组件MapGISIMS。MapGISIMS是一个功能全面的WebGIS服务器组件，网站开发人员可以直接利用它来进行GIS数据获得，属性提取，地图发布浏览等操作。基于MapGISIMS的WebGIS开发模式是基于ＡＳＰ的组件调用方法。网站开发人员通过在ASP脚本VBScript/JScript中组合调用MapGISIMS的方法来实现网上地图的浏览查询等功能。因为ＨＴＭＬ不支持图形的矢量格式，故MapGISIMS通过将GIS矢量图形转化为ＧＩＦ位图来实现网上地图的浏览。 

    系统分为三层结构：GIS Data Server－Layer，WebGIS Server－Layer Client/Browser－Layer。

１ 客户端浏览器层采用普通的HTML浏览器，接收普通的HTML页面。它的任务是访问WebGIS服务器中有关的ＡＳＰ页面，并请求地图数据。

２ WebGIS服务器层主要由两部分组成：一是Web服务器软件如IIS（MicroSoft Internet Information Server），一是基于MapGIS平台的MapGISServer 组件。WebGIS服务器接收到浏览器端的请求后，利用MapGIS Server 组件的功能，进行处理、分析、计算等，如果需要GIS数据服务器的数据，则向GIS数据服务器发出请求。

３ GIS数据服务器层包括GIS系统和空间数据库。它完成数据的定义存储、检索、完整性约束以及有关的数据库管理工作，它接收到WebGIS服务器的数据请求，并将处理结果交送WebGIS服务器。

3.2 MAPGISIMS的特点和功能

    IMS提供了包括显示、工程管理、工作区管理、分析功能等一系列COM模块，利用微软的Active Server ＰａｇｅｓＡＳＰ技术，可建立丰富的GIS应用。通过ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ和VBScript等编程语言，用户可以定制Ｗｅｂ页，通过ＦｒｏｎｔＰａｇｅ Ｖｉｓｕａｌ ＩｎｔｅｒＤｅｖ等产品建立客户化的用户界面。脚本程序可以在浏览器端执行，也可以通过标准应用服务器如ＡＳＰ在服务器端执行。 

  多层体系结构：由分布在客户端的浏览器、Ｗｅｂ服务器、GIS服务器和数据库服务器组成它具有很强的数据操纵和事务处理能力，以及安全性和完整性约束。

  通过空间数据引擎（Spatial Ｄａｔａ Ｅｎｇｉｎｅ）系统和商用数据库可进行无缝联结，实现图形和属性库的统一组织和管理。提供了空间事务处理功能和对多用户并发控制。

  基于ＩＳＡＰＩ/ActiveＸ模式下客户端自动下载ActiveＸ控件来显示矢量图形，并可自由地处理每个元素、查询地图数据，分析数据，实现图形的闪烁等功能。基于ＡＳＰ/COM模式下，浏览器端不需要任何额外程序和模块，即可进行网上浏览。

  提供了图形的任意放大、缩小、漫游、复位、更新、变焦显示、分层显示等基本操作；基于矢量的线形、图案的实时生成和传送。

  点、线、面的可视化查询显示及图形与属性互查。可以查询地图的属性，地理坐标、位置等信息。浏览的属性数据不仅包括数值型的，而且可以包括非数值型的，如图象、地图、动态图象等多媒体属性。支持ＷＡＰ查询。

  开发者可以通过MapGIS－IMS软件开发包开发特定的应用，并可以访问核心的软件组件和界面。

 四、基于MapGISIMS的城市应急指挥系统的实现

     在实际的开发中，我们在MapGIS平台上实现了一个基于WebGIS的城市应急指挥系统。

4.1 系统架构

    系统的开发选用MapGIS平台提供的MapGISIMS，并结合微软的ＩＩＳ服务等形成具有自己特色的Ｗｅｂ应急指挥应用系统。这样选择的目的主要是简化开发设计，利用与GIS相同的平台系统以及地图数据。该系统采用了三层结构的设计模式，在服务器端实现业务规则层和数据层，在客户端实现用户界面显示和交互操作，并采用ＸＭＬ等相关技术实现，实现跨平台的应用。

    其中：

  GIS数据服务器采用Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００ Ａｄｖａｎｃｅ Server ＋ Ｏｒａｃｌｅ ９ｉＲ２系统，用MapGIS作为空间数据库管理工具。

  WebGIS服务器采用Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００ Server ＋ ＩＩＳ系统。

  基于MapGISIMS 服务器组件，使用ＡＳＰ完成城市应急指挥系统WebGIS的编码。

  系统客户端可以采用具有普通浏览器IE、Ｎｅｔｓｃａｐｅ Ｎａｖｉｇａｔｏｒ．．．．．的任何系统（系统必须安装有ＪＡＶＡ ＶＭ）。

4.2 数据分类

    城市应急指挥系统中涉及的数据共分为通用GIS数据图层、应急系统专用图层和应急系统管理数据三大类。其中：

    通用GIS数据图层包括通用面图层（区划、水系、绿地等）、通用线图层（道路、河流等）、通用点图层（单位、电话等）共计３０多个图层。

应急系统专用图层包括专业点图层（１１０案件、１２２交通事故、１１９火灾、消防水源、重点单位等）、专业面图层（派出所辖区、交通中队辖区、消防中队辖区等）、专业线图层（消防行车路线、交警行车路线、事故多发地段等）以及专业网图层（道路交通网络等）

    应急系统管理表包括图层信息、属性名称、预案存档标记、授权等。

4.3 系统实现的功能

１ 在浏览器的方式下，完成GIS的基本功能，包括放大、缩小、漫游、复位、测距、地图打印等电子地图操作功能。

２ 查询功能。不但可以操作城市基础数据，更可以实现对应急专业数据的多种互动查询等基本功能。对于城市基础地图数据，可以实现模糊查询、周边环境查询、拉框查询、画圆查询等基本查询功能；对于应急专业数据（如１１０警力、１２２警力、１１９警力等），可以实现图到属性、属性到图的专业查询。

３ 最佳路径查询。在公安系统中，要求接警和处警都必须在一定时间内完成，于是处警时选择最近的路线就成为一个关键问题。最佳路径查询的功能可以解决这个问题，该功能要求根据道路情况选择从两个地点之间的最佳路径。

４ 删除和添加报警点的功能。在输入报警案件点有错的情况下，允许用户删除错误的报警案件点，并在正确的位置添加新的报警案件点。

 五、结束语

     GIS在应急指挥系统中占了比较重要的分量，特别是在快速定位、辅助调度、辅助决策等各个方面都有着不可替代的作用。同样，WebGIS的应用，不但在快速出警、案件记录等方面起着重要的作用，而且可以降低系统的软硬件成本，使得系统的应用得到最大的用户群体。