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摘 要：首先对ArcIMS整个技术体系进行描述，基于Java Custom Viewer对国土信息协同处理服务和专题图发布两种关键技术进行研究，实现了国土资源信息服务系统的快速开发、灵活部署和协同处理服务。
关键词：国土资源；地理信息服务；WebGIS；Web Services；ArcIMS
中图分类号：TP393.18文献标识码：A
The Research of Land Resources Information Service System Based on WebGIS
XU Li-min
(Land and Resources Bureau in Luoyang，Henan Luoyang 471000）
Key words: Land Resources；Geographic Information Service；WebGIS；Web Services；ArcIMS
随着信息技术，特别是地理信息系统、网络、数据库等技术的快速发展和日臻成熟，在Web上进行各种信息发布已经成为当前应用的热点，地理信息系统也从封闭桌面系统发展到了面向大众的网络化的开放系统WebGIS[1-3]。目前，如何更好地利用大量的国土信息为国土主管部门和大众服务，已经成为国土资源信息化需要解决的一个重要问题。
1 ArcIMS技术体系描述
ArcIMS是一个由客户端部件和服务器端部件组成的分布式系统。客户经过Internet或Intranet服务器向ArcIMS发出请求信息，ArcIMS服务器处理该请求，并将结果返回到客户浏览器。ArcIMS服务器端部件包括:ArcIMS空间服务器, ArcIMS应用服务器、ArcIMS应用服务器的连接器, ArcIMS管理器。
ArcIMS由表达层，中间件层和数据存储层组成，如同我们系统总体结构图表达的结构一致，所以在实例开发中选用了ArcIMS。表示层是指ArcIMSViewers。逻辑事务层由Web Server, ArcIMS应用服务器和ArcIMS应用服务器连接器及ArcIMS空间服务器组成。数据存储层指数据源。各个不同层之间通过ArcXML进行通讯。ArcXML是ArcIMS版本的XML，即可扩展的标记语言。
2 基于ArcIMS的国土资源信息服务系统的关键技术
2.1基于ArcIMS的国土资源信息服务系统的实现流程
本系统主要分为服务器端和客户端两个模块，服务器端运行一个多线程的服务程序，主要功能是后台的数据库查询和空间数据运算的功能，只有一些服务器管理的工具，此端主要由ArcIMS来提供。系统提供给用户的许多功能是由内嵌于浏览器的Java Applet来实现。ArcIMS有两种Java viewer，即Java Custom Viewer和Java Standard Viewer。但Java Custom Viewer在定制和二次开发时有更大的灵活性和更多的功能，它完全可以通过JavaScript HTML和Java Applet对象模型来定制，为需要使用大量的GIS功能的用户提供了很大的选择余地。本系统基于Java Custom Viewer的对象模型接口实现一个定制的Applet客户端，并通过ArcXML与服务器通信.根据网上地国土资源信息服务系统的功能需求和地图网站建立的过程，将本系统的开发过程分成以四个阶段:
2.1.1生成地图文件:根据系统需求，首先使用ArcIMS Author软件生成网站地图配置文件(*.AXL ),该文件的配置参数决定了用户登陆网站时首先看到的是地图数据显示风格。对于专题信息的地图数据，根据不同专题进行图层配置，分别针对每一专题生成一个单独的地图配置文件，系统在调用某一专题时就根据该专题的地图配置文件向服务器发送请求，服务器即可返回该专题的地图信息。
2.1.2创建地图服务和网站:地图配置文件生成以后，就可以使用ArcIMS Administrator创建和启动地图服务。地图服务的建立是根据Author生成的AXL文件。确定了网站将要使用的地图服务及其专题显示，还必须为其设计网站，可以利用ArcIMS Designer事先做好的模板来建立网站。我们这里选择是Java Custom Viewer.
2.1.3个性化网站开发:网站创建完成以后，可以综合运用网络开发工具和语言对网站进行个性化定制，主要是修改网页文件参数和根据需要创建新的网页文件。这里的"个性化"主要是指针对国土资源信息服务系统。为了适应的国土资源信息服务系统复杂的功能，本系统客户端的主界面左边由一个GroupBar来管理各项功能。此种设计方式将系统功能分为常用功能、查询分析、制图输出和系统工具四类，非常方便用户使用。
2.1.4信息浏览、查询分析
工作完成以后，客户端可以使用IE浏览器登陆网站，进行地图的浏览以及查询操作。由于是使用Java Custom Viewer进行定制，因此客户端在首次登陆网站主页时，会被提示要求下载并安装插件，用户只要根据提示下载并安装插件，然后重新启动IE登陆网站就可以正常浏览网页。
2.2基于ArcIMS的国土资源信息服务系统的关键技术
分布式地理信息协同组织服务是GIS互操作的基础，其基本特征是对物理上分布的资源相互访问，对共同任务协同组织合作完成。实现GIS互操作是网络环境下地理信息技术发展的必然趋势，互操作技术的研究正成为目前研究的一个热点。地理信息共享与GIS公众参与协同组织是实现社会化GIS发展的必由之路。协同处理技术为国土资源信息化协同工作环境的建立提供了技术支持。本文仅简单实现了国土信息协同处理服务中可搭载用户观点的交互式国土信息编辑和交互式国土信息批注功能。
2.2.1国土信息协同处理服务
交互式国土信息编辑处理:交互式地理信息编辑处理提供一种良好的、基于互联网的互动式在线编辑环境。交互式编辑(EditNotes)工具是IMS技术的新功能，它引入了协作GIS的概念。它允许用户对数据的空间信息和属性信息进行编辑，这些建议存储于服务器端的Editnotes目录，供数据管理员查阅。在编辑之前需要建立编辑版本容器，可以通过函数setEditNotesFoldero来实现. 利用分布式国土信息服务平台的"交互式编辑(EditNotes)"模块对空间数据及其属性数据进行在线编辑。编辑工具操作的图形对象是一种分层管理的图层文件(shape)，对于一个制图对象分为不同的数据层面(点、线、面)分别进行编辑，并可以对图层中的特征要素进行属性的编辑，建立分层数据文件。通过函数setEditNotes (n, newMode)中n参数的不同选择完成选择、添加、删除、修改等不同操作。
交互式国土信息批注技术:交互式地理信息批注技术是一种类似“电子白板”的技术，属于WebGIS中的标注功能。在公众参与方面可实现交互式在线公众点评，在行业应用方面可实现有关部门的红线勾画或上级部门的在线批注。交互式地理信息批注技术使用户的信息交流，在形式上可以跨越时间及空间限制，如同进入聊天室，在内容上不仅仅是数据还可以包括用户观点与建议。系统中是利用ArcIMS MapNotes来实现的，这种技术也是ArcIMS的一项独特的新功能。MapNotes工具引入了协作GIS的概念一一不仅共享数据，而且共享对数据的评论，客户能够杳看其它用户的MapNotes并且对其作出反馈。具体操作时，允许用户添加文字、图形、向参加协作的用户自由描绘任意实体。同EditNotes一样，在批注之前需要建立存储容器(主要代码如下)，然后需要建立地图标注图层，如果列表中有可选择的标注图层，也可以直接选择。批注工具操作的对象是实质上一个透明的图层，它具有空间坐标参考。在线批注允许多用户协同组织、共同参与。功能实现通过函数setMapNotesTool (mode)中mode参数的不同选择完成添加(文字、图形图像或任意描绘实体)、删除、修改等不同操作。最后需要通过函数sendSubmitAndEndMapNotes()实现批注结果的提交。批注的内容保存在服务器的地图批注存储容器中，方便其他用户参阅批注内容。看起来好像一般网站上的留言本，但这留言内容是空间信息。
2.2.2国土信息专题图发布
专题制图的概念，就是根据相应的专题数据或是指标，采用一定的算法，对空间要素进行分类分级，并以一定的分类分级符号进行可视化展示，从而使得用户能够以直观的方式，了解某个专题的空间分布和定性、定量特征。当然国土领域有许多专题信息需要发布，例如在土地专题中，地籍图、土地利用图等都是反应一个地区的土地类型、质量、数量、利用现状及其分布等的专题地图，矿产分布图是反应一个地区的矿产类型、数量和其分布特征的专题地图。本系统是对地图配置文件*.AXL进行修改，实现某一地区的土地利用现状专题图的发布。在ArcIMS的二次开发中ArcXML作为客户端和服务器端的通信语言，其灵活性和可扩展性有目共睹. ArcXML是ESRI结合网络GIS系统的特点，通过对可扩展标记语言一一XML进行扩展和修订而衍生出来，文件扩展名为AXL;它包括一系列对服务器的请求指令和服务器端的应答，还有一套完整的空间对象描述，以及ArcIMS的MapService的配置信息。比较适合于客户端和服务器端在网络上进行通信。当然要想实现专题地图的功能也需要对ArcXML进行操作。
3 国土资源信息服务系统的实现
系统通过ArcIMS搭建了一套国土信息服务平台，有效管理和利用庞大复杂的国土信息，为公众及国土部门提供信息服务，实现信息共享。系统功能主要是在客户端体现出来的，除了基本地图浏览查询外，还为了应用需求制作了专题地图。另外还设计了在线编辑，提供国土信息协同处理服务。从客户端主界面的工具箱可以看出，系统功能主要由常用功能、查询分析、制图输出和系统工具四个主要功能模块组成。
4 结束语
本文研究的重点是探讨一个基于WebGIS的国土资源信息服务系统的设计方案，以及在此基础上开发出一个简单的国土资源信息服务系统的原型。从系统实现角度，在ArcIMS技术体系下，采用Java Custom Viewer，原理为内嵌于浏览器的Java Applet，这种ArcIMS开发方法有利于实现国土资源信息服务系统的快速开发与灵活部署，并且许多高级的功能，能够提供许多国土信息协同处理服务，符合软件工程的技术潮流。
参考文献：
[1]孙立坚，刘纪平，王亮，朱诩.基于WebServices技术的GIS体系结构研究[J].地理信息世界，2005,(6)3:21-25.
[2]王丹红，王晶海.国土资源信息系统基础框架研究[J].福建电脑，2005,(8)：26-27.
[3]孙在宏，陈惠明，乔伟峰等.土地管理信息系统[M].科学出版社，2005.
关键词：国土资源；地理信息服务；WebGIS；Web Services；ArcIMS
中图分类号：TP393.18文献标识码：A
The Research of Land Resources Information Service System Based on WebGIS
XU Li-min
(Land and Resources Bureau in Luoyang，Henan Luoyang 471000）
Key words: Land Resources；Geographic Information Service；WebGIS；Web Services；ArcIMS
随着信息技术，特别是地理信息系统、网络、数据库等技术的快速发展和日臻成熟，在Web上进行各种信息发布已经成为当前应用的热点，地理信息系统也从封闭桌面系统发展到了面向大众的网络化的开放系统WebGIS[1-3]。目前，如何更好地利用大量的国土信息为国土主管部门和大众服务，已经成为国土资源信息化需要解决的一个重要问题。
1 ArcIMS技术体系描述
ArcIMS是一个由客户端部件和服务器端部件组成的分布式系统。客户经过Internet或Intranet服务器向ArcIMS发出请求信息，ArcIMS服务器处理该请求，并将结果返回到客户浏览器。ArcIMS服务器端部件包括:ArcIMS空间服务器, ArcIMS应用服务器、ArcIMS应用服务器的连接器, ArcIMS管理器。
ArcIMS由表达层，中间件层和数据存储层组成，如同我们系统总体结构图表达的结构一致，所以在实例开发中选用了ArcIMS。表示层是指ArcIMSViewers。逻辑事务层由Web Server, ArcIMS应用服务器和ArcIMS应用服务器连接器及ArcIMS空间服务器组成。数据存储层指数据源。各个不同层之间通过ArcXML进行通讯。ArcXML是ArcIMS版本的XML，即可扩展的标记语言。
2 基于ArcIMS的国土资源信息服务系统的关键技术
2.1基于ArcIMS的国土资源信息服务系统的实现流程
本系统主要分为服务器端和客户端两个模块，服务器端运行一个多线程的服务程序，主要功能是后台的数据库查询和空间数据运算的功能，只有一些服务器管理的工具，此端主要由ArcIMS来提供。系统提供给用户的许多功能是由内嵌于浏览器的Java Applet来实现。ArcIMS有两种Java viewer，即Java Custom Viewer和Java Standard Viewer。但Java Custom Viewer在定制和二次开发时有更大的灵活性和更多的功能，它完全可以通过JavaScript HTML和Java Applet对象模型来定制，为需要使用大量的GIS功能的用户提供了很大的选择余地。本系统基于Java Custom Viewer的对象模型接口实现一个定制的Applet客户端，并通过ArcXML与服务器通信.根据网上地国土资源信息服务系统的功能需求和地图网站建立的过程，将本系统的开发过程分成以四个阶段:
2.1.1生成地图文件:根据系统需求，首先使用ArcIMS Author软件生成网站地图配置文件(*.AXL ),该文件的配置参数决定了用户登陆网站时首先看到的是地图数据显示风格。对于专题信息的地图数据，根据不同专题进行图层配置，分别针对每一专题生成一个单独的地图配置文件，系统在调用某一专题时就根据该专题的地图配置文件向服务器发送请求，服务器即可返回该专题的地图信息。
2.1.2创建地图服务和网站:地图配置文件生成以后，就可以使用ArcIMS Administrator创建和启动地图服务。地图服务的建立是根据Author生成的AXL文件。确定了网站将要使用的地图服务及其专题显示，还必须为其设计网站，可以利用ArcIMS Designer事先做好的模板来建立网站。我们这里选择是Java Custom Viewer.
2.1.3个性化网站开发:网站创建完成以后，可以综合运用网络开发工具和语言对网站进行个性化定制，主要是修改网页文件参数和根据需要创建新的网页文件。这里的"个性化"主要是指针对国土资源信息服务系统。为了适应的国土资源信息服务系统复杂的功能，本系统客户端的主界面左边由一个GroupBar来管理各项功能。此种设计方式将系统功能分为常用功能、查询分析、制图输出和系统工具四类，非常方便用户使用。
2.1.4信息浏览、查询分析
工作完成以后，客户端可以使用IE浏览器登陆网站，进行地图的浏览以及查询操作。由于是使用Java Custom Viewer进行定制，因此客户端在首次登陆网站主页时，会被提示要求下载并安装插件，用户只要根据提示下载并安装插件，然后重新启动IE登陆网站就可以正常浏览网页。
2.2基于ArcIMS的国土资源信息服务系统的关键技术
分布式地理信息协同组织服务是GIS互操作的基础，其基本特征是对物理上分布的资源相互访问，对共同任务协同组织合作完成。实现GIS互操作是网络环境下地理信息技术发展的必然趋势，互操作技术的研究正成为目前研究的一个热点。地理信息共享与GIS公众参与协同组织是实现社会化GIS发展的必由之路。协同处理技术为国土资源信息化协同工作环境的建立提供了技术支持。本文仅简单实现了国土信息协同处理服务中可搭载用户观点的交互式国土信息编辑和交互式国土信息批注功能。
2.2.1国土信息协同处理服务
交互式国土信息编辑处理:交互式地理信息编辑处理提供一种良好的、基于互联网的互动式在线编辑环境。交互式编辑(EditNotes)工具是IMS技术的新功能，它引入了协作GIS的概念。它允许用户对数据的空间信息和属性信息进行编辑，这些建议存储于服务器端的Editnotes目录，供数据管理员查阅。在编辑之前需要建立编辑版本容器，可以通过函数setEditNotesFoldero来实现. 利用分布式国土信息服务平台的"交互式编辑(EditNotes)"模块对空间数据及其属性数据进行在线编辑。编辑工具操作的图形对象是一种分层管理的图层文件(shape)，对于一个制图对象分为不同的数据层面(点、线、面)分别进行编辑，并可以对图层中的特征要素进行属性的编辑，建立分层数据文件。通过函数setEditNotes (n, newMode)中n参数的不同选择完成选择、添加、删除、修改等不同操作。
交互式国土信息批注技术:交互式地理信息批注技术是一种类似“电子白板”的技术，属于WebGIS中的标注功能。在公众参与方面可实现交互式在线公众点评，在行业应用方面可实现有关部门的红线勾画或上级部门的在线批注。交互式地理信息批注技术使用户的信息交流，在形式上可以跨越时间及空间限制，如同进入聊天室，在内容上不仅仅是数据还可以包括用户观点与建议。系统中是利用ArcIMS MapNotes来实现的，这种技术也是ArcIMS的一项独特的新功能。MapNotes工具引入了协作GIS的概念一一不仅共享数据，而且共享对数据的评论，客户能够杳看其它用户的MapNotes并且对其作出反馈。具体操作时，允许用户添加文字、图形、向参加协作的用户自由描绘任意实体。同EditNotes一样，在批注之前需要建立存储容器(主要代码如下)，然后需要建立地图标注图层，如果列表中有可选择的标注图层，也可以直接选择。批注工具操作的对象是实质上一个透明的图层，它具有空间坐标参考。在线批注允许多用户协同组织、共同参与。功能实现通过函数setMapNotesTool (mode)中mode参数的不同选择完成添加(文字、图形图像或任意描绘实体)、删除、修改等不同操作。最后需要通过函数sendSubmitAndEndMapNotes()实现批注结果的提交。批注的内容保存在服务器的地图批注存储容器中，方便其他用户参阅批注内容。看起来好像一般网站上的留言本，但这留言内容是空间信息。
2.2.2国土信息专题图发布
专题制图的概念，就是根据相应的专题数据或是指标，采用一定的算法，对空间要素进行分类分级，并以一定的分类分级符号进行可视化展示，从而使得用户能够以直观的方式，了解某个专题的空间分布和定性、定量特征。当然国土领域有许多专题信息需要发布，例如在土地专题中，地籍图、土地利用图等都是反应一个地区的土地类型、质量、数量、利用现状及其分布等的专题地图，矿产分布图是反应一个地区的矿产类型、数量和其分布特征的专题地图。本系统是对地图配置文件*.AXL进行修改，实现某一地区的土地利用现状专题图的发布。在ArcIMS的二次开发中ArcXML作为客户端和服务器端的通信语言，其灵活性和可扩展性有目共睹. ArcXML是ESRI结合网络GIS系统的特点，通过对可扩展标记语言一一XML进行扩展和修订而衍生出来，文件扩展名为AXL;它包括一系列对服务器的请求指令和服务器端的应答，还有一套完整的空间对象描述，以及ArcIMS的MapService的配置信息。比较适合于客户端和服务器端在网络上进行通信。当然要想实现专题地图的功能也需要对ArcXML进行操作。
3 国土资源信息服务系统的实现
系统通过ArcIMS搭建了一套国土信息服务平台，有效管理和利用庞大复杂的国土信息，为公众及国土部门提供信息服务，实现信息共享。系统功能主要是在客户端体现出来的，除了基本地图浏览查询外，还为了应用需求制作了专题地图。另外还设计了在线编辑，提供国土信息协同处理服务。从客户端主界面的工具箱可以看出，系统功能主要由常用功能、查询分析、制图输出和系统工具四个主要功能模块组成。
4 结束语
本文研究的重点是探讨一个基于WebGIS的国土资源信息服务系统的设计方案，以及在此基础上开发出一个简单的国土资源信息服务系统的原型。从系统实现角度，在ArcIMS技术体系下，采用Java Custom Viewer，原理为内嵌于浏览器的Java Applet，这种ArcIMS开发方法有利于实现国土资源信息服务系统的快速开发与灵活部署，并且许多高级的功能，能够提供许多国土信息协同处理服务，符合软件工程的技术潮流。
参考文献：
[1]孙立坚，刘纪平，王亮，朱诩.基于WebServices技术的GIS体系结构研究[J].地理信息世界，2005,(6)3:21-25.
[2]王丹红，王晶海.国土资源信息系统基础框架研究[J].福建电脑，2005,(8)：26-27.
[3]孙在宏，陈惠明，乔伟峰等.土地管理信息系统[M].科学出版社，2005.