基于Mapinfo三层结构水利地理信息系统设计

摘要：随着信息技术不断发展和数字城市建设，地理信息系统应用到各行各业领域中。本系统采用三层结构设计方法，在mapinfo基础上利用Visual Basic 6.0和ASP进行二次开发，实现对江苏某市水利设施综合管理和远程查询，可以方便局、县、乡三级管理和维护各类水利设施，将大大提高工作和办事效率。

关键词：三层结构；水利；地理信息系统

Design of 3-ties Water Geographical Information System Basing on Mapinfo

Abstract:With the develop of the information technology constantly and digital urban construction, the geographical information system is applied to all trades and professions field. Using 3-ties structure, we develop this system with Visual Basic 6.0 and ASP based on the platform of mapinfo foundation, and implement the water conservancy projects comprehensive management of one city in Jiangsu and long-distance query , this system can help the office, county, township manage and safeguard all kinds of water conservancy projects expediently , will improve the efficiency of work greatly .
Key words: 3-ties structure; water conservancy; geographical information system

1 引言

地理信息系统作为支持空间定位信息数字化获取，管理和应用的技术体系，随着计算机技术、空间技术和现代信息基础设施的飞速发展和数字化地球的提出，已广泛应用于各个领域，产生了巨大的经济和社会效益。在水利行业，开展数字化的建设，要求把流域内各种与水相关信息通过先进的手段，按照统一的数据规则，集成到统一的地理信息平台上，对各种问题进行综合管理，这将为流域水管理、信息监察、提供一个先进的、多方位的信息平台。本系统的开发主要结合了江苏某市河流水域多和该市水利局的要求，开发实现这些功能的水利地理信息系统，为该市开展水利数字化建设提供一个强有力的信息平台。

水利地理信息系统是对水域地理环境的各种要素进行分析和研究，并在管理、规划与决策中应用的信息系统。网络化水利地理信息系统是针对水利行业，在Internet网络环境下，以网络浏览器为应用工作平台，在客户端可以实现对矢量数据的操作，可以在多个客户端实现原来在本机上才能实现的功能，并可通过网络远程调用和发布各类数据、图形、图像的计算机信息系统[1]。

2 系统的功能需求

2.1 系统研发目标

水利地理信息系统将在该市水利局内部网络上运行，以该市水利局提供已经调绘的1/10000“土地利用现状图”为基础，采用矢量化方式录入所有相关全部图形元素及其属性，高程基准采用废黄河高程系，利用GIS（地理信息系统）技术和数据库技术，采用多用户浏览，集中管理维护的设计模式，对该市及其管辖的县（市）乡（镇）的江河流域、水利设施、水利工程设计施工进行统一控制和管理，该系统将提供图文一体化的维护管理、综合查询等功能，为水利管理提供辅助决策依据，同时可以对电子地图进行部分的修改操作，提供和其他水利管理系统的接口和扩充。

2.2 综合管理子系统功能需求

综合管理子系统中水利区域、河道、设施以及其他配套设备等编码统一采用当地水文局编码标准或规范。综合管理子系统主要实现系统管理、地图缩小、放大、移动等操作、属性数据管理、图形查询、属性数据查询、地图更新以及数据报表自适应打印等功能。

2.3 远程浏览查询子系统功能需求

远程浏览查询子系统主要的用户是该市水利局管辖的县（市）、乡（镇）水利部门领导和员工，该子系统主要提供远程用户通过Internet Explore浏览器实现地图操作、图形查询、数据查询以及对数据报表操作等功能。对地图的操作主要是远程对地图实现放大、缩小、漫游，远程调整和设置图层叠加次序；对图形和数据远程查询主要是根据用户输入信息查找到相关信息并在地图中显示对应的属性数据信息和图形。

3 网络地理信息系统设计

3.1 系统的总体设计

本系统主要是结合对地理信息系统的相关研究与该市水利局的实际情况和需求，在Mapinfo的GIS平台下进行二次开发。系统结构采用数据层、应用层以及用户层（包括远程用户）三层结构，如图1。该结构可以快捷、方便地实现集中管理维护、本地用户和远程用户浏览功能，而且系统应具有确切的稳定性和可靠性[2]。

图1 水利地理信息系统总体结构图 (略)

用户层的主要人员由两部分组成：一是系统管理员，主要是负责管理该市水利资源及其配套设施的电子地图和属性信息，如：修改更新；二是用户，即该市水利局所属县（市）乡（镇）领导和员工、农水科研站员工以及网上的其他用户，他们主要是在Internet网络环境下，以网络浏览器为应用工作平台，查询该市水利资源及其配套设施的电子地图和属性信息。

应用层主要是为用户操作和浏览该市水利资源及其配套设施的电子地图和属性信息提供一个平台，为用户和地图数据架起一个方便而快捷的桥梁。系统管理员通过应用层的GIS平台将地图数据发布到应用服务器上为其他用户浏览和查询地图数据提供方便；其他用户则利用应用层的远程浏览查询子系统与应用服务器建立联系，然后依托应用服务器与系统数据库建立连接，这样用户就实现了对地图数据的浏览和查询。

数据是地理信息系统的灵魂和基础，数据层主要负责对系统中数据库的管理和存放，可分为系统管理数据库部分和系统属性数据库部分。系统管理部分主要用户权限管理、参数设置、地图索引以及日志管理等功能。系统属性数据管理部分主要对河道、圩区、配套水利设施、重要建筑物以及水利农水科研站属性数据等存放。包括河道要素数据表、河道断面表、圩区属性数据表、配套水利设施表、重要建筑物表、水利农水科研站表、道路资料表、市乡镇行政区水利资料表、圩堤资料表、排涝站资料表、涵洞表、桥梁表、闸口表以及堤防表。

3.2 系统的功能模块设计

该系统地图数据的网络发布是在B/S模式下进行的，数字地图文件只能供管理员操作，其他用户只能对它进行浏览和查询，而无权对其进行修改，考虑到这些原因，该系统应该设计两个子系统供不同的人员使用，即综合管理子系统（供管理员使用）和远程浏览查询子系统（供其他用户使用）。
综合管理子系统主要实现对后台地图数据的管理，如：系统管理，地图更新，属性管理，地图操作，图形查询，数据报表打印等。

zjg728

2008年05月17日 10:50:03

2楼

远程查询子系统主要通过内部网访问Web服务器中的数据和信息，并可以利用IE浏览器实现远程浏览地图和属性数据的各种操作，并能实现数据报表打印等功能[3]。

4 水利地理信息系统功能实现

水利地理信息系统实现水利电子地图浏览河管理等各功能[4]，如：数据绑定、图形查询、图形编辑、图层控制、专题制图等功能。图2显示了该系统的主界面。

图2 系统主界面 (略)

4.1 数据库连接

用户在进行空间数据浏览、查询和分析的时候，往往希望响应速度快。但是由于地图数据量大，传输速度慢，在客户端用户进行数字地图操作时程序响应速度也就慢了，如果此时有很多的用户同时访问WEB服务器，那么访问速度就自然更加慢了。由于网络传输速度引起的问题是难以克服的，但是要提高访问速度还是有工作可做的。提高数据访问速度可以从建立高效的数据库连接着手[5]：

建立高效的数据库连接，最好使用OLEDB，充分利用连接池，在建立连接后要尽快释放数据库对象，如：Map1.open str1,cnn1
Map1.close
cnn1.close
Map2.open str2,cnn2
Map2.close
cnn2.close

在利用WAST软件模拟大量用户同时点击的情况进行测试的时候发现及时释放数据库对象并充分利用连接池明显提高了访问速度。服务器处理 ASP 时不是一次只处理一个，也不是一次就把整个页面处理完，没有关闭的连接只会占用更多。所以，尽快的释放 Connection ，使它回到连接池中才是最佳选择。

4.2 图层的控制

点图层本身并不是非常有用，但当把这样的由点类型构成的地图覆盖在线状地图和区域地图上时，就得到了一幅非常有用的地图。每一幅单独的地图是一个图层，MapX 把地图存储为图层的集合。Layers 集合提供了对图层控制的方法。在“设计时”通过编程可以对图层进行改变，如：新建图层，删除图层以及更改图层的可见性和样式等操作[6]。

创建图层可以创建新的临时或永久的 MapInfo 表图层。该方法返回 Layer 对象——即添加到集合的Layer 对象。部分代码如下:
dim lyr as layer
set lyr = Map1.Layers.CreateLayer (“二级河道”)

图层缩放保证一个地图图层仅在某些缩放级别显示。图层缩放控制地图图层的显示，使它仅当地图缩放水平在预先设置的距离内时才显示。可为每个图层设置不同的图层缩放级别。例如，如果地图包括河流地图图层，当用户过于缩小地图时，可能发现河流变得难以辨认。使用图层缩放可以建立当用户缩小地图以显示大于 5 英里的区域时，MapX 可自动隐藏河流的地图[7]。

以下代码使用 Layers 集合的 Add 方法向地图添加图层并通过修改 Layer 对象的属性而建立图层缩放[6]。

Dim lyrrivers As Layer
Set lyrrivers = Map1.Layers.Add(“rivers.tab”, 3)
lyrrivers.ZoomLayer = True
lyrrivers.ZoomMin = 0
lyrrivers.ZoomMax = 5

一旦为图层设置了图层缩放，当地图在最小缩放级别和最大缩放级别之间缩放时，图层将在地图上显示。

5 结束语

水利地理信息系统作为一种特殊的管理系统, 它以地图数据为基础，强调二维数据信息,在设计过程中去掉原来Mapinfo中三维数据的处理部分,大大提供系统运行速度,方便用户快速提取需要的信息，为领导决策提供一种方便快捷的分析方法和信息支持。有助于政府部门决策及工程设计人员对水系分布及其周边环境进行全面的了解，准确地掌握各种状况，有利于各种水利工程和设施高效管理。
参考文献

[1]陈志军,王丹.基于MapX的WebGIS系统[J].沈阳航空工业学院学报.2005.2.vol22(2);
[2]MapInfoCompany.EnterpriseMappingDeploymentsWhitePaper[EB/OL].http://www.mapinfo.com/static/files/document/1074631612011/enterprise_whitepaper.pdf,2003;
[3]MapInfocompany.MapXknowledgedatabase[EB/OL].http://testdrive.mapinfo.com/kbase_by_product,2003;
[4]邬伦.地理信息系统原理、方法和应用[M].北京:科学出版社,2001;
[5]李胜乐, 陆远忠．MapInfo地理信息系统二次开发实例[M].北京:电子工业出版社,2004;
[6]龚健雅. 当代GIS若干理论和技术[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,2000;
[7]Kathatrine whiteh.基于组件的开发[M].北京:人民邮电出版社,2003.9.