基于flex的红色地图服务系统设计与实现

【摘 要】本文以地理信息数据、革命遗址普查数据为基础，结合RIA、Flex及网络分布式计算技术，基于ArcGIS API for Flex设计并实现了红色地图服务系统，为用户提供了数据浏览、数据维护、查询检索、统计分析、辅助决策等功能，实现革命遗址数据的信息化管理及可视化表达，提升了革命遗址保护与规划的辅助决策能力，也完善了宁波红色资源服务的应用体系。

【关键词】红色地图；flex；地图服务；ArcGIS

1、前言

宁波地处浙东，是浙东抗日根据地和游击根据地的核心区域，党史资源十分丰富。从革命遗址普查的情况和数据分析来看，宁波市革命遗址具有总量多、分布广，自然、人为毁坏较为严重，保护利用状况参差不齐等特点。因此急需建立一套科学、高效、完整、统一的宁波红色地图服务系统，对整个宁波的革命遗址资源进行有效的整合，以数字的形式反映革命遗址的现状。

本文建设的红色地图服务系统是一种以可视化的电子地图为载体，结合文字、图像、视频、声音等多媒体手段来展示革命遗址资源的现代信息产品，它是地理信息技术在红色资源建设中的一种全新应用产物。它通过人机交互来实时、动态的为人们提供数据漫游、信息检索、空间定位等功能。宁波红色地图服务系统的建成将进一步推进宁波红色资源的信息化应用，完善宁波红色资源的应用体系。

系统采用ESRI公司提供的ArcGIS Server平台，结合由Adobe公司的RIA应用程序框架Flex技术，相比传统WebGIS系统具有可灵活扩展、交互能力强、运行效率高、表现力丰富、用户体验好等特点[3]。

2、系统设计

2.1 总体架构

系统设计的原则是在满足各种信息处理功能需求的前提下，还应考虑系统安全、可靠、先进，同时，还要考虑经济实用，要易于扩展升级、易于操作、易于管理维护、易于用户掌握和学习使用等规则。系统采用B/S（browser/server） 结构。客户端能够在浏览器端方便浏览和操作，服务器端提供用户操作日志，保障系统及数据的安全。本系统可实现电子地图的基本功能，以及革命遗址数据相关信息的查询检索、定位分析，数据展示等功能，最大限度地满足革命遗址数据的展示和日常管理的要求。整个系统分为数据层、业务逻辑层、Web层和表现层等部分，其系统总体架构如下：

图1 系统总体架构图

2.2 系统开发环境

系统采用Flash Builder4.6作为开发平台，GIS开发包采用ArcGIS API for Flex，GIS 服务采用ArcGIS Server，系统数据库则采用GeoDataBase存储实现。

2.3 系统功能设计

全面整合宁波革命遗址资源，为进一步推进党史研究、宣传提供良好的参考信息，为公众提供一个了解体验宁波红色资源的信息平台。宁波红色地图服务系统实现四项功能模块。四项功能模块如下（见图2）：

（1）数据展示功能模块，包括地图数据与革命遗址专题数据的展示。平台以电子地图为所有数据的载体，通过地图形式全面展示革命遗址的空间分布，并将其相关的多媒体数据表现出来，即通过地图集成革命遗址专题数据的时间、空间、属性等各种信息。

（2）数据查询定位功能模块，对专题数据通过种方式进行查询定位。平台以网络平台的形式，通过人机交互来实时、动态的为人们提供数据查询，信息检索、空间定位等功能。

（3）信息查看功能模块，对革命遗址数据的信息资源进行多样式查看，包括视频、图像、属性文字介绍等。

（4）数据管理分析模块，包括对数据库中数据的位置，属性等信息进行管理与更新维护，以及对数据进行各方面的统计分析等功能。

图2 红色地图服务功能

3、关键技术

3.1 RIA与Flex技术

RIA即富互联网应用，具有高度互动性、丰富用户体验以及功能强大的客户端，可以有效地减轻服务器端的压力，把一些以前服务器承担的工作转到客户端，利用客户端闲置的能力进行处理。目前国内外有多种 RIA 解决方案，主流技术主要有 Ajax、Silver Light、Flex 等。本文采用了Flex技术，拥有丰富的用户接口组件，这些组件是由MXML以及面向对象的编程脚本语言ActionScript3.0搭建的，最终由Flex 编译器将其编译成智能的SWF格式客户端应用程序，在嵌入于大多数用户浏览器的 FlashPlayer 环境中运行[3]。

3.2 地图服务技术

系统设计采用基于服务的架构（SOA），以及ArcGIS Server地图服务技术，并充分利用ArcGIS的核心组件库及WebGIS标准服务功能，将功能强大的GIS 技术和网络技术结合在一起，满足用户地图浏览、查询检索、空间分析等多样化需求[1]。ArcGIS Server是一个基于Web的企业级GIS解决方案，支持使用REST 接口GIS服务，所有的资源和操作都由RESTAPI实现，对这些资源和操作的访问都是通过ArcGIS Server的GIS服务的URL得到实现的。

3.2 基于瓦片技术的地图服务缓存

服务器端的瓦片技术，即预先在服务器上切割出金字塔结构的地图图片，提供给客户端来访问，在表示某一区域的图片是再从图库取出并进行拼接和平移。由于预先生成了地图图片，在客户端不需要读取空间数据库数据和实时渲染地图，读取时不涉及WebGIS服务器的解析和地图生成过程，而是一个存储的图像加载，因此其速度比客户端瓦片技术和非瓦片式GIS要快得多，大大节省了系统响应时间。

图3 地图金字塔图片示意图

4、系统数据建设

4.1数据库建设

数据库分为专题数据库、地图数据库、系统管理数据库3个子库。数据库建设工艺流程如图4所示[1]。专题数据库以革命遗址普查数据为基础，包含了该数据的基本属性信息、GPS点信息、图片信息、视频信息等。革命遗址数据经过格式转换、数据提取、检查校准、整合编辑、数据导入，形成空间位置与属性信息相关联的专题数据库。地图数据库以多尺度基础地理信息数据为基础，包括有各种不同比例尺的POI数据、DEM、DLG等。因其数据来源、数据格式、数学基础等不尽相同，所以对地图数据要进行格式转化、坐标转换等数据预处理，然后进行要素提取、编码重组、数据一致性编辑、要素对象化处理、数据检查，形成地图数据库。系统管理数据库以系统管理需要为基础，包括用户、系统日志、数据备份、数据安全等核心内容，也是建立角色分配、数据维护、系统应用日志管理、数据备份等系统功能的基础。

图4 数据库建设工作流程

4.2 电子地图数据集建设

电子地图数据集制作主要包括地理底图编制、革命遗址数据专题信息可视化表达、地图金字塔制作。地理底图由晕渲电子地图和影像电子地图组成。晕渲电子地图由矢量数据叠加地貌晕渲数据配图生成，从地貌及地物相关关系反映文物点的电子地图数据集建设空间分布。革命遗址数据专题信息可视化表达主要体现文物专题特征。采用革命遗址普查的分类体系，配以反映红色专题的符号库，在电子地图中可视化表达。地图金字塔制作以地理底图编制、专题信息可视化表达为基础。为了提高地图服务的响应速度，基于瓦片技术的制作系列显示比例尺的地图服务缓存。按照12级显示比例尺构建，最大比例尺为 1：2000，最小比例尺为 1：4 096 000。

图 5 红色地图（宁波市梁弄镇）

5、结束语

基于ArcGIS API for Flex 开发的红色地图服务系统，以空间基础地理信息数据、革命遗址普查资料为基础，资料信息具有权威性和现势性；结合多项前沿关键技术，采用分布式计算、网络化运行的系统环境，系统构架合理；电子地图图面美观、视图快速，系统提供数据浏览、数据维护、查询检索、统计分析、辅助决策等功能，系统功能满足专业及大众需求，实现了革命遗址资料的信息化管理和科学化应用，进一步提升了革命遗址保护和规划的辅助决策能力，扩大了宁波市的爱国主义教育影响。

参考文献：

[1]刘云峰等.基于ArcGIS API for Flex 的文物电子地图系统开发[J].测绘通报，2012（9）：81-82，92.

[2]卢廷玉，张艳华等.基于ArcGIS Server富互联网地图的客户端开发[J] .测绘与空间地理信息，2012，35（3）：83-84.

[3]张维，吴连喜.基于 ArcGIS Flex API 的城市路网管理系统的设计与实现[J].地理空间信息，2012，10（2）：116-118，121.

[4]韩敏，戴步成，郑丹晨等.ArcGIS Server 电子地图研究与应用[J].测绘科学，2011，36（ 3） ： 204-206.

[5]袁怀月，侯澄宇，杨恒等.基于ArcGIS Flex API 的工厂基础地理信息共享服务系统设计[J].测绘工程，2011，20（ 2） ： 61-65，69.

[6]陈磊，朱岩.主要WebGIS平台的选择[J].测绘通报，2007（3）：50—51.