聚焦︱基于AutoCAD的网络地图服务系统
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导读
目前，国内外的主流GIS平台应用广泛，成功解决了基础地理信息数据的在线浏览和业务部门数据的综合应用，但GIS平台对于AutoCAD类型的地形图、不动产测绘成果等数据兼容性不好，大部分AutoCAD类型的测绘成果数据在GIS平台得不到很好的利用。因此，本文以顺德区的“AutoCAD网络地图服务系统”为例，详细介绍该系统如何通过网络服务访问共享的基础地理信息数据，实现各种类型基础测绘成果数据在平台中的应用。
目前，信息化测绘已开展多年，基础地理信息数据的覆盖范围已逐步扩大，数据标准和规范也不断完善。近年来测绘部门建立了由基础地理信息数据、GIS、硬件基础设备等要素构成的信息化建设环境,极大地促进了测绘地理信息数据及系统的应用,取得了良好的应用效果。但在实际工作中，弱GIS部门用户在使用专业性较强的基础地理信息数据时容易遇到技术瓶颈，一般用户对专业地理信息软件不够熟悉，习惯使用常见的AutoCAD平台，这就需要建立一套基于AutoCAD的网络地图服务系统。使用测绘地理信息主管部门的基础地理信息数据服务和专题地图服务，从而为弱GIS部门提供各种资源服务。本文以顺德区的“AutoCAD网络地图服务系统”为例，介绍系统的建设和应用。
近年来，顺德区测绘地理信息化建设迅速发展，影像地图、电子地图、地形图、不动产测绘等数据不断地得到更新和完善，已逐步形成了“一张图”，实现了基础测绘生产应用一体化，实现了地图服务统一发布和对外提供。
目前，国内外的主流GIS平台ArcGIS、MapInfo、SuperMap、MapGIS等应用比较广泛，这类平台成功解决了基础地理信息数据的在线浏览和业务部门数据的综合应用。但是GIS平台对于AutoCAD类型的地形图、不动产测绘成果（宗地图、房产分层平面图、单元图）等测绘成果数据兼容性不好，大部分AutoCAD类型的测绘成果数据在GIS平台得不到很好的利用。而AutoCAD软件在线访问共享服务的影像地图、电子地图等功能还不够完善，造成了国土、规划、交通、城建、供水等常用AutoCAD软件的业务部门不能方便地使用这些数据，导致不同平台的基础地理信息数据难以在同一平台上融合应用，形成了数据应用隔阂。为了解决这个问题，有必要实现基于AutoCAD平台的网络地图服务系统，通过网络服务访问共享的基础地理信息数据，实现各种类型基础测绘成果数据在平台中的应用。
网络地图服务系统构建任务主要是利用网络服务接口实现基础地理信息数据在AutoCAD中的使用，实现AutoCAD软件与其他地理信息应用平台之间的数据和服务共享。测绘地理信息主管部门保持对基础地理信息数据不断更新，对基础地理信息数据进行加密处理，通过网络地图服务系统的数据发布，实现现势性较强的基础地理信息数据的在线安全可控访问。
1）标准统一性原则：要保证地图服务系统数据具有精确、完备、现势、标准、权威等方面的优势，提高系统进行数据加工整合的效率以及对外提供数据服务的质量。
2）资源共享原则：满足政府部门进行电子政务业务协同的需要，系统建设应在横向上促进政府部门之间的资源共享；在纵向上与省市级数据中心进行资源共享。同时也将与民生紧密相关的空间信息数据进行社会公众开放共享。
3）安全可靠原则：为保障系统共享信息资源的安全，应采用一系列完备的空间信息资源安全体系与系统管理策略；为保证共享的数据资源权威可靠，系统提供的共享数据应是由权威部门发布的权威数据。
4）强化协调原则：加强共享数据提供部门、使用部门之间的协调作用，保障系统的成功建设及其运行的长效机制。
5）创新服务原则：采用科学、主流、符合发展方向的技术、设备和理念进行系统的设计与建设，保证系统结构的弹性与可扩展性，系统的技术性能和质量指标达到国际先进水平。
6）简洁易用原则：在系统建设中应当研究用户操作习惯，审美倾向，使系统的功能和服务容易理解，易于上手。
综合系统的需求分析进行总体构架，采用以B/S架构为主的技术框架，集成了GIS、WebService、SOA（Service-Oriented Architecture）等多种先进的技术手段，实现数据后台管理、系统运营维护、服务在线提供等服务。系统采用面向服务的架构SOA，通过WebService向政府部门发布地理空间数据服务，通过服务接口实现专业应用系统的定制。系统总体架构的设计实现了多源GIS数据之间的转换与互操作，跨系统的图元编辑器与不同格式的GIS图元数据的互操作，这是系统的重要功能特点。
本系统设计采用分层模块的原则，各层的接口进行松耦合关联，分为空间数据库层、空间数据服务层、空间服务转发层和客户端应用层，系统建立标准规范体系、安全保密体系的双重保障机制，系统架构如图1所示。
图1 系统架构图
根据AutoCAD网络地图服务系统的总体架构及建设原则，系统建设主要是由AutoCAD客户端、服务网站Web端和后台管理端组成。
2.3.1 AutoCAD客户端的详细功能
为了遵循一般用户的使用习惯，AutoCAD客户端以插件的形式在AutoCAD环境的基础上采用C#语言进行二次开发，对接相关平台系统，通过OGC标准的地图服务规范，提供在线实时地图浏览，详细功能见表1。
表1 AutoCAD客户端详细功能
2.3.2 后台管理端的详细功能
为便于日常维护和管理，系统后台管理端实现各种专题地图服务的快速配置与发布功能，具有数据管理、数据访问、用户权限管理、专题地图发布等功能，详细功能见表2。
表2 后台管理端详细功能
2.3.3 服务网站Web端的详细功能
服务网站提供申请书和安装程序的下载，还提供一些技术支持方面的信息，管理员通过图形化直观地了解用户的使用情况。
系统开发采用Visual Studio 2010环境，主要打包AutoCAD客户端，封装保密插件，用户使用只需要安装AutoCAD客户端和AutoCAD 2006～2010版，选装Adobe Acrobat 9 Pro（支持PDF输出）。环境搭建的服务器有：数据库服务器、ArcServer服务器、应用服务器、Web服务器。
1）数据库服务器：建立空间数据库层存储数据以及系统信息，采用Oracle11G、ArcSDE10.1；
2）ArcServer服务器：空间数据服务层，和数据服务器相配套采用ArcEngine10.1、ArcDesktop10.1；
3）应用服务器：空间服务转发层，包括共享平台服务转发接口；
4）Web服务器：后台管理端、服务器网站Web端采用IIS 7发布。
3.2 网络地图服务接口
系统的实现主要在于接口服务，一方面是对接测绘成果数据资源，另一方面是系统自身提供的服务，通过它们共同完成整个网络访问地图服务的过程，接口内容见表3。
表3 系统接口内容
3.3.1 在线访问影像地图技术
工作中影像地图的利用率是比较高的，系统首先需要实现对影像地图的访问。海量影像数据将采用Oracle11G数据库存储，通过ArcSDE引擎，然后在ArcServer等地图服务器上发布服务，遵循OGC标准服务规范，采用WMS（Web地图服务）和WMTS（Web地图瓦片服务）两种服务规范。为了提高数据访问的安全性和可控性，系统对原始服务地址进行服务转发控制，添加用户名、密码等验证信息，用户访问影像地图服务时将进行权限的验证，并进行相应的日志记录，访问流程如图2所示。
图2 影像地图访问流程图
3.3.2 在线访问地形图技术
对用户来说，获取及时更新的地形图非常重要，系统需要提供在线的地形图访问。地形图是以文件和数据库的方式存储，文件是DWG格式，数据库采用Oracle11G，建立区、镇街图幅号索引，根据用户提交的坐标范围进行计算，通过图幅号索引获取相应的地形图。地形图访问请求后将进行用户权限验证，验证通过后将返回请求范围的地形图，并进行相应的日志记录，访问流程如图3所示。
图3 地形图访问流程图
AutoCAD网络地图服务系统构建过程中，服务网站Web端、后台管理端采用B/S结构的Web应用, 通过Asp.net开发部署在IIS上对外提供访问服务；AutoCAD客户端通过AutoCAD插件应用程序，基于.net平台进行开发，使用Visual Studio Installer进行打包,内容包括AutoCAD 2006～2010每个版本设置单独的工程文件、机器码算法工程、WebService接口工程、系统安装与注册工程、系统升级自动更新工程, AutoCAD客户端将在服务网站Web端提供下载使用，满足全区各个部门的使用需要。
用户通过服务网站下载程序，安装并授权后，就可以访问系统中的各种数据资源了。如国土部门用户可以查看某区域近年来的变化情况，对比多年影像地图的地貌变化，还可以查询不动产测绘成果如宗地图、商品楼房产测绘资料等。文物部门也可以利用系统进行文物数据采集，采用AutoCAD进行数据编辑，最后统一由AutoCAD转变为GIS数据格式，并通过系统页面进行属性信息录入，简化GIS的专业入库流程，实现了由一般用户完成专业地理信息作业，大大降低了编辑难度，提高工作效率。系统应用如图4所示。
图4 系统应用
AutoCAD网络地图服务系统的建立一方面实现了基础地理信息数据综合应用，提高了测绘成果数据的使用价值，促进了基础地理信息数据库的更新，增强了数据的生命力。另一方面提供一站式的地理信息数据共享服务，为用户提供专业、权威的地图服务，用户既可享用专业性地理信息系统的各种地图资源，又可以在广泛使用的AutoCAD环境下处理自己的数据，还可以通过系统完成专题数据的简单交互工作，让非专业GIS用户轻松地走进地理信息世界。这种独特的地图服务方式为政府部门和企事业单位节约了大量的重复建设资源，减免了不必要的地理信息系统采购费用。目前，系统已分发服务到全区、镇街、村居等部门，用户达1 200多个，深受各单位用户的好评，作为区级的地理信息系统，能够拥有如此规模的用户群体和高效的地图服务，系统发挥了非常重要的作用。
责任编辑：林冬娜、邓小云
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