基于WebGIS的山东省CORS网服务管理系统设计与实现

冯彦同， 周子玥

(1.山东省国土测绘院， 山东 济南 250102； 2.山东师范大学 附属中学， 山东 济南 250014)

基于WebGIS的山东省CORS网服务管理系统设计与实现

冯彦同1， 周子玥2

(1.山东省国土测绘院， 山东 济南 250102； 2.山东师范大学 附属中学， 山东 济南 250014)

随着我国各省级连续运行参考站系统(CORS)的相继建成，如何为CORS网所涵盖的各行业用户提供实时的外业服务平台成为当前CORS网业务中亟待解决的问题之一.利用ArcGIS Server平台发布的山东省CORS网空间数据，设计并实现了山东省CORS网服务管理系统.系统基于Flex开发采用B/S结构，通过该系统可以为用户提供实时监控、查询和定位等服务.

WebGIS； CORS； 网络服务； Ajax

随着高精度GNSS定位技术的发展，连续运行参考站系统(CORS)作为城市现代测绘基准的维持系统和定位服务系统，已经逐渐成为城市的测绘基础设施[1].当前，在已建成的CORS系统上如何为国土管理、规划等不同行业部门的常规测绘应用服务，如何为用户提供更好的外业用户监控及轨迹查询服务是CORS网服务管理系统所面对的主要问题[2-4].WebGIS技术已经普遍应用到矿产、水文、地质、渔业等各行业[5-8]，其在区域CORS网服务管理系统的应用研究相对较少.

WebGIS是一种通过网络来发布地理信息数据的一种GIS技术，它能够根据用户的需求，在服务器端生产GIS数据并将这些数据显示在浏览器中.CORS网服务管理系统中大量的外业工作均与地理位置相关，建立一个基于WebGIS的CORS网服务管理系统可以更好地为各行业用户提供定位服务.

Ajax(Asynchronous Java Scriptand XML)是由HTML，JavaScript，DHTML和DOM等多种技术组合而成，通过组合使得多种技术相互合作达到简化Web应用程序的目的.与传统的Web系统不同，Ajax技术通过发送控件ID和信息的改变量来实现页面的局部更新，使得客户端可以在页面向服务器发送了请求以后仍然在页面上执行其他操作，这样不仅可以节约服务器及客户端之间传输的数据，同时也增强了网页的用户体验.

为了满足省级CORS网辖区范围内的上述测量定位服务和维持省级的地方测绘基准，本文基于WebGIS和Ajax设计并实现了山东省CORS网服务管理系统，通过该系统的实现完成覆盖整个省辖区的高精度定位服务监控及查询.

1 基于WebGIS和Ajax的CORS服务管理系统设计

1.1 系统架构设计

系统主要包括TOPNET、中间服务器、数据库服务器、WEB服务器、流动站等.TOPNET是省级CORS系统数据控制中心处理软件，中间服务器实现实时坐标测量的参数加密功能，数据库服务器保存系统运行的各种信息供用户或管理员查询统计，WEB服务器提供用户操作本平台的WEB服务，流动站用户通过接收机连接到本系统，在符合参数安全的情况下实时测量获取地方坐标.

整个CORS网服务管理系统从逻辑上划分，采用三层B/S结构.基于.NET技术开发系统应用平台，整个系统分为表示层、逻辑层和数据层，如图1所示.基于RIA和Rest技术[9]，以山东省CORS网分布数据为基础，构建相应山东CORS网空间数据库，利用ArcGIS Server发布山东CORS网地图服务.

(1)表示层：通过Web浏览器的形式实现多用户信息共享，该层主要包括信息查询，实时用户的监控，数据服务，坐标转换服务等向用户开放的服务，也包括为管理员提供的管理与设置的接口.

(2)逻辑层：该层位于表示层和数据层之间，一是对各类数据请求进行相应的处理，包括负责向数据层发送数据请求或从数据层获取有关数据进行统计查询、显示、坐标参数转换；二是主动监控CORS系统各部分的工作状态，包括用户位置、轨迹、定位状态和基站状态等；三是生成系统运维的管理日志，并实时存储到数据库中去.

(3)数据层：用来定义、维护、访问和更新数据并管理和满足应用服务对数据的请求，该层负责解析业务逻辑层所发出的数据请求，执行相关的操作.

采用三层结构模式，使系统各层协调工作，具备了很高的稳定性、延展性和执行效率，并且便于维护和升级扩展.

图1 系统总体设计

1.2 系统功能设计

山东省CORS网服务管理系统按功能划分为两大部分：一是管理，二是服务，如图2所示.该系统的管理功能包括用户管理、系统管理、配置管理.其中，用户管理包括：TOPNET用户管理、WEB用户管理、账户管理、用户信息查询报表、用户位置/轨迹监控、用户区域/经费监控等；系统管理包括：基础GIS功能、用户/基站状态查询、系统完好性监测、系统/数据安全备份、系统运维日志管理、系统运维查询统计等功能；配置管理包括系统平台配置、系统平台关联.该系统提供的服务主要为数据服务，包括RTK实时坐标测量、RTD实时坐标测量、事后WEB坐标转换、基站/星历数据下载等功能.

图2 CORS服务管理系统功能设计

1.3 系统业务流程设计

CORS服务管理系统采用.NET平台开发，业务数据和空间数据分别存储管理，其中业务数据构成关系型数据库SQL Server，空间数据(专题图数据)通过ArcGIS SDE作为中间层驱动SQL Server管理[10].中间层网络地图服务、Web服务由IIS服务器来负责，主要完成对浏览器端请求的传输和处理.所以在本质上整个系统有两个主要的工作流程：业务数据的工作流和空间数据的工作流.

(1)业务数据的工作流：业务数据主要是一些属性数据，这些属性数据服务主要调用IIS服务器上使用的一系列Web方法及服务.如：用户浏览一个HTML页面并触发应用程序系统的一个事件，然后应用系统则激活相应的Web方法，并用其来处理保存在SQLServer的数据并将执行结果返回到浏览器端.所有Web方法可以分为两类：基本用户的管理方法，该方法包括用户验证、用户密码更改，用户信息更新等；行政区域的管理方法，该方法允许用户通过高级权限获得下级区域名称列表，或者获得各级区域的所有名称列表.

(2)空间数据工作流：在空间数据的工作流中，地图服务会为不同的影像提供正确参数以使不同的影像显示在浏览器中.WebGIS中的地图服务是一个标准的web服务，可使地图请求从一个或多个分布式地理空间数据库中生成一张地图.

CORS网服务管理系统中采用基于HTTP协议的标准地图服务，在地理信息数据的无缝集成与互操作中起着重要作用.标准地图服务定义了三个运算：GetMap，GetCapabilities和GetFeatureInfo.它们会分别返回地图、描述信息和要素属性.标准地图服务需要LAYERS，STYLES，CRS，BBOX，WIDTH，HEIGHT和FORMAT等参数，用户通过设置这些参数相应的值并将它们发送到地图服务器，服务器将返回带地物要素的地图影像，并采用统一方式来渲染同一图层的这些影像.

2 系统实现

ASP.NET框架提供了采用Ajax技术包装的一些控件.这些控件隐藏了Ajax机制内部过程的细节.开发者可以简单通过拖动这些控件到Web站点来实现Ajax功能.但是，对于各种控件需要定义相应参数并在服务器上自己运行函数.因此，在此系统中，我们采用IcallbackEventHandler这个轻量级的Ajax接口来产生需要的Ajax函数.

在整个CORS服务管理系统中，各种专业用户需要提交一些定位需求信息给服务器，然后服务器尽快将相应的定位信息以及专业的地图信息反馈给客户端.所有这些高精度位置的服务都通过Ajax过程来完成.实现CORS服务管理系统的AJAX机制的例程如下所述.

2.1 定位区域的局部更新

为了实现局部更新函数，首先，一个页面应该派生自ICallbackEventHandler接口，并实现该接口的两个方法：GetCallbackResult和RaiseCallbackEvent(stringeventArgument).前一个方法将告诉系统将结果作为一个字符类型发送回来，后一个方法用于从客户端接收参数(比如，选中的城市名等)，同时，在服务器端调用Web服务来处理这些参数并返回结果(比如，需要定位服务的区域)给客户端.山东省CORS服务管理系统浏览器端表单设计如图3所示.

图3 CORS服务管理系统浏览器端表单提交

2.2 异步地图刷新

以地图缩放为例，首先，客户端脚本定义缩放函数，该函数可以获得地图物件，缩放中心点以及响应鼠标事件的缩放时间；其次，脚本调用服务器函数并传送参数到服务器.服务器上的地图物件派生自ICallbackEventHandler接口，这样，服务器可以根据这些参数生成一幅新地图并将其传回客户端.山东省CORS服务系统地图刷新设计如图4所示.

图4 CORS服务管理系统地图刷新

3 结束语

随着国土、交通、规划、水利、海洋等行业对于高精度定位服务的需求增长，省级CORS系统的全面建设可以满足这种需求.本文从系统架构、系统功能模块、系统业务流程及系统实现等4个方面给出了一个省级CORS网服务管理系统的设计及实现方法，可以为全国的区域CORS网服务系统建设提供参考.

[1]陈俊勇,张鹏,武军郦,张全德.关于在中国构建全球导航卫星国家级连续运行站系统的思考[J].测绘学报,2007,36(4):366-369.

[2]李晓亮.CORS系统的构建与应用[D].北京：中国地质大学,2014.

[3]汪伟,史廷玉,张志全.CORS系统的应用发展及展望[J].城市勘测,2010(03):45-47.

[4]赵新秀,王解先.CORS用户管理系统的研究与开发[J].工程勘察,2010,38(9):74-76.

[5]朱巧玉,魏真,高志誉.基于WebGIS与工作流的矿业权管理系统设计[J].煤炭工程,2014(12):141-143.

[6]吴建华.基于ArcGIS与ASP.NET的流域水质监测系统开发研究[J].测绘与空间地理信息,2014(10):1-4.

[7]朱绍平.基于WebGIS的煤矿地测管理信息系统设计与应用[J].现代矿业,2015(02):77-80.

[8]年雁云,翟世常,薛晨光.基于WebGIS的渤海渔业服务系统设计与开发[J].遥感技术与应用,2015(02):391-398.

[9]贾庆雷,万庆,邢超．ArcGISServer开发指南——基于Flex和.Net[M].北京:科学出版社,2011.

[10]杨捷．基于ArcGISforFlexAPI的GIS查询系统关键性技术研究[D]．昆明：云南大学,2010.

(编辑：姚佳良)

Design and implementation of WebGIS-basedCORS network service and management system

FENG Yan-tong1， ZHOU Zi-yue2

(1.Shandong Provincial Institute of Land Surveying and Mapping, Ji′nan 250102, China;2.High School Attached to Shangdong Normal University, Ji′nan 250014, China)

With the provincial Continuously Operating Reference Station (CORS) systems being expanded in our country, an issue, how to provide real-time services of high-accuracy positioning by CORS network for customers from various industries, is needed to be resolved. Shandong CORS spatial data are published by ArcGIS Server platform. Based on Flex development and Browser/Server Framework, CORS service and management system is designed and realized, through which better service such as real-time monitoring, querying and positioning can be provide for customers.

WebGIS； CORS； network service； Ajax

2015-01-10

国家测绘地理信息局2015年测绘地理信息公益性行业科研专项项目(201512004-04)

冯彦同，男，fengyantong0110@163.com

1672-6197(2015)06-0016-04

P208

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