基于纵生式开发模式的城市盲道管理信息系统设计与实现

汤雄 吴德华 黄龙 彭雅琴

摘要：目前城市盲道存在盲道不完整、连续性差、盲道被占用等问题，而盲道管理多以图纸，电子表格形式存储数据，不能体现盲道的空间特征，为盲道的管理和维护带来了不便。该文采用MapGIS数据中心设计器作为城市盲道管理信息系统开发平台，在T-C-V体系架构的基础上，以纵生式开发模式实现城市盲道系统的数据查询、数据统计、空间分析等功能，为城市盲道信息化管理及建设提供一种新的方法。

关键词：纵生式开发模式；MapGIS；城市盲道；空间分析

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）07-0023-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

现阶段我国的城市化趋势日益明显，盲道建设在城市发展中的地位也更为突出，国务院在2012年8月1日颁布了中国《无障碍环境建设条例》，提出城市的主要道路、主要商业区和大型居住区的人行天桥和人行地下通道，应当按照无障碍设施工程建设标准配备无障碍设施，人行道交通信号设施应当逐步完善无障碍服务功能，适应残疾人等社会成员通行的需要[1]。目前盲道维护与管理问题繁多，如城市盲道与经济分布的冲突、城市盲道与市政规划的矛盾、盲道不完整、盲道被占用等，盲道维护和管理力度不足，没有做到数字化、信息化管理，更不能体现其空间关系。将GIS技术引入盲道的信息化建设中，是提升盲道科学管理的一个有效方法。

传统的GIS开发往往采用的是定制式开发模式，代码量大，复用率低，开发效率不高，软件质量难以保障。MAPGIS 10基于T-C-V软件结构推出了纵生式软件开发模式，实现了开发的异步性和开发人员的分散性，功能插件可以即插即用，有效提升软件的开发效率，为城市盲道管理信息系统的开发提供了一种新的方法[2]。

1 纵生式开发模式

纵生式软件开发模式基于T-C-V软件结构，即终端应用层（T层）-云计算层（C层）-虚拟设备层（V层）软件结构，虚拟设备层由逻辑资源池和数据资源池组成，通过虚拟化技术将计算机软硬件设备虚拟化为不同的逻辑资源池为上层提供服务；将不同类型的数据在逻辑上构成数据资源池，通过SDE（空间数据库引擎）技术实现数据的一体化管理。云计算层由云生产中心、云服务仓库、云管理中心组成，云生产中心用于纵生云资源，云服务仓库又分为功能仓库和数据仓库，分别管理功能和数据服务；云管理中心统一管理云端运行的所有资源，包括云服务的发现、注册、调用等工作。终端应用层面向用户提供标准访问接口，搭建各类终端应用[3]。纵生式软件开发模式具有“纵生、漂移、聚合、重构”等云特性，以制圖、三维等GIS微内核为基础，纵生出各种功能插件。悬浮式柔性架构设计的T-C-V软件结构与传统的奠基式开发模式相比耦合性大大降低，使得功能插件更加独立，不同功能插件能够相互聚合共同形成一个功能模块。

2 城市盲道空间数据采集与处理

通过在手机客户端安装奥维互动地图软件，利用其空间定位功能，实现对城市盲道空间数据的采集，再将其以“.KML”格式保存到计算机中，利用XGeocoding工具转换为存储经纬度的Excel表，然后输入到ArcMap中进行操作，将处理好的数据导出为shape文件，如图1所示。

将点数据与影像图进行校正，通过“变换-相似”校正方法，将点数据与影像图道路重合。新建一个“盲道矢量化”要素类，编辑此要素，根据采集到的信息进行点数据的连接，完成盲道线数据的绘制，如图2所示。

在MapGIS 10 的MapGISLocal目录下新建一个名称为“城市盲道”的数据库，然后创建基础矢量数据集和专题数据集，设置地理坐标系统为GCS_WGS_1984，采用分层的方法将不同的数据存入对应的数据集。

3 城市盲道管理信息系统设计

3.1 系统架构设计

系统采用T-C-V三层体系架构，V层提供虚拟化服务，管理城市盲道的空间、属性数据；C层纵生云资源，并对云资源进行统一管理；T层提供标准访问接口，搭建终端应用，系统架构如图3所示。

3.2 系统功能设计

城市盲道管理信息系统主要用于辅助市政、道路管理机构对城市盲道的科学管理和维护，包括文件、数据编辑、数据查询、统计量算、空间分析等功能模块。文件操作模块主要实现城市盲道文档的打开、保存、退出等功能；数据编辑主要包括城市盲道的点要素编辑、线要素编辑、通用编辑等操作；数据查询主要包括城市盲道的属性查询、空间定位、条件查询等功能；统计量算主要包括城市盲道的专题统计、距离量算、数据对比等功能；空间分析主要包括城市盲道的缓冲区分析、叠加分析、最佳路径分析等，系统功能如图4所示。

4 城市盲道管理信息系统实现

系统采用纵生式开发模式，即以MapGIS基础二次开发库为基础，运用MapGIS插件框架，采用“框架+插件”模式实现系统的数据编辑、数据查询、空间分析等功能。具体实现以MapGIS 10 IGServer作为系统开发环境，基于MapGIS提供的功能资源，借助数据中心设计器，可视化“拖拽”指定功能资源到相应界面元素（如菜单栏、工具条等），实现功能绑定，最终生成桌面应用系统，系统主界面如图5所示。

以最佳路径分析功能的实现为例，首先在数据中心设计器添加“MapGIS.NetAnalyse.Plugin”，此时即可看到系统的主程序界面自动添加了“网络分析工具条”，然后加载地图，并使道路网数据处于“当前编辑”状态，点击“网络分析工具条”中的分析应用图标，在下拉框选择“查找最佳路径”，此时即出现最佳路径对话框，点击“选择”按钮即可自行在地图上选择要进行分析的两个点，点击“导入”按钮即可选择已有的点数据，选择完成后，点击“开始计算”，计算机即会自动计算最佳的路径并在地图上显示，最佳路径分析界面如图6所示。

5 结束语

城市盲道管理信息系统采用纵生式开发模式进行系统开发，相比传统的软件开发模式，T-C-V三层体系架构使系统具备了“纵生、漂移、聚合、重构”等特性，“框架+插件”模式的系统实现方式也大大提高了软件的生产效率，为城市盲道信息化研究提供了一种新的思路和方法。

参考文献：

[1] 中国政府网[EB/OL].http：//www.gov.cn/zwgk/2012-07/10/content_2179864.html.

[2] 吴信才. GIS开发大变革云计算模式下MapGIS全新开发模式深度解析[M]. 北京： 电子工业出版社， 2015.

[3] 吴信才， 徐世武， 万波， 等. 新一代的软件结构T-C-V结构[J]. 地球科学： 中国地质大学学报， 2014（2）： 221-226.

【通联编辑：谢媛媛】