基于WebGIS的“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

李戀++何成萬

摘要：按照“多規(guī)合一”產(chǎn)品標準規(guī)范，以現(xiàn)有地理信息數(shù)據(jù)為支撐，結(jié)合WebGIS技術(shù)，采用EasyUI和SSM框架開發(fā)“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)。介紹輔助決策支持系統(tǒng)的流程和關(guān)鍵技術(shù)，闡述各模塊的主要功能實現(xiàn)。所開發(fā)的系統(tǒng)已在榆林市國土資源局投入使用，為合理確定資源開發(fā)強度和時序，促進經(jīng)濟社會與資源生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)提供了良好的信息平臺保障。

關(guān)鍵詞：多規(guī)合一；WebGIS；輔助決策

DOIDOI：10.11907/rjdk.162076

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2016）009009903

基金項目基金項目：

作者簡介作者簡介：李戀（1990-），女，湖北仙桃人，武漢工程大學計算機科學與工程學院碩士研究生，研究方向為軟件工程；何成萬（1967-），男，湖北武漢人，博士后，武漢工程大學計算機科學與工程學院教授、碩士生導師，研究方向為軟件工程。

0引言

2014年8月，國家發(fā)改委、國土資源部、環(huán)保部和住建部聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于開展市縣“多規(guī)合一”試點工作的通知》（發(fā)改規(guī)劃〔2014〕1971號），在28個市縣開展空間規(guī)劃改革試點，推動經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃等“多規(guī)合一”（以下簡稱“多規(guī)合一”），形成一個市縣一本規(guī)劃、一張藍圖，最終實現(xiàn)國土空間集約、高效、可持續(xù)利用。

當今世界已經(jīng)進入信息化時代，以信息化促進“多規(guī)合一”規(guī)劃管理創(chuàng)新，帶動管理科學化、規(guī)范化、精細化，已成為縣市規(guī)劃管理事業(yè)科學事業(yè)發(fā)展的必由之路。“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)是市縣規(guī)劃“一張圖”的重要組成部分，“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)主要實現(xiàn)“多規(guī)合一”各類成果展示與分析。集中管理“多規(guī)合一”編制成果和相關(guān)局委辦的審批信息，為建設(shè)項目審批提供協(xié)同辦公環(huán)境。

本文結(jié)合WebGIS技術(shù)，采用EasyUI和SSM框架實現(xiàn)“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有方便、實用、可復用性強等特點，已經(jīng)在榆林市國土資源局投入使用。

1相關(guān)研究

近年來，各地根據(jù)實際情況，出臺了“多規(guī)合一”工作方案。2012年9月，《廣州市“三規(guī)合一”工作方案》印發(fā)實施，2013年底整合完成一張圖、一個技術(shù)規(guī)定、一個信息聯(lián)動平臺、一個運行管理實施方案和一個實施管理規(guī)定等“五個一”成果。2014年廣州市實施“三規(guī)合一”，整合國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、城市總體規(guī)劃以及各專項規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃、重點建設(shè)項目等各類重要信息規(guī)劃，協(xié)調(diào)用地沖突，切實解決項目落地問題，推進智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃[1]。2015年2月，廈門市結(jié)合“一張圖”、“一個平臺”、“一張表”、“一套機制”，解決多個規(guī)劃技術(shù)協(xié)調(diào)問題[2]并借助“多規(guī)合一”平臺，建設(shè)符合共享數(shù)據(jù)標準的環(huán)保類別相關(guān)數(shù)據(jù)，按平臺共享標準發(fā)布數(shù)據(jù)共享服務，滿足全市“多規(guī)合一”平臺各部門的信息共享要求[3]。

“多規(guī)合一”相關(guān)政策出臺后，很多學者對其進行了研究。在已有研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合榆林市多規(guī)合一工作實際，本文研究和開發(fā)出了基于WebGIS技術(shù)的“多規(guī)合一”輔助決策支持的WebGIS系統(tǒng)[4]。

2系統(tǒng)架構(gòu)

2.1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，利用成熟的WebGIS的技術(shù)開發(fā)。運用KQ GIS技術(shù)，采用KQ Map作為系統(tǒng)開發(fā)的GIS，將KQ GIS Server作為發(fā)布地圖的服務。同時，選擇Oracle數(shù)據(jù)庫完成對輔助決策支持系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的管理。使用Easy UI搭配Jquery搭建前臺框架，Spring+SpringMVC+Mybatis作為系統(tǒng)后臺框架[5，6]。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

用戶瀏覽層，即客戶端，主要支持IE瀏覽器和谷歌瀏覽器。表現(xiàn)層主要用于向應用分析層提交請求，并解析和接收由服務端返回的數(shù)據(jù)和jsp文件，表現(xiàn)層和業(yè)務分析層通過Internet相互進行連接。

應用分析層采用目前比較流行的Spring+SpringMVC+Mybatis搭建后臺MVC框架，SSM的MVC框架耦合性低、重用性高、可維護性強，采用軟件工程化管理，使用SSM的MVC框架對系統(tǒng)進行開發(fā)和后期維護[7]。

服務層包括GIS應用服務器和Java web服務器。采用北京蒼穹測繪有限公司開發(fā)的KQ GIS 2.0 作為應用服務器。采用Apache、Sun等公司開發(fā)的Tomcat8.0作為Web服務器。

數(shù)據(jù)庫服務包括矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。ArcSDE將矢量圖層存放于oracle數(shù)據(jù)庫中，對矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行高效率操作。同時用ArcSDE提供應用程序接口，進行地圖定位服務。

2.2系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

基于WebGIS的“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)的模塊主要有多規(guī)協(xié)調(diào)處理、輔助檢測、信息查詢、項目輔助選址、輔助決策、運維管理等。

（1）多規(guī)協(xié)調(diào)處理。包括信息查詢、地圖對比、多規(guī)差異分析、多規(guī)差異統(tǒng)計、兩規(guī)建設(shè)用地差異處理、多規(guī)差異協(xié)調(diào)處理、多媒體數(shù)據(jù)查詢等。

（2）輔助檢測。包括控制線檢測、礦產(chǎn)資源開發(fā)檢測、地類輔助分析、高級查詢等。

（3）信息查詢。包括行政區(qū)定位、圖幅定位、地名定位、道路定位、文物信息查詢等。

（4）項目輔助選址。進行輔助選址，查找出符合條件的地塊作為候選地塊，利用WebGIS相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)候選地塊入庫。

（5）輔助決策。包括城鄉(xiāng)總體規(guī)劃統(tǒng)計分析、土地利用總體規(guī)劃統(tǒng)計分析、公建配套統(tǒng)計分析等。

（6）運維管理。對用戶、角色、權(quán)限進行相關(guān)操作。

系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

3基于WebGIS的系統(tǒng)實現(xiàn)

WebGIS將GIS應用于Internet平臺，使得GIS技術(shù)得到擴展和完善，可以在Internet環(huán)境下發(fā)布空間信息管理。該系統(tǒng)采用KQGIS構(gòu)建WebGIS平臺。

3.1矢量數(shù)據(jù)解析

矢量數(shù)據(jù)解析主要運用在項目輔助選址中，該系統(tǒng)項目輔助選址主要有兩種方式，一種是根據(jù)所選條件進行選址，另一種是上傳shape文件進行選址。矢量數(shù)據(jù)解析就是解析上傳的shp文件中的矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。

對shape文件的解析主要采用GeoTools技術(shù)，shape格式文件最少包含3個文件，shp文件存儲地理形狀和位置信息，dbf文件存儲屬性信息，shx為索引文件。

本系統(tǒng)中，將這3個文件放在一個壓縮包中，上傳壓縮文件，然后解壓，采用GeoTools技術(shù)讀取文件內(nèi)容，獲取shape文件的屬性和矢量數(shù)據(jù)。矢量數(shù)據(jù)以鍵值對的形式存在，分別讀取name和value值，此時name和value為String類型，然后存儲value值。

3.2矢量數(shù)據(jù)疊置分析

矢量數(shù)據(jù)的疊置分析主要用于項目輔助選址，解析上傳的shape文件，存儲矢量數(shù)據(jù)的value值后，與數(shù)據(jù)庫中城鄉(xiāng)規(guī)劃及規(guī)劃拼合圖層進行比較。

第一種方式是用KQGIS提供的接口進行疊置分析，對比上傳的shape文件和數(shù)據(jù)庫中的矢量圖層，找出兩者之間相交或包含的數(shù)據(jù)。將之前解析出來的String類型的value值，截取成KQGIS地圖服務接口需要的格式，然后調(diào)用KQGIS地圖服務接口，與數(shù)據(jù)庫中的城鄉(xiāng)規(guī)劃及園區(qū)規(guī)劃拼合圖層進行疊置分析，返回所需的數(shù)據(jù)，找出候選地塊。

第二種方式為封裝成Geometry對象，利用JSL Geometry中的拓撲結(jié)構(gòu)方法分析。JSL Geometry的拓撲結(jié)構(gòu)方法主要有：

①相等（Equals）：幾何形狀拓撲上相等；

②脫節(jié)（Disjoint）：幾何形狀沒有公有點；

③相交（Intersects）：幾何形狀至少有一個共有點；

④接觸（Touches）：幾何形狀有至少一個公共的邊界點，但是沒有內(nèi)部點；

⑤交叉（Crosses）：幾何形狀共享一些但不是所有的內(nèi)部點；

⑥內(nèi)含（Within）：幾何形狀A的線都在幾何形狀B內(nèi)部；

⑦包含（Contains）：幾何形狀B的線都在幾何形狀A內(nèi)部；

⑧重疊（Overlaps）：幾何形狀共享一部分但不是所有的公共點，而且相交處有公共區(qū)域[8]。

將用GeoTools解析出來的矢量數(shù)據(jù)和從數(shù)據(jù)庫城鄉(xiāng)規(guī)劃及園區(qū)規(guī)劃拼合圖層中讀取出來的矢量數(shù)據(jù)都封裝成Geometry對象，然后將兩個Geometry對象相交得到兩個Geometry對象中相交的部分，作為項目輔助選址找出候選地塊。

3.3多媒體數(shù)據(jù)展示

點擊地圖上文物所在的位置，然后對該處的文物進行圖片瀏覽。在地圖點擊文物時，獲取該處坐標點，查找數(shù)據(jù)庫文物保護紫線圖層。獲取該條數(shù)據(jù)的屬性數(shù)據(jù)、文物名稱和行政區(qū)代碼，再根據(jù)文物名稱和行政區(qū)代碼，找出存放在Tomcat服務器中的相應文物圖片文件夾，在前臺動態(tài)顯示其中圖片。

4結(jié)語

“多規(guī)合一”輔助決策支持系統(tǒng)在“一張圖”的基礎(chǔ)上實現(xiàn)“多規(guī)合一”各類成果的展示與分析。集中管理“多規(guī)合一”編制成果和相關(guān)局委辦的審批信息，為建設(shè)項目審批提供協(xié)同辦公所需的信息。該系統(tǒng)從實用性、安全性、可操作性、易用性出發(fā)，實現(xiàn)了 基于WebGIS的“多規(guī)合一”輔助決策支持。該系統(tǒng)已經(jīng)在實踐中得到良好應用。利用Internet技術(shù)，實現(xiàn)了“多規(guī)合一”項目的信息化，促進市縣規(guī)劃管理創(chuàng)新，帶動管理科學化、精細化。

參考文獻參考文獻：

[1]王俊. 基于智慧城市時空信息云平臺的廣州智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃實施研究 [J].測繪科學，2014（25）：1519.

[2]趙雨琪，牟乃夏， 祝帥兵，等.基于GeoHash算法的周邊查詢應用研究 [J].軟件導刊 ，2016，15（6）：1618.

[3]洪攏梅，胡文涓，謝舒菁.基于GIS技術(shù)的“多規(guī)合一”環(huán)保專項數(shù)據(jù)建庫[J].規(guī)劃師論叢，2015（16）：3640.

[4]王海鷹 ，趙如意. 基于WebGIS的數(shù)字校園地圖設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 軟件導刊，2015，14（11）：7174.

[5]XIAONA JU，ZHIBO CHEN.Design and implementation of webGIS based on .NET[C].Proceedings of 2010 The 3rd Intenetational Confrence on Computational Intelligence and Industrial Application（Volume 4），2010.

[6]XIAO SHOUBAI，JIANGXI.Design and implementation of web asychronous tree based on easy UI[C]. Proceedings of 2011 The 3rd IEEE International Conference on Information Management and Engineering，2011.

[7]王巍.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧工廠環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測[D].北京：北京交通大學，2011.

[8]鄭文.面向GML文檔的空間數(shù)據(jù)訪問控制模型研究[D].杭州：浙江大學，2010.

責任編輯（責任編輯：陳福時）