Investigación y aplicación del sistema de divulgación de información territorial utilizando el modelo B-S.

1 Descripción general

El Sistema de Información Geográfica (SIG) es un sistema de aplicación integral desarrollado en las últimas décadas. Puede combinar diversa información con ubicación geográfica y vistas relacionadas. Integra geografía, geometría, informática, tecnología CAD, teledetección, tecnología GPS, tecnología multimedia y tecnología de realidad virtual, y utiliza gráficos por computadora y tecnología de bases de datos para recopilar, almacenar, editar, mostrar, convertir y analizar y generar gráficos geográficos y sus datos de atributos. Con el pleno despliegue de la construcción de ciudades digitales en China, los sistemas GIS se han utilizado ampliamente en campos de gestión urbana como la tierra, la planificación, la gestión de viviendas, las comunicaciones y la ingeniería municipal. La estructura del sistema también ha evolucionado desde aplicaciones independientes y áreas locales. aplicaciones de red a una nueva era de Internet. En términos de estructura de red, el modelo navegador-servidor (B

-S) ha reemplazado gradualmente al modelo tradicional cliente-servidor (C-S). Con Internet extendiéndose en todas direcciones y siendo ubicuo como operador. Ha superado las restricciones del tiempo y el espacio está atrayendo cada vez más atención.

En el trabajo diario de los departamentos de gestión de recursos terrestres de mi país, una gran cantidad de información proviene de datos cartográficos masivos (mapas de parcelas, mapas de límites de adquisición de tierras, mapas de líneas rojas de tierras, mapas de líneas rojas de carreteras, mapas de precios de referencia de la tierra). , mapas de ordenamiento territorial, etc.) y la información del formulario de registro de parcelas (usuario, área, vida útil, propósito, etc.), el soporte de almacenamiento son los soportes de papel. En los últimos años, la informatización se ha fortalecido aún más y se han establecido considerables datos. mediante el establecimiento de un sistema de información de gestión catastral Uso de la tierra La base de datos actual y otros métodos se transforman en información digital. Cómo hacer que esta información sea más compartida y más conveniente para la investigación bajo la premisa de confidencialidad y seguridad determinará directamente la eficiencia y la calidad del trabajo del departamento de gestión de recursos terrestres. Este artículo analiza la estructura del software de MAPGUIDE y combina las características del trabajo de gestión territorial para proponer una solución de sistema de divulgación de información territorial y un modelo de organización de datos utilizando el modo navegador-servidor (B-S).

MapGuide es un software de publicación de mapas en línea lanzado por la empresa estadounidense Autodesk. Puede recibir una variedad de formatos de datos vectoriales y rasterizados, y adopta una gestión del espacio jerárquica y jerárquica de acuerdo con los requisitos específicos de expresión gráfica. navegación y recuperación de información. Datos y datos ráster, y la forma de clasificar y organizar datos de atributos, realizan la producción y publicación de mapas en redes de área amplia y redes de área local. No solo puede consultar datos de mapas e información de atributos a través de Internet, sino también acceder a recursos de bases de datos relacionados. Además, también puede saltar desde el destino del mapa actual a la página de inicio correspondiente, lo que permite a los usuarios de SIG disfrutar de todo tipo de datos en cualquier momento y en cualquier lugar. con la ayuda de recursos de Internet, superando la limitación anterior de que los mapas vectoriales no se podían explorar rápidamente en Internet y aprovechando plenamente las ventajas de los mapas en línea.

2 La composición básica y el modo de trabajo del entorno MapGuide

Se compone principalmente de tres partes, que son Autodesk MapGuide (Plug-in o ActiveX), Autodesk MapGuide Author y Autodesk Servidor MapGuide. Otras herramientas auxiliares de conversión y procesamiento de datos incluyen SDF Loader, Raster Workshop y SDF Toolkit. Gracias a la sinergia de este software, los datos espaciales y los datos de atributos se almacenan por separado, y con soporte de base de datos relacional de back-end y programación ASP, la navegación en línea de mapas y gráficos se puede realizar de manera muy conveniente, rápida y segura, y se puede mostrar en un página web Realice la navegación sincrónica y el acceso interactivo a datos espaciales de mapas e información de atributos de parcelas.

Entre las herramientas de la aplicación, Raster Workshop se utiliza principalmente para convertir y procesar imágenes rasterizadas, como fotografías aéreas, fotografías satelitales o mapas escaneados. Las imágenes se pueden conectar a gráficos vectoriales según el tamaño especificado. unión perfecta entre imágenes rasterizadas.

SDF Loader y SDF Toolkit se utilizan principalmente para convertir diferentes fuentes de datos vectoriales, como el formato DWG de AutoCAD (que actualmente es el formato de datos espaciales de mapas vectoriales más utilizado por los departamentos de gestión territorial) y el formato SHP de Arc/Info. A través de esta conversión de formato, se puede convertir al archivo SDF (archivos de datos espaciales) de formato de alta relación de compresión propio de MapGuide y luego el autor lo compila en un archivo fuente de mapa MWF (archivos de ventana de mapa) publicado en la red, que es procesado por MapGuide Server. La información se publica en Internet y luego Autodesk MapGuide (complemento o ActiveX) en el navegador del cliente interpreta y restaura la información del mapa para completar la publicación de los gráficos del mapa. Lo siguiente se centra en las tres partes principales:

(1) Autodesk MapGuide (Plug-in o ActiveX) es un complemento o control en el navegador de Internet utilizado por los usuarios finales, responsable de interpretarlo y transmitirlo. en el archivo de ventana de mapa vectorial (MWF) del navegador WWW. Los usuarios pueden acceder a mapas y sitios SIG con la ayuda de este complemento/control. Dado que utiliza mapas vectoriales, se puede operar en capas, lo que reduce el problema del "cuello de botella" en la transmisión de grandes cantidades de datos cartográficos desde el sistema. servidor al cliente también se puede utilizar en cualquier momento A medida que aumenta la escala del mapa, el detalle del contenido del mapa continúa aumentando, además, los usuarios finales pueden consultar y explorar otra información relacionada a través de los puntos calientes del mapa en la página web.

(2) MapGuide Author es una herramienta para producir información SIG para publicación en línea. Se utiliza para crear, modificar y publicar mapas interactivos basados ​​en vectores en un sitio web basándose en los datos proporcionados por MapGuide Server. El mapa explorado por los usuarios finales se divide en capas de cuatro tipos de características: puntos, líneas, áreas y anotaciones. Cada capa de datos es una colección de un tipo de característica.

(3) MapGuide Server es un software de servidor que proporciona varios datos SIG para publicar en línea. Es un software de servidor de datos de mapas que se ejecuta en NT4.0 Server o Windows 2000 Server. Al configurar el servidor web, MapGuide Server puede obtener solicitudes de acceso transferidas desde el servidor web y devolver los resultados al servidor web, que luego los envía al cliente. Cada MapGuide Server admite acceso a enlaces simultáneos en la red y en la máquina local. Múltiples archivos de biblioteca de mapas y múltiples bases de datos relacionales a través de ODBC realmente logran un acceso distribuido a los datos.

3 Clasificación de los datos de información territorial

Los diversos mapas temáticos en papel y mapas topográficos utilizados diariamente por los departamentos de gestión territorial solo pueden expresar información gráfica de una escala específica, y su capacidad de carga es restringida. Además de superponer e integrar información cartográfica de diferentes períodos históricos, múltiples escalas y diferentes niveles de detalle, los mapas electrónicos y los mapas en línea también pueden mostrar texto relevante, imágenes y otra información multimedia, así como bases de datos externas vinculadas (almacenar varios textos, información de datos relacionada con paquetes), etc. Esto requiere que organicemos, clasifiquemos y optimicemos estrictamente los datos gráficos, los datos de atributos y la información multimedia que nos interesan.

3.1 Datos gráficos

Los datos gráficos se pueden expresar en una variedad de formas digitales. Los mapas electrónicos utilizados diariamente se pueden dividir en forma vectorial y forma rasterizada.

(1) Los datos vectoriales enfatizan la correlación entre datos, es decir, las relaciones topológicas, incluidas varias relaciones por pares entre puntos, líneas y superficies. La primera característica de este formato es que enfatiza la relación entre gráficos. Interrelaciones de objetos, como la relación de adyacencia entre carreteras y parcelas.

El segundo es registrar la forma de los objetos gráficos en forma de ecuaciones matemáticas. Por lo tanto, la misma cantidad de información requiere un espacio de almacenamiento mucho menor y menores requisitos de ancho de banda de la red y velocidad de transmisión. Por lo tanto, esta es la base para establecer la liberación de información terrestre. información El formato de archivo de gráficos al que el sistema debe dar prioridad es el formato vectorial en MapGuide.

(2) La forma ráster organiza los datos según líneas o franjas de escaneo horizontal. Sin embargo, no existe una conexión directa entre la cadena de información de la entidad geográfica y la organización lógica de los datos. áreas Técnicas como el relleno y el color verdadero hacen que parezca más un "mapa real" (dibujo en papel). Además, las imágenes rasterizadas también tienen las ventajas de una pequeña carga de trabajo de digitalización y un bajo costo. En el proceso de convertir mapas en papel en mapas digitales, algunos mapas temáticos que no enfatizan las relaciones topológicas se pueden convertir directamente en un mapa. Mapa de bits que puede recibir la computadora. La desventaja es que los gráficos ocupan mucho espacio y no se pueden conectar a la base de datos de acuerdo con los objetos gráficos y los atributos relacionados. Generalmente, este tipo de archivo de mapa de bits (como un mapa en relieve o un mapa de imagen aérea) se utiliza como capa de fondo del mapa del terreno y se combina con el mapa vectorial para mostrar la forma del relieve "real".

3.2 Datos de atributos

Los datos de atributos aparecen principalmente en forma de una base de datos y los datos de atributos generalmente se almacenan en organizaciones separadas para mejorar la flexibilidad del procesamiento de datos en todo el sistema. . Este es el principio de organización de los datos en los sistemas de bases de datos de mapas anteriores. En la información territorial, estos datos generalmente provienen de varios formularios de registro en la gestión catastral y se expresan principalmente en forma de números o texto. Afortunadamente, los departamentos de gestión territorial de todos los niveles generalmente han establecido sistemas de información catastral. Por ejemplo, el Sistema de Información de Gestión Catastral de la ciudad de Leshan utiliza el Sistema de Información de Gestión Catastral Urbana de Dixing. La información de los atributos de la parcela se almacena en la base de datos DBF. Por lo tanto, al establecer un sistema de publicación de información sobre la tierra, solo es necesario cargar la información de los atributos. a través de ODBC. Simplemente asócielo con el objeto gráfico.

MapGuide utiliza el formulario tradicional de organización de archivos de índice de archivos principales para datos espaciales y utiliza tecnología CGI para la transmisión de datos para interpretar las solicitudes de los clientes y, después del cálculo por parte del servidor, los resultados se envían al navegador a través de la Web. servidor En el servidor, realice la visualización de mapas en línea. Además, también puede tener SQL incorporado para realizar consultas de información bidireccionales desde atributos al espacio y desde el espacio a los atributos.

4 Adquisición de datos de información territorial

4.1 Información gráfica

Basado en la situación actual y los requisitos de la gestión territorial en la ciudad central de Leshan, a 1: Se puede recopilar un mapa a escala catastral 500, un mapa de líneas rojas de carreteras 1:2000, un mapa de precios de referencia de la tierra 1:5000, un mapa del plan maestro de uso de la tierra 1:10000, un mapa de imágenes aéreas 1:1000. Entre ellos, el mapa catastral 1:500 es un mapa vectorial, el mapa de imágenes aéreas 1:1000 es un mapa rasterizado y los tres restantes son mapas en papel, que se pueden convertir en mapas digitales mediante dos métodos de digitalización: escaneo y vectorización. .

4.2 Información de atributos

Proviene principalmente de la parte de información parcelaria de los resultados del levantamiento catastral y cartografía urbana, incluido el contenido del formulario de solicitud, el formulario de levantamiento catastral y el formulario de aprobación en el registro. y proceso de certificación. Se puede convertir directamente desde el sistema de información de gestión catastral de acuerdo con los requisitos del diseño de la estructura de la base de datos.

5 Organización de los datos de información territorial

5.1 Organización de datos espaciales

Con base en las características del formato de datos anteriores, en la etapa de organización de datos de la publicación de información territorial en línea, Se deben utilizar diferentes métodos. Los tipos de datos adoptan diferentes principios de clasificación, clasificación y bloqueo de datos.

5.1.1 Organización de datos de gráficos vectoriales

(1) Principios de clasificación. El entorno MapGuide maneja datos vectoriales clasificando tipos de entidades. Los puntos, líneas, polígonos y datos de anotaciones pueden aparecer en formato de archivo SDF. Los elementos del mapa contenidos en los mapas temáticos y mapas topográficos que deben publicarse se extraen de acuerdo con diferentes escalas y se utilizan como diferentes capas para la visualización gráfica. De esta manera, se pueden controlar diferentes usuarios en el lado del cliente controlando la visualización de diferentes. capas Vea la información que le interesa debajo de la escala.

Tomando la escala 1:500 como ejemplo, del levantamiento catastral urbano y del mapa de resultados del mapeo se pueden extraer varias capas, como divisiones administrativas, calles, límites de parcelas, edificios, aguas, puntos de control, números de parcelas, espacios verdes y etiquetas correspondientes. Cada capa se convierte en un archivo independiente y se convierte en una capa del mapa electrónico. Cuando se superponen todas las capas, se convierte en un mapa catastral completo. Los usuarios pueden abrir o cerrar las capas correspondientes a la información que les interesa, de modo que diferentes capas se combinen para formar diferentes mapas temáticos, lo que no solo simplifica los elementos del mapa, sino que también reduce la cantidad de datos transmitidos por los gráficos y mejora la navegación. velocidad.

(2) Principio de calificación. A diferentes escalas, la cantidad de información expresada por los mapas es diferente. A escala 1:10.000 es imposible mostrar calles e incluso edificios, pero a escala 1:500 se pueden mostrar claramente los balcones de las casas e incluso los postes eléctricos. No es realista expresar diversa información en diferentes escalas al mismo tiempo en una pantalla de visualización limitada sin resaltar el tema. Por lo tanto, aunque el mismo objeto del mapa puede provenir de múltiples escalas, se debe controlar en qué escala se muestra. y en qué tipo de símbolo gráfico.

5.1.2 Los datos ráster (principalmente fotografías aéreas, fotografías satelitales y mapas sombreados de paisajes) se organizan en bloques

En vista de la gran cantidad de datos de teledetección, como fotografías aéreas y fotografías satelitales. Debido a la lenta velocidad de transmisión de Internet, se adopta la tecnología de procesamiento de datos de bloque gráfico y clasificación de visualización. La base principal es dividir la imagen rasterizada existente en múltiples bloques gráficos de acuerdo con el tamaño del área de visualización y luego determinar el rango de escala de visualización de cada bloque gráfico en función de la cantidad de información que expresa. Dado que los datos ráster adoptan el modo de gestión de fotogramas 1:1000 después de la corrección de la deformación, cada imagen se puede utilizar como un bloque gráfico. De esta forma, al transmitir datos en la red, solo se transmiten los datos del archivo de imagen dentro del rango visible, lo que reduce en gran medida el volumen de transmisión y mejora la velocidad de navegación.

5.1.3 Registro de gráficos e imágenes

(1) Registro de datos vectoriales. Si se derivan mapas vectoriales de diferentes escalas a partir de mapas en papel, inevitablemente habrá ciertas deformaciones y errores debido a las diferentes elecciones y combinaciones de mapas en papel en la etapa de compilación del mapa. Los datos en la misma área deben ser consistentes. En la etapa de implementación específica, el mapa catastral 1:500 se puede utilizar como estándar para corregir mapas temáticos de pequeña y mediana escala, como el mapa de precios de referencia de la tierra 1:5.000, el mapa de líneas rojas de carreteras 1:2.000 y el mapa 1:500. 1.000 mapas de planificación territorial para garantizar una integración normal.

(2) Registro de datos sagitales. Como mapa base geográfico, el formato de datos ráster debe tener atributos geográficos, que es la condición básica para hacer coincidir mapas vectoriales y ráster. Diferencias de formato entre gráficos y datos de imágenes, las imágenes se pueden registrar en datos vectoriales o los gráficos vectoriales se pueden proyectar en un sistema de coordenadas de datos ráster. Es un método sencillo para estirar la imagen de la fotografía aérea y hacerla coincidir con el mapa catastral 1:500.

5.2 Conexión de datos de atributos y datos espaciales

Además de la información espacial, como la forma de la parcela de tierra, una gran parte de la información de la tierra es texto, números y otra información de atributos almacenada en el base de datos, para cada parcela, solo la combinación de información de atributos e información espacial es la información completa de la parcela. ¿Cómo ver estas dos formas de almacenamiento de información completamente diferentes en el cliente? MapGuide proporciona la siguiente solución: ¿Cuándo convierte SDF Loader? En gráficos vectoriales, a cada objeto del mapa (como el número de parcela, el nombre de la parcela, etc.) se le puede asignar un valor clave, que es similar a la clave principal de la tabla en la base de datos. A través de él, se puede comparar con el valor clave. en la tabla especificada en la base de datos. Los registros con la misma clave principal se unen automáticamente. De esta manera, cuando hace clic en el objeto del mapa, puede acceder fácilmente a la información de atributos de la base de datos asociada con él. Por el contrario, si conoce la información del atributo, también puede encontrar fácilmente los objetos gráficos asociados con él y mostrarlos.

5.3 Estructura del sistema de información de liberación de tierras

Figura 1 Diagrama de estructura topológica del sistema de información de liberación de tierras

6 Funciones del sistema

6.1 Selección de contenido de visualización del mapa

(1) Puede superponer cualquier capa de mapa que le interese.

(2) Puedes controlar la eliminación de capas irrelevantes.

6.2 Posicionamiento del rango de datos del mapa

(1) Posición según el número de marco del mapa (1:500).

(2) Localice rápidamente según los atributos de la parcela.

(3) Posicionamiento rápido basado en coordenadas de la ciudad.

6.3 Consulta de datos espaciales y datos de atributos

(1) Consulta la información de atributos correspondiente (usuario, período de uso, propósito, etc.) en función de la información espacial de la parcela.

(2) Consulta la información espacial correspondiente en función de la información de atributos de la parcela.

(3) Verifique la situación de la nivelación del terreno y muestre visualmente el precio de referencia del terreno de cada parcela de tierra.

6.4 Medición en el mapa

(1) Medición de distancia entre objetos del mapa.

(2) Cálculo del área de parcela.

6.5 Establecer diferentes permisos para el acceso de clientes a través de la gestión de nombres de usuario y contraseñas

7 Valor de la aplicación del sistema

(1) Altamente integrado con varios departamentos del departamento de gestión de tierras Imágenes y datos en varios formatos para lograr el máximo intercambio.

(2) Supere las limitaciones de la gestión básica de marcos de mapas anterior, realice empalmes horizontales y superposiciones verticales de mapas de diferentes escalas y diferentes fuentes de datos, y mejore la velocidad de consulta.

(3) Romper las limitaciones de tiempo y espacio y realizar consultas remotas en línea de información territorial.

(4) Realizar consultas sincrónicas de datos espaciales de parcelas y datos de atributos.

(5) Calcule el área y la longitud lateral de cualquier parcela de terreno para proporcionar datos científicos y detallados para la inversión en terrenos y la construcción municipal.

(6) El sistema es seguro y eficiente El cliente sólo tiene permisos de navegación y consulta, y no puede modificar los datos. El servidor sólo transmite dinámicamente al navegador las capas que están autorizadas a navegar dentro del display. ventana, en lugar de todos los mapas, los datos se transmiten al cliente al mismo tiempo, evitando la pérdida y fuga de datos del mapa.

(7) Se construirá la plataforma básica de datos espaciales de la ciudad digital de Leshan. Sobre la base de este sistema, otros departamentos de la administración pública pueden construir sus propios sistemas SIG simplemente agregando las capas profesionales correspondientes, como gas y seguridad pública. , etc., para evitar al máximo la duplicación de la construcción.