摘要:
随着社会经济及科学技术的不断发展,促进了城市化建设,使数字化及网络化在城市化建设及发展中的地位越来越高。由于城市空间基础信息具有数据量大、数据来源复杂、数据动态化等特点,原有技术体系已经不能完全满足建设新时代城市规划管理的需求,需要借助大数据分析、GIS、Web等技术,实现对城市数据的收集、整理、存储、管理、分析和利用的需求。WebGIS技术作为网络时代最具有影响力的信息技术之一,现已广泛应用各大领域。对此,本文根据对GIS技术的了解,结合Web技术以及现有的城市空间基础数据建设工作经验,对城市空间基础数据平台建设中WebGIS技术的应用进行了详细分析。
关键词:
WebGIS技术;空间基础数据平台;城市规划
1 引言
由于城市空间基础信息具有数据量大、数据来源复杂、数据动态化等特点,原有技术体系已经不能完全满足建设新时代城市规划管理的需求,需要借助大数据分析、GIS、Web等技术,实现对城市数据的收集、整理、存储、管理、分析和利用的需求,对城市规划中的各项指标进行更新统计分析,能为城市规划提供科学依据。GIS技术是把细小的信息整合在一起,通过计算机分析以后为人们提供最佳选择[1]。在应用WebGIS技术的时候需要结合整个城市的情况,从而辅助城市规划建设。
2 技术路线及关键技术
2.1 跨平台JAVA和SSH架构
Web技术中,目前比较流行的开源框架SSH(SpringMVC、Spring、Hibernate)不仅能使开发效率方面提高,同时也可让系统更为稳定、健壮及安全,而且让模块服务间耦合度降低,对系统在移植、运行、维护上都有很大的提升。SSH框架的系统从职责上分为四层:表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层。其中使用SpringMVC作为系统的整体基础架构,负责MVC的展示和逻辑分离。Spring负责对整体管理,实现控制反转,依赖注入以及事务管理。而Hibernate负责ORM,使用DAO类来实现Java类与数据库之间的查询、更新、插入等操作。
表示层框架SpringMVC,是有一个MVC框架,通过实现Model-View-Controller模式来很好地将数据、业务与展现进行分离。前端控制器是DispatcherServlet,应用控制器其实拆为处理器映射器(Handler Mapping)进行处理器管理和视图解析器(View Resolver)进行视图管理,页面控制器/动作/处理器支持本地化(Locale)解析、主题(Theme)解析及文件上传等。
业务逻辑层框架Spring,是一个轻量级框架。这里所说的轻量级指的是Spring框架本身,而不是指Spring只能用于轻量级的应用开发。Spring的轻盈体现在其框架本身的基础结构以及对其他应用工具的支持和装配能力。Spring框架不需要编写工厂模式、单例模式或者其他构造的方法,就可以通过容器直接获取所需的业务组件。
数据持久层框架Hibernate,是目前最为流行的O/R mapping框架,它在关系型数据库和Java对象之间做了一个自动映射,使得程序员可以以非常简单的方式实现对数据库的操作。
采用上述开发架构模型,不仅实现了视图、控制器与数据模型的彻底分离,而且还实现了业务逻辑层与持久层的分离。这样无论前端如何变化,模型层只需很少的改动,并且数据库的变化也不会对前端有所影响,大大提高了系统的可复用性。
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2.2 面向服务架构(SOA)的体系结构设计
SOA是一种IT体系结构样式,支持将应用作为链接或可重复的任务进行集成,可在需要时通过网络访问这些服务和任务。这些服务可以部署在内部局域网,也可以分散于电子政务内网上,且可采用不同的技术实现。平台可以根据需要将这些服务组装为按需应用程序——即相互连接的服务提供者和使用者集合,彼此结合以完成特定业务,使应用业务能够适应不断变化的情况和需求。
从技术角度而言,SOA带来了“松散耦合”的应用程序组件,在此类组件中,代码不一定绑定到某个特定的数据库(甚至不一定绑定到特定的基础设施)。正是得益于这个松散耦合特性,才使得能够将服务组合为各种应用程序。这样还大幅度提高了代码重用率,可以在增加功能的同时减少工作量。使得应用系统的开发可以“快速构建,敏捷应变”。在本平台建设中,将采用SOA架构,实现空间信息和非空间信息的共享与交换。实现SOA架构的技术有多种,Web Services是最佳的选择。
(1)基于Web Services的信息共享
Web服务封装屏蔽了对平台数据库的直接访问,可以通过网络实现各异构平台不同系统间的数据交换和互操作。只有通过Web Services,客户端和服务器端才能够自由的用HTTP进行通信,不论两个程序的平台和语言是什么,也可以跨越不同局委办网络间的防火墙限制。空间信息共享平台采用基于开发标准与技术的Web服务方式共享数据,不需要了解各单位的应用系统现状,形成了松散耦合的共享模式,便于平台服务根据发展需要进行伸缩。因此,空间信息共享平台对外的数据共享模式将主要基于Web Services方式实现。
(2)基于Service GIS的空间信息共享
Service GIS是一种基于面向服务软件工程方法的GIS技术体系,它支持按照一定规范把GIS的全部功能以服务的方式发布出来,可以跨平台、跨网络、跨语言地被多种客户端调用。作为一种信息系统,GIS的发展离不开主流信息技术的发展。正如互联网的出现催生出WebGIS,计算机图形学的发展催生出3DGIS一样,新一代信息技术的兴起将深刻影响地理信息系统的开发和应用,并催生出下一代地理信息系统(Next Generation GIS,NGG)。下一代地理信息系统具有网络化、平台化、移动化和智能化等特征,是建设智慧中国、智慧城市的重要技术手段[2]。基于OGC标准的WebGIS技术和Web Services技术,Web服务封装屏蔽了对平台数据库的直接访问,可以通过网络实现各业务系统、异构平台的数据交换和互操作。
3 平台运行环境配置要求
使用本平台前需要安装相应的数据库及发布服务系统的运行环境,目前包括:基础地理数据存储于后台服务器的postgis空间关系数据库和postgreSQL数据库、ArcServer10.3发布服务系统等;客户端无需安装插件。城市空间基础数据平台将以Windows标准UI,多窗口连动的方式提供给用户,保证了用户的使用体验。
4 结束语
综上所述,WebGIS技术已经成为城市规划建设过程中的重要技术。GIS技术在城市建设中广泛应用,长期以来都得到城市规划人员及建设工作人员的重视。以上文从跨平台JAVA和SSH架构的Web技术、面向服务架构(SOA)体系结构的WebGIS技术、城市空间基础数据平台的构建三方面,分析了WebGIS技术在城市空间基础数据平台建设中的应用,从而辅助城市规划建设。
参考文献
[1] 刘玺.测绘地理信息在智慧城市建设中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2016,17(01):22-23.
[2] 金江军 郭英楼.智慧城市:大华数据、互联网时代的城市治理[M].北京:电子工业出版社,2016.
论文作者:杨芩
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/4/30
标签:技术论文; 数据论文; 平台论文; 城市论文; 空间论文; 框架论文; 基础论文; 《城镇建设》2020年2月第5期论文;