王 閃，彭清山，程 琦，周 亮，高能攀

（武漢市測(cè)繪研究院，湖北武漢 430022）

一、引 言

隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)的更新，GIS技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)和趨勢(shì)，應(yīng)用領(lǐng)域得到大幅拓寬，基于互聯(lián)網(wǎng)的WebGIS就是其中之一。WebGIS［1］將 Internet和 GIS 技術(shù)結(jié)合在一起，以互聯(lián)網(wǎng)為環(huán)境，把Web頁(yè)面作為GIS軟件的用戶界面，可在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的顯示、瀏覽、查詢、分析、輔助決策等功能［2］。WebGIS使用B/S架構(gòu)，具有建設(shè)成本低、維護(hù)更新便捷、保密性能好等諸多優(yōu)勢(shì)，從而在工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)和規(guī)劃數(shù)據(jù)管理工作中得到廣泛應(yīng)用。構(gòu)建WebGIS的軟件種類繁多。其中，美國(guó)Esri公司的ArcGIS Server系列產(chǎn)品是目前我國(guó)市場(chǎng)上應(yīng)用最為廣泛的WebGIS平臺(tái)，已成功應(yīng)用于大量企業(yè)級(jí)GIS應(yīng)用與服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建［3］。

AutoCAD是美國(guó)Autodesk公司于1982年開(kāi)發(fā)的自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，現(xiàn)已經(jīng)成為國(guó)際上廣為流行的圖形設(shè)計(jì)工具。AutoCAD在圖形數(shù)據(jù)的采集和編輯方面擁有強(qiáng)大的功能，使其在測(cè)繪、國(guó)土、城市規(guī)劃等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用［4］。AutoCAD最初開(kāi)發(fā)的目的是為了滿足機(jī)械、建筑等設(shè)計(jì)方面的需求，導(dǎo)致其在地圖和地理信息的管理方面存在著諸多先天性的不足（如屬性數(shù)據(jù)管理不便、沒(méi)有嚴(yán)格的拓?fù)潢P(guān)系、空間分析難以實(shí)現(xiàn)），但是其在制圖表現(xiàn)形式、繪制方式等方面卻有著常規(guī)GIS系統(tǒng)無(wú)法比擬的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)［5-6］。因此，很多地理信息的數(shù)據(jù)采集、編輯工作使用AutoCAD完成。

隨著WebGIS在工程設(shè)計(jì)、規(guī)劃數(shù)據(jù)管理等領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入，設(shè)計(jì)人員常常需要將使用Auto-CAD系統(tǒng)生成的圖形數(shù)據(jù)與WebGIS系統(tǒng)發(fā)布的地圖進(jìn)行疊加分析，以方便設(shè)計(jì)人員比較圖形數(shù)據(jù)與地圖底圖兩者在空間位置、大小上的差異，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、規(guī)劃數(shù)據(jù)的問(wèn)題［7-8］。通常在C/S架構(gòu)下客戶端直接將AutoCAD矢量數(shù)據(jù)讀取導(dǎo)入到ArcGIS平臺(tái)并配以指定的空間參考即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)疊加。但是B/S架構(gòu)下客戶端為瀏覽器，無(wú)法直接讀取AutoCAD矢量數(shù)據(jù)［9-10］。因此，很少有WebGIS系統(tǒng)提供AutoCAD矢量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)疊加功能，從而制約了疊加分析的實(shí)時(shí)性和效率，限制了WebGIS系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。本文提出基于WebGIS平臺(tái)，通過(guò)Auto-CAD矢量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)發(fā)布，快速直觀地實(shí)現(xiàn)了圖形數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)的在線疊加分析，提高了工作效率。

二、方法流程

為了實(shí)現(xiàn)將AutoCAD矢量數(shù)據(jù)與WebGIS系統(tǒng)發(fā)布的地圖服務(wù)進(jìn)行圖形疊加，需要將AutoCAD圖形文件從客戶端上傳至服務(wù)器，由服務(wù)器來(lái)負(fù)責(zé)讀取并轉(zhuǎn)換為MapService發(fā)布。本文采用方法是將AutoCAD矢量數(shù)據(jù)上傳至ArcGIS Server服務(wù)器，服務(wù)器端讀取數(shù)據(jù)并添加到MXD文檔中，然后將該MXD文檔發(fā)布為一個(gè)MapService。

整個(gè)AutoCAD矢量數(shù)據(jù)的發(fā)布流程為“圖形文件上傳→ArcObjects讀取圖形文件→賦予空間參考→使用MXD文檔發(fā)布地圖服務(wù)”4步。

1）客戶端選擇需要與WebGIS系統(tǒng)所發(fā)布的地圖服務(wù)進(jìn)行圖形疊加顯示的AutoCAD圖形文件，系統(tǒng)通過(guò)實(shí)現(xiàn)文件上傳功能的Web Service，將該文件上傳至用以完成MapService服務(wù)發(fā)布的ArcGIS Server。

2）服務(wù)器新建一個(gè)空白的MXD文檔后，使用ArcObjects將該AutoCAD圖形文件整體作為一個(gè)CadLayer讀取，或?qū)utoCAD圖形文件中的要素分為點(diǎn)、線、面、注記等類分層作為FeatureLayer讀取。

3）對(duì)于讀取后的CadLayer（或FeatureLayer），賦予WebGIS系統(tǒng)發(fā)布的地圖服務(wù)所使用的空間參考，將圖層添加到MXD文檔并保存。

4）使用服務(wù)器上擁有發(fā)布MapService權(quán)限的用戶標(biāo)識(shí)連接到ArcGIS Server后，新建一個(gè)MapS-ervice并對(duì)其進(jìn)行必要的服務(wù)配置后，將MXD文檔路徑賦予該MapService并添加到該服務(wù)器后完成服務(wù)發(fā)布。客戶端即可通過(guò)發(fā)布的 MapService和WebGIS系統(tǒng)所發(fā)布的地圖服務(wù)進(jìn)行疊加顯示。

詳細(xì)流程圖如圖1所示。

圖1 AutoCAD矢量數(shù)據(jù)發(fā)布流程

三、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

1.文件上傳

由于WebGIS系統(tǒng)采用的是B/S 3層架構(gòu)，用戶使用的客戶端是瀏覽器，無(wú)法使用ArcObjects來(lái)完成AutoCAD矢量數(shù)據(jù)的讀取。因此，需要將圖形數(shù)據(jù)傳輸至用以發(fā)布MapService的服務(wù)器。

客戶端負(fù)責(zé)讀取需要發(fā)布的AutoCAD文件并將其變?yōu)樽止?jié)流后，再將這些字節(jié)流按照一定的大小分批次地上傳至服務(wù)器；服務(wù)器端新建一個(gè)空文件，將這些字節(jié)流按照順序追加至此文件，最終完成文件上傳功能。實(shí)現(xiàn)客戶端讀取AutoCAD文件的程序代碼為:

2.讀取AutoCAD矢量數(shù)據(jù)

ArcGIS Server不能直接將AutoCAD矢量數(shù)據(jù)發(fā)布為 MapService，因此需要使用 ArcObjects將AutoCAD矢量數(shù)據(jù)讀取到CadLayer（或FeatureLayer）中，賦予特定的空間參考并添加至MXD文檔中。利用ArcObjects讀取AutoCAD矢量數(shù)據(jù)并賦予北京1954坐標(biāo)系的空間參考的代碼為:

3.服務(wù)發(fā)布

將AutoCAD矢量數(shù)據(jù)讀取并保存MXD文檔后，需要通過(guò)ArcGIS Server將MXD文檔進(jìn)行發(fā)布，客戶端才能通過(guò)加載該MapService與WebGIS系統(tǒng)所發(fā)布的地圖服務(wù)進(jìn)行疊加比較。以下代碼段將MXD文檔發(fā)布為MapService:

4.應(yīng)用實(shí)例

筆者以所在單位基于ArcGIS Server開(kāi)發(fā)的“勘測(cè)成果一張圖”系統(tǒng)為WebGIS平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)發(fā)布AutoCAD矢量數(shù)據(jù)，完成了“AutoCAD圖形文件上傳→ArcObjects讀取圖形文件→賦予空間參考→使用MXD文檔發(fā)布地圖服務(wù)”一整套處理流程。

該系統(tǒng)運(yùn)行在筆者所在單位的百兆局域網(wǎng)上，ArcGIS Server服務(wù)器使用Intel Xeon E5640至強(qiáng)處理器、4 GB內(nèi)存、250 GB硬盤，操作系統(tǒng)為 Windows 2003 Server；客戶端使用Intel P4 2.40 GHz處理器，1 GB內(nèi)存、120 GB硬盤，操作系統(tǒng)為 Windows XP SP3。經(jīng)多次測(cè)試，實(shí)現(xiàn)一個(gè)文件大小約1 MB、比例尺為1∶2000的全要素AutoCAD矢量數(shù)據(jù)從開(kāi)始上傳到最終發(fā)布疊加，所需時(shí)間少于10 s。由于能夠快速地完成AutoCAD矢量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)布，該功能在日常工作中得到了廣泛的使用，極大地方便了工作人員對(duì)AutoCAD矢量數(shù)據(jù)與地圖底圖進(jìn)行對(duì)比檢查。疊加效果如圖2所示（后端的地圖為“勘測(cè)成果一張圖”系統(tǒng)發(fā)布的地圖底圖，前端為需要進(jìn)行疊加比較的AutoCAD圖形設(shè)計(jì)文件），用戶可直觀地對(duì)AutoCAD圖形文件與GIS地圖進(jìn)行對(duì)比分析。

圖2 AutoCAD矢量數(shù)據(jù)發(fā)布

四、結(jié)束語(yǔ)

本文使用ArcObjects和ArcGIS Server能夠快速將AutoCAD的矢量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)布為MapService供用戶疊加分析，解決了長(zhǎng)期以來(lái)工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)和規(guī)劃數(shù)據(jù)管理工作中WebGIS系統(tǒng)無(wú)法實(shí)時(shí)將AutoCAD系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)與WebGIS系統(tǒng)中GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行快速疊加分析的問(wèn)題，并成功應(yīng)用于“勘測(cè)成果一張圖”系統(tǒng)，大大提高了疊加分析的工作效率。本文方法的局限在于:限制所讀取的AutoCAD矢量數(shù)據(jù)空間參考系與WebGIS系統(tǒng)發(fā)布的地圖服務(wù)的空間參考系一致。在后續(xù)工作中，可通過(guò)將空間參考轉(zhuǎn)換功能植入服務(wù)器端程序中加以完善。

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