段文峰，賈 年，梅 廣，徐風(fēng)琴

(西華大學(xué) 無(wú)線電管理技術(shù)研究中心，成都 610039)

基于ArcGIS的MapInfo地圖數(shù)據(jù)的服務(wù)發(fā)布研究與實(shí)現(xiàn)

段文峰，賈 年*，梅 廣，徐風(fēng)琴

(西華大學(xué) 無(wú)線電管理技術(shù)研究中心，成都 610039)

ArcGIS和MapInfo是現(xiàn)有的兩大主流GIS系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)兩大平臺(tái)之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和共享，通過(guò)分析兩大系統(tǒng)各自數(shù)據(jù)特點(diǎn)，探討兩者數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的相關(guān)技術(shù)，研究和對(duì)比了傳統(tǒng)的GIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式和Web服務(wù)發(fā)布的方式，最終采用以Web服務(wù)發(fā)布的方式為用戶(hù)共享地圖數(shù)據(jù)，使任何具有Internet連接的電腦、智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備都能夠使用該地圖數(shù)據(jù)，節(jié)約了在所有終端都需要安裝GIS軟件和地圖數(shù)據(jù)的成本。

ArcGIS;MapInfo; 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換; 服務(wù)發(fā)布

MapInfo和ArcGIS是目前應(yīng)用廣泛、直觀和全面的地理信息系統(tǒng)。ArcGIS具有強(qiáng)大的GIS數(shù)據(jù)管理功能，能夠分析和處理各種空間數(shù)據(jù)，在地圖服務(wù)處理方面以Web服務(wù)發(fā)布的方式共享地圖數(shù)據(jù)給用戶(hù)，對(duì)任何具有 Internet 連接的電腦、移動(dòng)終端等設(shè)備開(kāi)放數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收和處理其他設(shè)備的應(yīng)用請(qǐng)求，數(shù)據(jù)集中到服務(wù)器維護(hù)，為多用戶(hù)提供實(shí)時(shí)的更新信息和遠(yuǎn)程并發(fā)訪問(wèn)。MapInfo數(shù)據(jù)格式本身不包含任何拓?fù)潢P(guān)系[1]，不能提供高級(jí)的地理分析處理功能，所有使用其地圖數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)者和使用者都需要安裝MapInfo軟件和相關(guān)地圖數(shù)據(jù)，導(dǎo)致客戶(hù)端軟件成本提高，地圖數(shù)據(jù)更新后需要在每個(gè)客戶(hù)端更新，但目前MapInfo的使用范圍更廣泛，地圖數(shù)據(jù)資源更豐富，所以實(shí)現(xiàn)2個(gè)平臺(tái)之間數(shù)據(jù)共享具有重要意義。

本文以MapInfo 11.0和ArcGIS 10.1為例，實(shí)現(xiàn)MapInfo的Tab數(shù)據(jù)向ArcGIS的Shapefile數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)ArcGIS以Web服務(wù)發(fā)布的形式供其他用戶(hù)使用。

1 地圖數(shù)據(jù)分析

1.1 MapInfo的Tab數(shù)據(jù)格式分析

MapInfo的數(shù)據(jù)格式主要有.tab和mif(.mid)[2]。.tab是MapInfo的唯一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式[3]，定義了地圖屬性數(shù)據(jù)的表結(jié)構(gòu)文件。MapInfo采用雙數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模式，屬性數(shù)據(jù)保存在表結(jié)構(gòu)文件(.tab)與屬性數(shù)據(jù)文件(.dat)中，空間數(shù)據(jù)保存在空間數(shù)據(jù)文件(.map)中[4]，通過(guò)交叉索引文件(.id)建立兩者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。.mif和.mid是MapInfo的外部數(shù)據(jù)交換文件，分別對(duì)應(yīng)于MapInfo空間數(shù)據(jù)的圖形對(duì)象和表格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)入與轉(zhuǎn)出。

1.2 ArcGIS的Shapefile數(shù)據(jù)格式分析

ArcGIS主要有Coverage、Shapefile、Geodatabase和E00等4種數(shù)據(jù)組織形式[5]。Coverage是一種基于文件夾存儲(chǔ)的ArcInfo workstation原生數(shù)據(jù)格式，具有嚴(yán)密拓?fù)潢P(guān)系的地理關(guān)系矢量數(shù)據(jù)格式[6]。Shapefile屬于簡(jiǎn)單要素類(lèi)，用點(diǎn)、線、多邊形存儲(chǔ)要素的形狀，但不包含拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。Geodatabase是一種基于RDBMS存儲(chǔ)的本地物理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)格式，主要保存在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)或者文件系統(tǒng)中。E00是一種應(yīng)用于Arc/Info軟件內(nèi)部不同平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的通用數(shù)據(jù)格式文件，將要素及其屬性信息以ASCII明碼格式表達(dá)出來(lái)。

表1 MapInfo與ArcGIS的數(shù)據(jù)模型比較

1.3 數(shù)據(jù)模型比較

MapInfo對(duì)點(diǎn)、線、面并沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)分，可以放在一個(gè)圖層中；而ArcGIS對(duì)點(diǎn)、線、面有著嚴(yán)格的區(qū)分，分別存放在不同的圖層中，保存為對(duì)應(yīng)的Shapefile文件，MapInfo與ArcGIS 2種數(shù)據(jù)模型比較如表1所示[3]。

2 MapInfo的Tab數(shù)據(jù)到ArcGIS的Shapefile數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

圖1 MapInfo數(shù)據(jù)向ArcGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程圖

圖2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程圖

圖3 ArcMap顯示轉(zhuǎn)換之后的Shapefile數(shù)據(jù)

2.1 轉(zhuǎn)換流程

MapInfo數(shù)據(jù)向ArcGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的具體流程如圖1所示。

2.2 Tab數(shù)據(jù)到Shapefile數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過(guò)程

2.2.1 數(shù)據(jù)檢查

對(duì)MapInfo數(shù)據(jù)投影變換前，需對(duì)數(shù)據(jù)要素層進(jìn)行ID排序、表壓縮存盤(pán)、分層并錄入相關(guān)屬性信息等處理[3]，根據(jù)數(shù)據(jù)本身的特征以及用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的需求在MapInfo中合并相關(guān)圖層，例如，合并標(biāo)注層和其所對(duì)應(yīng)的空間要素層，刪除只有修飾效果的分區(qū)界線等。

2.2.2 投影變換

MapInfo地圖數(shù)據(jù)可以通過(guò)掃描TIF文件采集圖像來(lái)獲得。該過(guò)程中，用戶(hù)需確定坐標(biāo)原點(diǎn)并建立一個(gè)坐標(biāo)系。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)軟件系統(tǒng)會(huì)根據(jù)圖形的投影參數(shù)重新定義一個(gè)與原用戶(hù)不一致的新坐標(biāo)系統(tǒng)，因此，通常需要用戶(hù)手動(dòng)進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。

2.2.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

本文以四川省公路圖數(shù)據(jù)為例，該數(shù)據(jù)采用的是WGS-84坐標(biāo)系(1984年世界大地坐標(biāo)系統(tǒng))，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換前不需要投影變換，轉(zhuǎn)換之后在ArcGIS中定義該投影坐標(biāo)即可。

MapInfo的Tab數(shù)據(jù)向ArcGIS的Shapefile數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖2所示。

1) .tab→.mif：首先將MapInfo的所有點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)層都轉(zhuǎn)換為交換格式.mif文件；2) .mif→.shp：用MapInfo自帶的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將第一步所有.mif文件轉(zhuǎn)換成.shp文件；3)導(dǎo)入數(shù)據(jù)：在ArcMap中導(dǎo)入以上轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，查看轉(zhuǎn)換結(jié)果，如圖3所示。

2.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的處理

圖4 Web服務(wù)發(fā)布的體系結(jié)構(gòu)圖

圖3顯示：轉(zhuǎn)換后的標(biāo)注都以一個(gè)黑點(diǎn)的形狀呈現(xiàn)，MapInfo用一個(gè)單獨(dú)存儲(chǔ)的點(diǎn)要素圖層表示標(biāo)注，而Shapefile中的標(biāo)注需要與其所屬的屬性要素一起存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后可以刪除注記，在ArcMap中手動(dòng)將屬性信息中的標(biāo)注顯示出來(lái)。轉(zhuǎn)換后原圖層顯示比例范圍也不會(huì)保存，需要手動(dòng)設(shè)定各圖層的顯示范圍。由于Shapefile文件本身不能存儲(chǔ)顏色特征信息，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換不會(huì)轉(zhuǎn)入原圖上的符號(hào)庫(kù)，系統(tǒng)將隨機(jī)選擇顏色對(duì)圖層著色，圖3也顯示地圖標(biāo)識(shí)是以一個(gè)點(diǎn)形狀呈現(xiàn)，需要人工手動(dòng)做適當(dāng)?shù)淖煮w、符號(hào)、線型、色譜等編輯。

3 服務(wù)發(fā)布

表2 ArcGIS地圖數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布的主要優(yōu)勢(shì)比較

3.1 Web服務(wù)發(fā)布體系結(jié)構(gòu)介紹

圖6 Web地圖服務(wù)發(fā)布流程圖

ArcGIS for Server是基于SOA架構(gòu)的GIS服務(wù)器，通過(guò)它可以跨企業(yè)或跨互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)形式共享GIS資源，允許多客戶(hù)端并發(fā)訪問(wèn)。本文通過(guò)ArcGIS for Server實(shí)現(xiàn)了Web服務(wù)發(fā)布，其體系結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖5 服務(wù)使用流程

其中：GIS服務(wù)器主要用于托管地圖、地理處理工具和地址定位器等GIS資源給客戶(hù)端應(yīng)用程序使用；Web Adaptor主要用于整合GIS服務(wù)器與企業(yè)級(jí)Web服務(wù)器；Web服務(wù)器主要用于托管Web應(yīng)用程序和服務(wù)，并為ArcGIS Server站點(diǎn)提供可選的安全和負(fù)載均衡能力；數(shù)據(jù)服務(wù)器包含在GIS服務(wù)器上，作為服務(wù)發(fā)布的GIS資源；ArcGIS for Server管理器可以使用管理器或ArcCatalog將GIS地圖資源發(fā)布為服務(wù)。

3.2 Web服務(wù)發(fā)布的優(yōu)勢(shì)

ArcGIS以Web服務(wù)發(fā)布的方式將地圖服務(wù)發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，擁有網(wǎng)絡(luò)連接的用戶(hù)都能使用GIS資源，不需要安裝GIS軟件和地圖數(shù)據(jù)，維護(hù)時(shí)只要在服務(wù)器上更新即可，相對(duì)于MapInfo需要在所有機(jī)器上安裝軟件和地圖數(shù)據(jù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，兩者對(duì)比如表2所示。

3.3 Web服務(wù)發(fā)布流程

ArcGIS for Server允許在企業(yè)內(nèi)或互聯(lián)網(wǎng)上共享GIS資源，其服務(wù)使用流程如圖5所示。

使用ArcGIS桌面產(chǎn)品創(chuàng)建和編輯地圖資源，使用ArcGIS for Server進(jìn)行發(fā)布。在發(fā)布地圖服務(wù)時(shí)，同時(shí)有一些可選的服務(wù)功能，如選擇發(fā)布網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層功能，可以使用網(wǎng)絡(luò)分析功能；選擇發(fā)布手機(jī)數(shù)據(jù)層功能，可以在移動(dòng)終端使用該地圖數(shù)據(jù)。還可以直接將GIS資源和數(shù)據(jù)拷貝到本地或云端的ArcGIS Server中，實(shí)現(xiàn)在云端維護(hù)地圖數(shù)據(jù)。

3.4使用ArcMap發(fā)布地圖服務(wù)

可以使用ArcMap或ArcCatalog發(fā)布地圖數(shù)據(jù)，現(xiàn)以ArcMap為例，Web服務(wù)發(fā)布流程如圖6所示。

4 地圖服務(wù)的實(shí)現(xiàn)

圖7 在PC機(jī)上使用地圖服務(wù)運(yùn)行效果圖

圖8 Android使用地圖服務(wù)運(yùn)行效果圖

4.1 PC上使用發(fā)布的地圖服務(wù)

本例使用JavaScript來(lái)實(shí)現(xiàn)展示以上發(fā)布的地圖服務(wù)，其關(guān)鍵代碼為：

function init() {

map = new esri.Map("map");

var layer = new esri.layers.ArcGISDynamicMapServiceLayer("http://localhost:6080/arcgis/rest/services/sichuan/

sichuanMap/MapServer");

map.addLayer(layer);var resizeTimer;

dojo.connect(map, 'onLoad', function(theMap) {

dojo.connect(dijit.byId('map'), 'resize', function() {

clearTimeout(resizeTimer);

resizeTimer = setTimeout(function() {map.resize();map.reposition();}, 500);

});});}

運(yùn)行效果如圖7所示。

4.2 移動(dòng)設(shè)備上使用發(fā)布的地圖服務(wù)

本例實(shí)現(xiàn)基于Android平臺(tái)的地圖服務(wù)展示，其關(guān)鍵代碼為：

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.main);

mMapView = (MapView)findViewById(R.id.map);

mMapView.addLayer(new ArcGISDynamicMapServiceLayer("" + "http://localhost:6080/arcgis/rest/services/sichuan/sichuanMap/MapServer")); }

protected void onPause() { super.onPause();mMapView.pause(); }

protected void onResume() {super.onResume(); mMapView.unpause();}

運(yùn)行效果如圖8所示。

5 結(jié)語(yǔ)

本文實(shí)現(xiàn)了MapInfo的Tab數(shù)據(jù)向ArcGIS的Shapefile數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換以及基于Web的地圖服務(wù)發(fā)布。用戶(hù)可以充分利用MapInfo操作簡(jiǎn)便和現(xiàn)有地圖數(shù)據(jù)豐富的特點(diǎn)，將其數(shù)據(jù)共享給ArcGIS用戶(hù)，通過(guò)該平臺(tái)來(lái)維護(hù)地圖數(shù)據(jù)，使MapInfo與ArcGIS之間地圖數(shù)據(jù)資源的共享達(dá)到最大化。通過(guò)Web服務(wù)的方式將地圖數(shù)據(jù)發(fā)布為服務(wù)，能夠更方便地將地圖數(shù)據(jù)共享給其他用戶(hù)使用。但是，服務(wù)發(fā)布方式也有其局限性，所有數(shù)據(jù)訪問(wèn)和空間分析功能都交由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器處理，在網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)的情況下，會(huì)暫時(shí)中斷其相關(guān)服務(wù)，因此，后期工作還需要對(duì)這方面進(jìn)行優(yōu)化處理，同時(shí)加強(qiáng)地圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的研究，爭(zhēng)取做到真正的無(wú)損數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

[1] 郝思寶,朱益虎.ArcGIS到MapInfo數(shù)據(jù)無(wú)損轉(zhuǎn)換研究[C]//第五屆長(zhǎng)三角科技論壇:測(cè)繪分論壇.上海:江蘇省地質(zhì)測(cè)繪院,2008.

[2] 李苗,陳娜,李娟.基于MapInfo與ArcGIS專(zhuān)題地圖制作方法探討[J].陜西地質(zhì), 2011,29(1):94-97.

[3] 馬飛飛,王叢聰.MapInfo數(shù)據(jù)Tab到ArcGIS數(shù)據(jù)Shapefile的轉(zhuǎn)換[J].科技信息:學(xué)術(shù)版,2007(24):425-427.

[4] 李旭升,李兵,曲尚勇,等.基于ARM-Linux的MiniGUI的應(yīng)用研究[J].西華大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008,27(3):9,74-78.

[5] 湯國(guó)安,楊昕.ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程[M].2版.北京:科學(xué)出版社,2012.

[6] 黨安榮,賈海峰,易善幀,等.ArcGIS 8 Desktop地理信息系統(tǒng)應(yīng)用指南[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003.

ResearchandImplementationoftheServicePublicationofMapInfoMapDataBasedonArcGIS

DUANWenfeng,JIANian*,MEIGuang,XUFengqin

(Center for Radio Administration and Technology Development, Xihua University, Chengdu 610039, China)

Now, ArcGIS and MapInfo are two main existing GIS systems, MapInfo is more widely used, and the map data resources are more abundant, but ArcGIS is more powerful in data management and spatial analysis, thus has a very important significance for data conversion and sharing between the two platforms. It shares map data using web service publication by analyzing the data characteristics of ArcGIS and MapInfo. The paper discusses the relevant technology of data conversion between the two systems, and researches and compares the implement of traditional GIS system and the web service publication for users, so that any computers, smart phones, tablets and other devices with an Internet connection are able to use this map data through Internet. So it can save the cost of the GIS software and the corresponding map data.

ArcGIS; MapInfo; data conversion; service publication

2013-11-07

國(guó)家科技支撐計(jì)劃“西藏自然科學(xué)博物館基于物聯(lián)網(wǎng)的信息管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及集成示范”(2011BAH26B03)；西華大學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放研究基金(szjj2012-031)

段文峰(1989- )，男(漢族)，江西萍鄉(xiāng)人，在讀碩士研究生，研究方向:智能信息處理。

賈年(1973- )，男(漢族)，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向:智能信息檢索、GPU計(jì)算、數(shù)字圖像處理，通信作者信箱:jianian@163.com。

P208

A

2095-5383(2013)04-0025-04