基于GIS的人防工程信息系统建设与研究_权西瑞.pdf

第 46 卷 第 1 期2023 年 1 月测绘与空间地理信息GEOMATICS&SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGYVol.46,No.1Jan.,2023收稿日期:2021-05-31作者简介:权西瑞(1989-),男,陕西渭南人,工程师,硕士,2015 年毕业于西安建筑科技大学计算机技术专业,主要从事三维地理信息可视化应用、地理信息系统开发等方面的工作。基于 GIS 的人防工程信息系统建设与研究权西瑞,王 凯,王小飞(自然资源部陕西基础地理信息中心,陕西 西安 710054)摘要:人防工程地理信息系统是人防管理体系的重要组成部分,为人防工程建设、运行及维护提供信息化支撑。为解决某地区人防工程数据管理模式落后及信息化程度较低的问题,本文研究了 WebGIS 技术和 J2EE 技术,构建了人防工程地理信息系统总体框架,设计了人防工程空间数据库和属性数据库,实现了对人防工程数据空间化管理,为人防管理工作提供了辅助决策支持。通过建设人防工程地理信息系统,提升了数据管理效率,为后续人防工程信息化发展提供参考。关键词:人防工程;地理信息系统;WebGIS;J2EE中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1672-5867(2023)01-0136-03Construction and Research of Civil Air Defense EngineeringInformation System Based on Geographic InformationSystem in Yangling Demonstration ZoneQUAN Xirui,WANG Kai,WANG Xiaofei(Shaanxi Geomatics Center,Ministry of Natural Resources,Xian 710054,China)Abstract:The civil air defense engineering geographic information system is an important part of the civil air defense management sys-tem,which provides information support for the construction,operation and maintenance of the civil air defense engineering.In order to solve the problem of backward data management mode and low degree of informatization of civil air defense engineering in a certain area,WebGIS technology and J2EE technology are studied,the overall framework of civil air defense engineering geographic informa-tion system is constructed,and the spatial database and attribute database of civil air defense engineering are designed to realize the spatial management of civil air defense engineering data,which provides auxiliary decision support for civil air defense management.Through the construction of the civil air defense engineering geographic information system,the efficiency of data management has been improved,providing a reference for the subsequent development of civil air defense engineering informatization.Key words:civil air defense engineering;Geographic Information System;WebGIS;J2EE0 引 言随着城市化发展速度加快,人防工程建设规模不断扩大,对人防工程数据管理、日常运行维护及高效利用提出了更高的要求。由于受到人防工程分布区域广泛、配套设施复杂、管理要求较高、人防工程数据种类较多、工事状况结构复杂、日常维护成本较大等多方面因素制约,导致人防工程数据仍以人工管理为主要手段,缺乏较为先进的信息化技术支撑。目前,针对人防工程信息化管理技术和系统建设与研究领域,文献1提出了基于物联网技术和数据库技术设计了人防工程运行维护及日常管理技术架构。文献2利用地理信息技术在空间分析方面的技术能力,设计了基于地理信息的人防基础设施管理和日常业务管理的流程和方法。文献3提出了基于 SLAM 技术构建人防工程调查成果集中管理展示方法,构建了城市人防工程信息审批辅助和项目建设管理应用模式。文献4提出了基于 BIM 技术、监控技术和地理信息技术设计了地铁人防工程管理方案。文献5研究了将地理信息技术和计算机软件以及应用技术应用于人防工程管理过程中。综上,本文分析了某地区人防工程地理信息系统的建设需求,基于 WebGIS 技术、J2EE 技术和数据库管理技术,建设了人防工程数据管理系统,实现了对人防警报器信息、人防工程项目信息、疏散基地信息、在建人防项目信息、重要经济目标信息和区域协同分布信息等数据查询及展示功能,以及对各类数据的空间信息和属性信息进行管理功能。1 关键技术研究通过对人防工程信息管理过程中存在的效率较低、更新维护复杂、数据空间化程度不足以及地理信息融合应用能力欠缺的问题进行分析,本文将 WebGIS 技术和J2EE 技术应用于人防工程信息管理中,充分发挥这两项技术的优势,解决人防工程信息管理中存在的问题。1.1 WebGIS 技术WebGIS 技术是传统的地理信息技术与计算机技术和互联网技术的有机结合,通过对各类空间数据进行分析处理,以数据服务形式提供给应用系统,并采用专题图的方式展示空间化要素信息,为用户提供基于 Web 形式的地理信息数据展示、查询、分析及统计等可视化应用,并提供空间定位、缓冲区分析和拓扑分析等空间信息处理功能6。WebGIS 技术具备轻量化、跨平台性、免插件性及扩展灵活的特点,被广泛应用于地理信息应用研究中,成为地理信息开发的主流技术手段,本文将 WebGIS技术与 Vue.js 技术结合,构建了灵活开放的应用系统展示界面。1.2 J2EE 技术J2EE(Java2 Platform,Enterprise Edition)技术是企业级后台服务开发技术,通过该技术可以开发独立的、可移植的企业级应用平台。该技术以 Java 语言为基础,能够快速建立跨平台的信息系统后台框架,通过与 Java Servlet和 Java Beans 技术进行结合,可开发稳定高效的系统应用框架7。本文基于 J2EE 体系架构,结合 SpringMVC 和Mybatis 技术,基于 B/S 设计模式构建了人防工程地理信息系统的后台服务框架,实现了信息管理及可视化前后端分离,提供了可靠的数据和服务支撑。1.3 系统优势分析与传统基于报表的管理模式相比,基于 WebGIS 和J2EE 技术构建的人防地理信息系统,具有以下优势:1)实现了全区人防工程数据一体化呈现、管理与动态更新,确保数据源准确权威,为人防管理工作的科学决策提供基础;2)能够以更加直观的方式管理人防工程数据,提供了丰富的数据综合查询、数据管理、空间分析、应急地图标绘以及可视化统计功能;3)利用地理信息技术提供基于空间位置的人防作战指挥能力,改变了传统的基于图纸和报表管理存在的弊端,进一步提升了人防工程的管理和应急救援指挥能力的智能化水平。2 人防工程地理信息系统设计与实现2.1 系统架构设计人防工程地理信息系统基于多层架构模式进行设计,以天地图地理信息公共服务平台为基础支撑,通过对各类人防工程基础设施数据结构进行详细分析,设计了人防工程地理信息系统框架。系统架构划分为 3 层:数据层、服务层和应用层。数据层为系统的正常运行提供空间数据和属性数据支撑,包括人防工程属性数据库、人防工程空间数据库和基础地理信息数据库。服务层包括数据服务和空间分析服务,其中政务地图服务、行政区划服务由天地图平台提供。应用层集成调用各类服务接口,开发了信息展示、数据管理、辅助决策分析等功能,为用户提供人防工程信息展示系统和数据管理系统。系统架构设计如图 1 所示。图 1 系统总体架构图Fig.1 System overall architecture diagram2.2 系统数据库设计人防工程地理信息系统中的数据包括人防工程的基础空间数据、业务空间数据、属性数据和系统运行数据。其中,人防属性数据库存储的数据包括人防警报器属性信息、人防工程属性信息、疏散基地属性信息、在建人防项目属性信息、重要经济目标属性信息和区域协同分布属性信息等六大类数据。属性数据库概念设计如图 2所示。图 2 人防工程属性数据库概念设计Fig.2 Conceptual design of civil air defense engineering attribute database人防工程空间数据是在人防信息普查成果中整理、分析并提取出来,收集方式包括历史资料分析、地上地下现场调绘、图纸资料查看等,结合实际人防工程基础设施管理现状和后续升级需求,设计了空间数据结构,建立了人防空间数据库,从而满足后续时期人防信息管理业务需求。空间数据包括人防警报器空间数据、人防工程空间数据、疏散基地空间数据、在建人防项目空间数据、重要经济目标空间数据和区域协同分布空间数据等六大类数据,每类空间数据包含点空间实体图层,空间数据库概念设计如图 3 所示。731第 1 期权西瑞等:基于 GIS 的人防工程信息系统建设与研究图 3 人防工程空间数据库概念设计Fig.3 Conceptual design of spatial database for civil air defense engineering2.3 系统功能设计与实现人防工程地理信息系统建立了集数据展示、地图定位、属性查询、空间查询、详情浏览、统计分析、辅助决策、信息录入和动态更新功能于一体的系统功能模块,能够满足普通用户和管理员用户等不同角色进行管理维护操作。其中,数据查询功能支持通过属性字段和空间关系快速查询所有人防工程信息,辅助决策功能支持通过地图空间运算能力分析人防工程宏观分布和微观呈现功能。系统功能结构如图 4 所示。图 4 系统功能结构图Fig.4 System function structure diagram系统实现过程中采用了多种成熟的软件开发框架和 技术,前端界面基于 Vue.js 进行模块化设计,实现了跨浏览器多终端灵活便捷访问。服务端基于 J2EE 技术框架设计,结合 SpringMVC 和 Mybatis 技术,采用浏览器/服务端模式构建服务框架,满足了多终端并发请求访问系统。数据库采用 PostGIS 数据库存储各类数据,满足了人防工程信息的空间数据和属性数据同时存取的需求。3 结束语本文通过分析人防工程信息化管理存在的问题及现状,构建了基于 WebGIS 技术和 J2EE 技术的人防工程地理信息系统架构,建设了人防属性数据库和空间数据库,设计了系统功能模块结构,实现了对人防警报器、人防工程、疏散基地、在建人防项目、重要经济目标信息和区域协同信息等六大类数据进行