1.  引言
近年來(lái)，國(guó)土資源部已啟動(dòng)“金土”工程建設(shè)，并在多個(gè)省進(jìn)行了試點(diǎn)建設(shè)。隨著社會(huì)信息化建設(shè)的加速，“數(shù)字城市”和“數(shù)字國(guó)土”建設(shè)已成為各級(jí)政府部門(mén)追求的目標(biāo)之一，山東省也開(kāi)始啟動(dòng)“金土”工程建設(shè)。另外，作為政府上網(wǎng)工程及電子政務(wù)重要內(nèi)容的一部分，國(guó)土資源的信息化建設(shè)更是迫在眉睫[1]。隨著濟(jì)寧市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展速度的加快，國(guó)土資源的變化日趨頻繁，國(guó)土資源管理任務(wù)越來(lái)越重。為了更好地保護(hù)國(guó)土資源，發(fā)揮他們的最大效益，相應(yīng)國(guó)家和山東省“金土”工程號(hào)召，開(kāi)展了土地調(diào)查、地籍調(diào)查和礦產(chǎn)資源調(diào)查等工作，在數(shù)據(jù)整合建設(shè)基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng) (GIS) 等技術(shù)建立濟(jì)寧市“數(shù)字國(guó)土”信息應(yīng)用系統(tǒng)，目標(biāo)是為建設(shè)濟(jì)寧市國(guó)土資源綜合辦公平臺(tái)以及國(guó)土資源信息服務(wù)打下基礎(chǔ)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.  WebGIS概述
地理信息系統(tǒng)（GIS），隨著自身的成熟與發(fā)展，能力逐漸增強(qiáng)。今天，它所包含的概念、引用的技術(shù)手段已接觸到各種信息技術(shù)領(lǐng)域的前沿，它的應(yīng)用也已由最初的地理領(lǐng)域拓寬到廣義的信息服務(wù)。把GIS與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合，形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的地理信息集成平臺(tái)，是當(dāng)前地理信息系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要方向[2]。
WebGIS是Internet和WWW技術(shù)應(yīng)用于GIS開(kāi)發(fā)的產(chǎn)物，是實(shí)現(xiàn)GIS互操作的一條最佳解決途徑[3]。WebGIS是一種基于Web技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和通訊協(xié)議并利用Web技術(shù)來(lái)擴(kuò)展和完善GIS的一項(xiàng)新技術(shù)，通過(guò)WWW功能得以擴(kuò)展，真正成為一種大眾使用的工具。從WWW的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)，Internet用戶可以瀏覽WebGIS站點(diǎn)中的空間數(shù)據(jù)、制作專(zhuān)題圖，以及進(jìn)行各種空間檢索和空間分析，從而使GIS進(jìn)入千家萬(wàn)戶。
WebGIS具有以下特點(diǎn)[4]：
1.         全球化的客戶/服務(wù)器應(yīng)用
全球范圍內(nèi)任意一個(gè)WWW節(jié)點(diǎn)的Internet用戶都可以訪問(wèn)WebGIS服務(wù)器提供的各種GIS服務(wù)，甚至還可以進(jìn)行全球范圍內(nèi)的GIS數(shù)據(jù)更新。
2.         真正大眾化的GIS
由于Internet的爆炸性發(fā)展，Web服務(wù)正在進(jìn)入千家萬(wàn)戶，WebGIS給更多用戶提供了使用GIS的機(jī)會(huì)。WebGIS可以使用通用瀏覽器進(jìn)行瀏覽、查詢(xún)，額外的插件(plug-in)、ActiveX控件和Java Applet通常都是免費(fèi)的，降低了終端用戶的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)負(fù)擔(dān)，很大程度上擴(kuò)大了GIS的潛在用戶范圍。而以往的GIS由于成本高和技術(shù)難度大，往往成為少數(shù)專(zhuān)家擁有的專(zhuān)業(yè)工具，很難推廣。
3.         良好的可擴(kuò)展性
WebGIS很容易跟Web中的其他信息服務(wù)進(jìn)行無(wú)縫集成，可以建立靈活多變的GIS應(yīng)用。
4.         客戶端平臺(tái)獨(dú)立性
無(wú)論客戶機(jī)是何種操作系統(tǒng)，只要支持通用的Web瀏覽器，用戶就可以訪問(wèn)WebGIS數(shù)據(jù)。
WebGIS是當(dāng)今GIS的熱點(diǎn)，已成為各大廠商激烈競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。幾個(gè)重要的國(guó)外GIS廠商爭(zhēng)相發(fā)布各自的WebGIS產(chǎn)品，如ESRI的Internet Map Server(IMS)系列(包括早期的Map Objects IMS、ArcView IMS至ArcIMS)和ArcGIS Server產(chǎn)品、MapInfo公司的MapInfo Proserver和MapXtreme、Intergraph公司的GeoMedia Web Map和Caliper公司的Maptitude軟件，著名的CAD廠商Autodesk公司也推出了MapGuide。國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)軟件技術(shù)及產(chǎn)品也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，主要有：武漢武大吉奧信息工程技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的GeoSurf、國(guó)家遙感應(yīng)用工程技術(shù)研究中心網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行工程部獨(dú)立開(kāi)發(fā)的地網(wǎng)GeoBeans、北京超圖地理信息技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的超圖互聯(lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng)軟件等。
3.  系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
近年來(lái) GIS 在國(guó)土管理、規(guī)劃、開(kāi)發(fā)等應(yīng)用上取得了巨大成功并獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益[7]。由于WebGIS 具有基于 HTTP 協(xié)議的請(qǐng)求／應(yīng)答機(jī)制，且具有網(wǎng)絡(luò)的一切優(yōu)點(diǎn)， 用戶可以在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)交互地理信息，同時(shí) WebGIS可以圖形方式顯示空間數(shù)據(jù)，并進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)的傳播與處理； 另一方面WebGIS 可將高精度數(shù)據(jù)處理與一般應(yīng)用緊密結(jié)合， 可實(shí)現(xiàn)專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用與一般用戶普通瀏覽查詢(xún)的有效統(tǒng)一，真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享[8]。因此采用 WebGIS構(gòu)建國(guó)土資源網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源網(wǎng)絡(luò)化管理的一條高效途徑。
3.1系統(tǒng)目標(biāo)
濟(jì)寧市“數(shù)字國(guó)土”信息應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)：圍繞建設(shè)“數(shù)字國(guó)土”體系，結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)條件和數(shù)據(jù)現(xiàn)狀，采用先進(jìn)的WebGIS和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，建立一個(gè)規(guī)范、高效、系統(tǒng)的國(guó)土資源綜合應(yīng)用系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)管理與空間信息管理融為一體，多層次、多方位直觀的顯示相關(guān)數(shù)據(jù)、圖形等信息，提供各種國(guó)土管理工作元素在空間的分布狀況和實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，做到資源的合理配置和調(diào)度，提高各業(yè)務(wù)部門(mén)的業(yè)務(wù)處理速度和協(xié)同工作效率，從宏觀上提高國(guó)土管理工作的科學(xué)化、規(guī)范化水平。
3.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 1所示，系統(tǒng)為由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、WebGIS服務(wù)器和客戶端組成的3層B/S結(jié)構(gòu)體系。

l         數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器
本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)選用Oralce9i為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件，并采用ArcSDE軟件作為空間數(shù)據(jù)引擎中間件，屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)分別進(jìn)行存儲(chǔ)。
l         WebGIS服務(wù)器
系統(tǒng)使用IIS6.0作為Web服務(wù)器。
系統(tǒng)采用ArcIMS作為系統(tǒng)WebGIS開(kāi)發(fā)軟件。ArcIMS是美國(guó)ESRI公司的服務(wù)器端產(chǎn)品，可以發(fā)布GIS數(shù)據(jù)并可生成WebGIS網(wǎng)站。ArcIMS提供了一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取動(dòng)態(tài)地圖、GIS數(shù)據(jù)以及各種服務(wù)的途徑。ArcIMS服務(wù)可被應(yīng)用于多種客戶端中，如自定義網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用、ArcGIS桌面系統(tǒng)以及移動(dòng)和無(wú)線設(shè)備。通過(guò)應(yīng)用ArcIMS城市和地方政府、商業(yè)機(jī)構(gòu)以及其他組織均可以發(fā)布，發(fā)掘以及共享地理空間信息。ArcIMS是一個(gè)基于服務(wù)器的產(chǎn)品，它提供了一個(gè)用于在網(wǎng)頁(yè)上發(fā)布GIS數(shù)據(jù)和服務(wù)的分層框架結(jié)構(gòu)[5]。ESRI公司是國(guó)內(nèi)外GIS行業(yè)的領(lǐng)軍公司，ArcIMS軟件作為其主要軟件產(chǎn)品之一，具有較高和性?xún)r(jià)比。
另外，系統(tǒng)使用C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)統(tǒng)計(jì)結(jié)果處理功能，WebGIS服務(wù)器需要安裝Microsoft .NET Framework。
l         客戶端
用戶在客戶機(jī)上可通過(guò)Internet Explorer等Web瀏覽器訪問(wèn)WebGIS服務(wù)器進(jìn)行相關(guān)操作。用戶在客戶端不需要安裝任何軟件或插件。
3.3系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
針對(duì)特定數(shù)據(jù)，濟(jì)寧市“數(shù)字國(guó)土”信息應(yīng)用系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng)：基礎(chǔ)地理信息子系統(tǒng)、土地資源信息子系統(tǒng)、地質(zhì)礦產(chǎn)信息子系統(tǒng)和綜合應(yīng)用子系統(tǒng)，如圖 2所示。

圖 2 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)圖
4.  系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1基礎(chǔ)地理信息子系統(tǒng)
該系統(tǒng)針對(duì)濟(jì)寧市多尺度基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提供多種基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)及其元數(shù)據(jù)的查詢(xún)功能。
系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)如圖 3所示，分別介紹如下。
l         GIS功能
GIS功能包括地圖縮放操作、圖層控制、查看圖例、點(diǎn)選要素查詢(xún)、屬性條件查詢(xún)、距離測(cè)量、清除操作和打印地圖等功能。
l         數(shù)字線劃圖查詢(xún)功能
提供1：25萬(wàn)濟(jì)寧市數(shù)據(jù)、1：5濟(jì)寧市數(shù)據(jù)、1：1萬(wàn)城區(qū)數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)的瀏覽和查詢(xún)功能。
l         正射影像圖瀏覽
正射影像圖指各種經(jīng)處理后的遙感影像圖。系統(tǒng)將已有遙感影像進(jìn)行網(wǎng)上發(fā)布，用戶既可以進(jìn)行定位導(dǎo)航瀏覽，也可以利用不同時(shí)間、不同尺度的遙感影像進(jìn)行對(duì)比分析。

4.2土地資源信息子系統(tǒng)
該系統(tǒng)針對(duì)濟(jì)寧市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、城鎮(zhèn)地籍?dāng)?shù)據(jù)和城區(qū)土地分級(jí)和基準(zhǔn)地價(jià)數(shù)據(jù)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，提供土地資源信息的查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)功能。
l         行政區(qū)查詢(xún)
系統(tǒng)提供土地利用3級(jí)分類(lèi)的土地詳查分區(qū)縣、分鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，該功能模塊利用不同尺度數(shù)據(jù)為用戶提供圖形化查詢(xún)功能，分為按區(qū)縣查詢(xún)和按鄉(xiāng)鎮(zhèn)查詢(xún)兩種查詢(xún)方式。
l         專(zhuān)題圖查詢(xún)
系統(tǒng)集成了濟(jì)寧市農(nóng)村1：10000土地利用現(xiàn)狀圖和市區(qū)1：500地籍?dāng)?shù)據(jù)，并按照標(biāo)準(zhǔn)圖式進(jìn)行發(fā)布，用戶可分別進(jìn)行土地利用專(zhuān)題圖查詢(xún)和市區(qū)地籍專(zhuān)題圖查詢(xún)。
l         統(tǒng)計(jì)功能
系統(tǒng)為用戶提供了土地利用數(shù)據(jù)的分行政區(qū)統(tǒng)計(jì)功能，可進(jìn)行區(qū)縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)類(lèi)型包括土地利用3級(jí)分類(lèi)，以及統(tǒng)計(jì)結(jié)果處理功能。
4.3地質(zhì)礦產(chǎn)信息子系統(tǒng)
地質(zhì)礦產(chǎn)信息子系統(tǒng)主要用于管理濟(jì)寧市地質(zhì)礦產(chǎn)數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)集成了地質(zhì)環(huán)境規(guī)劃專(zhuān)題、地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀專(zhuān)題、地質(zhì)評(píng)價(jià)專(zhuān)題、基巖地質(zhì)專(zhuān)題、開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃專(zhuān)題、礦產(chǎn)管理專(zhuān)題、地質(zhì)礦產(chǎn)專(zhuān)題和礦產(chǎn)分布專(zhuān)題數(shù)據(jù)，利用GIS功能便于對(duì)數(shù)據(jù)和管理和使用。
4.4綜合應(yīng)用子系統(tǒng)
該子系統(tǒng)綜合利用基礎(chǔ)地理信息、土地利用信息和地質(zhì)礦產(chǎn)信息，提供綜合利用分析等功能。
l         影響范圍分析
影響范圍分析是綜合利用系統(tǒng)已整合數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合利用分析，系統(tǒng)集成了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和若干地質(zhì)礦產(chǎn)數(shù)據(jù)，用戶可以分析某地質(zhì)礦產(chǎn)專(zhuān)題要素的影響范圍。
l         綜合查詢(xún)
綜合查詢(xún)是綜合利用系統(tǒng)中基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和地籍?dāng)?shù)據(jù)，用戶可點(diǎn)擊查詢(xún)某一宗地所在地價(jià)信息等。
l         地圖瀏覽
系統(tǒng)將數(shù)據(jù)中心的三類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，統(tǒng)一組織為一個(gè)地圖服務(wù)，以供用戶使用；
另外，用戶也可通過(guò)專(zhuān)題圖瀏覽頁(yè)面瀏覽服務(wù)器發(fā)布地圖服務(wù)，同時(shí)可以查看服務(wù)中圖層信息。
5.  結(jié)論
濟(jì)寧市已經(jīng)進(jìn)行了兩年多的國(guó)土資源數(shù)據(jù)整合建設(shè)，有效地集成了全市多比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、土地資源數(shù)據(jù)和礦產(chǎn)地質(zhì)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，利用WebGIS技術(shù)構(gòu)建了濟(jì)寧市“數(shù)字國(guó)土”信息應(yīng)用系統(tǒng)。基于WebGIS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)國(guó)土資源信息系統(tǒng)作為WebGIS的一種特殊應(yīng)用領(lǐng)域，為各類(lèi)與空間信息相關(guān)的資源信息網(wǎng)絡(luò)提供了開(kāi)放的信息空間，為政府部門(mén)及普通用戶提供了豐富的國(guó)土資源及其相關(guān)信息，用戶不需要購(gòu)買(mǎi)GIS軟件，就可以通過(guò)Web瀏覽器訪問(wèn)并利用系統(tǒng)的各種資源。該系統(tǒng)對(duì)濟(jì)寧市國(guó)土資源數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，實(shí)現(xiàn)了國(guó)土資源信息的快速檢索、分析與處理，達(dá)到了利用計(jì)算機(jī)對(duì)國(guó)土資源信息進(jìn)行統(tǒng)一管理的目的，將為政府及有關(guān)部門(mén)輔助決策提供可靠、全面、科學(xué)的技術(shù)支持。