1 前言
作為公路管理部門重要生產施工基地的料場，是公路養護建設的重要組成部分。公路工程施工中，需要大量的材料供應。而目前集料的供應往往由施工單位就近從一些小的料場供應，這些小料場設備大多落后，質量控制不嚴格，人為因素影響較大，使得集料管理比較混亂，占用不少耕地面積，增加了環境的污染。
在以往公路料場管理的工作中，湖南省公路部門積累了大量的公路料場數據，但通常是以電子文檔、圖形數據的形式分散的存儲。這種管理方式存在檢索效率低、無法實施各部門之間的信息共享、數據更新繁瑣等缺點。因此，如何及時、精確、可靠、實時地從大量數據中提取信息，為決策部門提供高水平的決策支持服務，并實現料場網絡信息的共享與發布，成為現階段料場信息管理方面最為迫切的問題。目前國外在水資源保護、規劃、土地信息管理、交通系統、防洪減災等工程領域廣泛采用了先進的地理信息系統技術，而如何將目前湖南省公路部門的大量料場數據與國外先進的GIS軟件系統相結合，構建適合公路料場管理的信息平臺，是當前公路部門一項重要的研究內容。
2公路料場WebGIS信息系統功能需求
本系統應用WebGIS技術，將湖南省各地公路料場信息實現網絡發布，為公眾和交通機構及時了解各公路料場的材料提供服務，并在一定的權限范圍內實現各級交通機構的數據網絡上報、管理等功能，同時將上報數據實時更新和入庫。其功能總體框架如圖2所示。

2.1 系統用戶管理設計
根據初級用戶、中級用戶、高級用戶和系統管理員進行相應的權限設置，不同權限的用戶對數據有不同的操作權限，通過用戶權限設置保障系統安全。
2.2 數據輸入輸出
系統的輸入與輸出的主要圖形數據包括普通圖層、市界區域圖層、道路圖層和料場分布圖層等。此外，系統也可以處理有關地圖的下載以及圖形數據的導出等。
2.3 料場管理功能設計
具有料場新建子功能，在地圖上增加一個點圖元表示料場的位置，然后輸入相應的其他屬性信息保存。當料場廢棄不用時，在數據庫中設置相應的標記表示料場廢棄。具有料場信息查詢子功能，實現屬性數據和圖形數據的互查。根據查詢方式的不同，可以分為兩種不同的方式： ①基于空間關系特征的查詢，可以通過點選或選取某區域，在查詢情況列表中會列出該區域內查詢到的具體料場點的屬性信息，另外可以通過空間距離查詢料場，點選某一條道路，查詢到離這條道路某一距離內的料場，并可修改料場相應的屬性信息；②基于屬性特征的查詢，可以通過輸入查詢列表中的料場屬性信息，查詢到相應料場分布圖上的料場點并高亮顯示。
2.4 道路管理功能設計
具有新增道路子功能，在地圖上繪出道路的位置，并設置相應的屬性。當道路廢棄時作一標記表示圖元刪除。具有道路信息查詢子功能，點選道路圖元，可以查詢到它的相應屬性信息；輸入道路的名字，可以查詢得到圖元空間位置并高亮顯示；輸入道路的一些屬性信息，查詢得到符合條件的道路。修改道路的屬性信息。
2.5 數據統計與專題圖統計
數據庫管理人員可以實現料場數據統計分析功能，可對評價區域內的公路分布和料場的規模、材質、價格、分布、數量等進行統計分析，并實現統計數據的動態更新。另外可以根據選取一定區域內的料場屬性數據，對其時間序列的料場變化進行表格或柱圖(或餅圖)等專題形式表達。
2.6 基本GIS功能
具有地圖基本操作的功能，如地圖編輯、地圖縮放、地圖漫游、點選、框選、圓選、多邊形選擇、全圖顯示、地圖刷新、地圖量算等；具有地圖管理及圖層管理功能，如地圖的比例尺設置、地圖圖層設置、地圖風格設置、地圖輸出圖形設置等。
2.7 空間分析功能
路徑分析，料場到指定公路站點最短、最佳距離。在最短路徑分析時，在數據庫中保存料場的地理坐標，道路和道路之間的交叉路口作為點實體也讀取坐標，讀取用戶的地理坐標。將這些點坐標進行距離量算，輸出結果，通過界面程序的篩選找出最短路徑。
3基于SuperMap IS.NET的公路料場WebGIS信息系統設計
3.1 技術平臺分析
本系統選用SuperMap為GIS開發平臺，SuperMap IS.NET是一個Web GIS開發平臺軟件，它基于Web Services和.NET技術構建，設計了全新的面向服務的技術體系結構，提供可伸縮、多種層次的Web GIS解決方案，全面滿足網絡GIS應用系統建設的需要。
本系統研究以C#語言為開發工具，C#是一種現代的面向對象語言。它可以快速便捷地創建基于Microsoft .NET平臺的解決方案。結合AJAX組件開發，用戶可以創建接近本地桌面應用的直接、高可用、更豐富、更動態的Web用戶界面。
以SQL Server 2000管理數據庫，考慮本系統數據量的問題，采用SQL Server 2000為數據庫平臺。
3.2 系統結構設計
SuperMap IS.NET采用三層體系架構，即在客戶端與數據庫之間加入了一個“中間層”。結構模式為：客戶端+WebGIS服務器/應用服務器+數據庫。按照公路料場數據的特點及功能需求，整個WebGIS信息系統的體系結構見圖1。系統構建在分布式B/S計算環境中，用戶通過瀏覽器獲取服務器端的地圖服務，在Web Server、GIS Application Server及Database Server之間通過TCP/IP、XML進行通信，實現分布式環境中的地圖服務和數據共享

圖2 公路料場WebGIS信息系統體系結構
該系統的工作流程如下：
（1）當客戶端程序發送請求時，Web服務器響應該請求；
（2）如果該請求涉及GIS服務，Web服務器轉而請求SuperMap IS應用服務器，再由SuperMap IS應用服務器響應該請求，轉換成SQL語句形式送到數據庫服務器；
（3）數據庫服務器接受查詢請求執行相應操作，產生相應的地理信息結果集返回給服務器；
（4）最后服務器以矢量數據流的方式回傳給請求客戶端程序。
3.3 系統數據庫設計
公路料場數據庫設計成圖形數據庫和屬性數據庫。它既要存儲、管理屬性數據，又要存儲、管理圖形數據。
3.3.1 圖形數據庫設計
系統的圖形數據主要以湖南省1：25萬電子地圖為基礎地圖，圖層主要有公路料場分布圖、國道圖、水系圖、村莊圖、鄉鎮機關圖、鐵路圖、高速公路圖、路名、大車路、植被、地名等圖層(見表1)。
表1  空間數據庫內容描述
名稱
具體內容

普通圖層
反映水系、村莊、大車路、機關、地物名稱、注記等輔助信息

市界區域圖層
反映不同縣市區域的空間分布情況

道路圖層
反映國道、鐵路、高速公路等交通空間分布情況

料場分布圖層
反映公路料場空間分布情況


對于圖形數據，系統采用SuperMap來管理，各個圖層以圖形文件的形式進行存儲。
3.3.2 屬性數據庫設計
系統的屬性數據主要有： 各縣市公路料場表的屬性信息(料場名稱，位置、生產規模、產品供應價格、地理坐標、開采方式和運輸方式等)，用戶權限表(見表2). 屬性數據采用與空間數據庫高度關聯的關系式數據庫結構設計，與應用圖層緊密相連，方便與地理信息相關的查詢。
表2  屬性數據庫內容描述
名稱
具體內容

用戶表
用戶表中包括用戶權限，用戶籍貫等基本信息

各縣市公路料場表
料場名稱，位置、生產規模、產品供應價格、地理坐標、開采方式和運輸方式等等

地材表
各地的地材統計表


3.3.3圖形數據庫屬性數據庫關聯
系統采用B/S模式，對地圖使用文件形式存儲，屬性數據訪問使用大型數據庫形式存儲，兩者之間對應ID關聯：在SuperMap軟件中編輯并存儲文件，本系統中存儲文件名為gllc.sdb，gllc.sdb文件中的SMID字段和數據庫中有ID字段，兩個字段作為唯一值關聯字段。如下關聯：

private void SyncDataBaseAndShape() //此函數同步關聯數據庫與圖形文件
{
layer.ReturnFields[0] = "SmID";
layer.ReturnFields[1] = "id";
  ResultSet rs = MapControl1.QueryBySQL(queryparam);
ids += rs.Recordsets[0].Records[i].FieldValues[1];
… 
}//查找到圖形文件中所有料場ID
string sql = "select id,x,y,name  from gllc_liaochang where isvalid=1 ";//查找在數據庫中gllc_liaochang表的料場屬性信息
4、系統實現
4.1系統實現主要技術
(1) ASP.NET開發技術；
(2) AJAX異步通信技術，使用C#和AJAX結合設計本系統；
(3) 基于SuperMap IS組件式GIS開發技術；
(4) 面向對象關系型數據庫設計技術；
（5）Web頁面編寫JS技術。
4.2 系統成果展示
有了地圖服務，利用SuperMap IS提供的向導，可以通過選擇使用地圖服務，使用的模板類型以及在客戶瀏覽器上提供的功能，很容易形成HTML頁，用戶可以直接通過客戶端瀏覽操作已經發布的地圖。本系統以湖南省公路料場管理信息系統開發與實現為背景，其主要界面下圖所示：

圖3系統主界面
5 結束語
本系統基于SuperMapIS.NET軟件系統，并結合ASP.NET、C#、AJAX等編程技術實現的公路料場WebGIS信息系統。該系統具有界面友好，功能強大和實用性、專業性強的特點，為湖南省的公路料場信息Web發布提供了應用平臺，也為湖南省的公路管理部門的料場信息化管理工作提供了便利，并且在相應的權限授予情況下，具有料場數據的網絡上報功能，為公眾及時了解湖南省的料場信息提供了有利條件。該系統的開發實現了對湖南省公路料場數據的綜合管理，切實改善了省交通廳在全省公路料場信息管理、網絡發布工作中的工作效率，提高了為國家決策部門和公眾服務的質量和成效。