船讯网上的海图怎么看？海图中的标示都代表什么意思？绿色船舶和黄色船舶代表什么？

　　（Geographical Information System, GIS）是一种采集、处理、存贮、管理、分析、输出地理空间数据及其属性信息的计算机信息系统。自20世纪60年代诞生以来，GIS发展迅速，应用也日趋深化和广泛，逐步融入信息技术(IT)的主流，正在成为信息产业新的增长点,是发展潜力巨大的地理信息产业的主要组成部分之一。如今GIS的应用已经成为我国国民经济和社会信息化建设的亮点，日益深入到各个专业领域和百姓日常生活中。

　　随着计算机技术、网络技术、数据库技术等的发展以及应用的不断深化，GIS技术的发展呈现出新的特点和趋势，基于互联网的Web GIS就是其中之一。Web GIS除了应用于传统的国土、资源、环境等政府管理领域外，也正在促进与老百姓生活息息相关的车载导航、移动位置服务、智能交通、抢险救灾、城市设施管理、现代物流等产业的迅速发展。

　　GIS经历了单机环境应用向网络环境应用发展的过程，网络环境GIS应用从局域网内客户/服务器（Client/Server，C/S）结构的应用向Internet环境下浏览器/服务器(Browser/Server，B/S)结构的Web GIS应用发展。随着Internet的发展，Web GIS开始逐步成为GIS应用的主流，Web GIS相对于C/S结构而言，具有部署方便、使用简单、对网络带宽要求低的特点，为地理信息服务的发展奠定了基础。

　　然而，早期的Web GIS功能较弱，主要用于电子地图的发布和简单的空间分析与数据编辑，难以实现较为复杂的图形交互应用（如GIS数据的修改和编辑、制图）和复杂的空间分析，还无法取代传统的C/S结构的GIS应用，出现了B/S结构与C/S结构并存的局面，而C/S结构涉及客户端与服务器端之间大量数据转输，无法在互联网平台实现复杂的、大规模的地理信息服务。

　　随着电子政务和企业信息化（电子商务）的发展，构建由多个地理信息系统构成的信息系统体系，跨越传统的单个地理信息系统边界，实现多个地理信息系统之间的资源（包括数据、软件、硬件和网络）共享、互操作和协同计算，构建空间信息网格（Spatial Information Grid），成为GIS应用发展需要解决的关键技术问题。这要求将GIS的数据分析与处理的功能移到服务器端，通过多种类型的客户端（如PC、移动终端）上Web Browser或桌面软件调用服务器端的功能，来实现传统C/S结构GIS所具有的功能，最终使B/S结构取代C/S结构的应用，通过GIS应用服务器之间的互操作和协同计算，构建空间信息网格。

　　B/S结构应用已经由浏览器/网络服务器/数据服务器（Browser/Web Server/Data Server）三层架构阶段进入到浏览器/网络服务器/应用服务器/数据服务器（Browser/Web Server/Application Server/Data Server）四层架构阶段。在新的四层架构中，网络服务器和应用服务器分离，并且其间还可以插入二次开发和扩展功能，其中的应用服务器一般为支持远程调用的组件式GIS平台，或由组件式GIS平台封装而成。将GIS复杂数据分析与处理功能（编辑、拓扑关系的构建、对象关系的自动维护、制图）移到GIS应用服务器上，使客户端与服务端的数据传输减少到最少的程度，为在Internet上实现复杂、大规模的地理信息服务提供了可能。这一架构带来的巨大优势是使服务器端具有极强的扩展性，因此作为应用服务器的组件式GIS所具备的功能，都可以通过B/S结构实现，WebGIS不再是只能满足地图浏览和查询的简单软件了，而是一个体系先进，功能强大的服务器端GIS（Server GIS）。新的服务器端GIS将是未来应用的发展的主流。

庄一兵 郁标 刘映

（上海市地质调查研究院，上海200072）

摘要：本文阐述了建立上海市地面沉降地理信息系统的背景、过程和采用的主要技术手段，概括介绍了系统应具有的功能，为尚未开展地面沉降信息化工作的地区提供了参考。

关键词：地面沉降；WebGIS；上海市

1 引言

自20世纪60年代以来，为了控制上海地面沉降，上海市开始系统实施地面沉降监测，至今已积累了40余年的地面沉降与地下水动态监测数据。为了对这些海量数据进行有效管理，1997年开始基于VisualBasic开发建立统一的“地面沉降信息系统”，初步实现数据管理、地面沉降分析及预测等功能。由于是单用户版，多个用户都必须安装一套系统，维护不同版本数据库，经常造成数据的不一致，数据更新不及时，并缺乏地理空间查询和分析功能。鉴于以上不足，我们对系统进行升级开发，在开发后期，又将系统移植到WebGIS之上，实现了WebGIS功能，并对数据库结构进行标准化统一。这为今后地面沉降日常研究工作，信息定期发布、科学评价地下水资源等工作创造了有利条件。

2 WebGIS服务技术

WebGIS服务（Web Service）是一种自包含（self－containt）、自描述（self－describing）的模块化应用程序，可以通过互联网进行发布、定位和调用。与传统的基于桌面或局域网的GIS相比，WebGIS具有以下的优点：

真正的信息共享：WebGIS可以通过通用的浏览器进行信息发布，使得不仅是专业人员，而且普通用户也能方便地获取所需的信息；此外，由于Internet的迅猛发展，Web服务正在渗入千家万户，在全球范围内任意一个WWW站点的Internet用户都可以获得WebGIS服务器提供的服务，真正实现了GIS的大众化。

平台独立性：无论服务器/客户机是何种机器，无论WebGIS服务器端使用何种GIS软件，由于使用了通用的Web浏览器，用户就可以透明地访问WebGIS数据，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。

较低的开发和应用管理成本：普通GIS在每个客户端都要配备昂贵的专业GIS软件，而用户使用的经常只是一些最基本的功能，这实际上造成了极大的浪费。WebGIS在客户端通常只需使用Web浏览器（有时还要加一些插件），其软件成本与全套专业GIS相比明显要节省得多。另外，由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。

更简单的操作：要广泛推广GIS，使GIS系统为广大的普通用户所接受，而不仅仅局限于少数受过专业培训的专业用户，就要降低对系统操作的要求。通用的Web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。

巨大的扩展空间：Internet技术基于的标准是开放的、非专用的，是经过标准化组织IETF和W3C为Internet制定的，这就为WebGIS的进一步扩展提供了极大的发挥空间，使得WebGIS很容易与Web中的其他信息服务进行无缝集成，建立功能丰富的具体GIS应用。

平衡高效的计算负载：传统的GIS大都使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖于客户端，效率较低。而当今一些高级的WebGIS能充分利用网络资源，将基础性、全局性的处理交由服务器执行，而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配，是一种较理想的优化模式。

3 系统平台选择和开发过程

MapGIS－IMS（Internet Map Server）是中地软件推出的新一代基于Internet的分布式GIS解决方案。对于最终用户，它提供了一种更为快捷、廉价的方式以获取地理信息；对于高级用户，它还提供了更为丰富的管理工具来建立可缩放的、高效的站点。MapGIS－IMS遵循GIS标准，采用分布式GIS软件技术，基于Internet网，采用多层体系结构和几种分布式对象技术的综合使用（CORBA，DCOM、JAVA）来为建立及发布地图信息提供了快捷的一体化解决方案。

IMS提供了包括显示、工程管理、工作区管理、分析功能等一系列COM模块，利用微软的Active Server Pages（ASP）技术，可建立丰富的GIS应用。通过JavaScript和VBScript等编程语言，用户可以定制WEB页，通过FrontPage，Visual InterDev等产品建立客户化的用户界面。脚本程序可以在浏览器端执行，也可以通过标准应用服务器（如ASP）在服务器端执行。

因此，本系统选用MapGIS－IMS作为系统开发的网络GIS平台，利用Visual StudioNET2003开发环境进行各模块及功能的开发，调用MapGIS－IMS核心模块，实现监测设施点、线、面的可视化查询显示及图形与属性互查。可以查询地图的属性，地理坐标、位置等信息。浏览的属性数据不仅包括数值型的，而且可以包括非数值型的，如图像、地图、动态图象等多媒体属性。

系统开发过程包括系统目标确立、系统设计、系统开发，系统调试维护及系统评价等几个方面。其中，系统设计是系统实现过程中的核心部分，它包括系统功能设计、数据库设计、应用模块开发设计；而系统开发部分则是系统实现的实践阶段，包括子模块的开发，程序调试、集成及运行等若干阶段。所以，系统的建设过程，就是将系统应用目标、各种数据信息、业务流程以及各种计算机软硬件有机结合形成统一整体的过程。

4 系统开发关键技术

41 多源数据无缝集成技术

本系统除了提供上海市地面沉降专题数据外，还提供了上海市1：25万地图数据和中心城区1：5万地图数据两种不同比例尺的，不同来源的空间数据进行无缝集成显示。

42 有效地管理维护基础数据和地面沉降专业数据

对各种地面沉降专业数据可提供远程导入和维护，方便野外作业用户把测量数据及时导入系统，这样对整个系统数据的快速更新起到了关键作用。系统管理员可以通过在服务器端设置相应的地面沉降研究成果，改变服务平台数据的发布状态，这样大大地节约了系统维护成本，满足地面沉降数据维护的要求。

43 稳定的3层体系结构

根据系统需求和软件工程的原理，本系统采用B/S架构，并且以MapGIS－IMS平台为基础，用户工作界面是通过WWW游览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器（Server）实现，形成3层体系结构。

整个系统的网络结构图如下：

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

5 系统主要功能

整个系统由基础信息模块，综合查询模块，综合分析模块，数据管理模块，系统管理模块5大功能模块构成。大概涵盖以下几个方面：

51 数据和权限管理功能

数据管理包括数据维护和数据导入，它实现了专题数据的远程维护、属性数据的灵活导入、统计数据维护和下载，以及各种空间数据的维护和管理。权限管理实现了各种用户对相应的数据和功能进行权限控制，重要数据权限可以控制到字段。

该系统收集了影响上海地面沉降的主要信息数据，包括上海市地下水灌用水量、地下水水位、土层变形量、地基土的孔隙水压力及地面水准点高程监测数据。系统对监测设施和监测数据进行管理，包括监测设施的增加，修改和监测数据的导入和修改。为了便于数据统一管理和灵活使用，并配置相应的地理底图和监测点，使用户在地理底图上所见即所得。

52 空间查询分析功能

对地面沉降数据资料和以往的研究成果有机的结合起来，对资料进行动态管理，建立高效便捷的录入、修改、查询检索、统计、打印。同时实现了矩形、圆形、多边形等多种方式的空间查询。对水量、水位、变形量从时间，区域，含水层次进行三方面查询。对查询结果进行分析，并根据用户需要画出曲线图形。对图形可以进行下载，下载后用户可用Word对其进行编辑修改。

用户可以通过以画圆、多边形、点击等WebGIS的网络操作方式对监测设施进行查询统计。下图表示用户想得到某个范围内的设施在某个时间段内的最大值、最小值、以及均值。

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

53 信息共享发布功能

系统利用MapGIS－IMS建立WebGIS站点，通过Internet提供各种专业数据与应用服务，具有多源数据的集成功能，用户可以通过IE浏览工具，获取想要的地面沉降监测数据，并进行相应的专业分析。通过该系统可以把上海地区地面沉降监测、分析、研究的最新成果，以最方便、最快捷的方式提供给社会，为地区经济建设服务。

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

6 结束语

经过多方面的努力，初步建成了基于WebGIS平台的上海市地面沉降地理信息系统。虽然系统在实现过程中遇到一些困难，但相信该系统的建立为上海地面沉降防治信息化工作打下了一个很好的基础。

参考文献

［1］吴信才WebGIS地理信息系统参考手册武汉：中国地质大学，2001

［2］卓泳地理信息系统论坛，2005

［3］钱贞国基于Web服务的分布式WebGIS设计与应用中国科学院遥感应用研究所2004

Study and Development on the Geographic Information System for Land Subsidence in Shanghai based on WebGIS Platform

Zhuang Yibing,Yu Biao,Liu Ying

(Shanghai Institute of Geological Survey, Shanghai 200072)

Abstract: This article elaborates the background, the process and the technical method used of the geographic information system on Shanghai established and introduces summarized the function of the system which should have This may provide the reference for the area which don’t yet launch the geographic information system information

Key words: Land subsidence; WebGIS; Shanghai

5321 海洋标量场网络动态可视化需求

由于海洋数据具有空间分布和时空过程的特点，用户进行标量场可视化时，需要的数据要从不同位置的服务器上获取，根据不同的可视化目的，用户需要以下几种可视化类型。

53211 同一时间，不同来源、不同区域的海洋标量场数据快速可视化

我国海洋面积广阔，要获得整个海域的数据，需要很多部门的配合，因此要进行整个海域范围内的标量场数据可视化表达，要从不同地点的服务器获得同一时间，相应区域的数据，然后将这些数据叠加拼接后进行整个海洋范围的可视化，这就需要将各个海洋单位发布的数据进行 “一站式”的集成，使用户可以进行可视化数据的选择，用选择的各个区域的数据组成整个海域的图像来表达海洋某个要素的空间分布情况。

53212 同一区域，不同时间、不同来源海洋标量场数据时空过程快速可视化

海洋数据具有时空过程特性，需要对某一区域的海洋标量数据进行时空过程的可视化表达，来表现海洋现象的时空变化规律，这一区域的数据可能分布在不同的服务器上，每个服务器上的数据具有不同的时间范围，在进行这一区域的时空过程可视化时就需要把从这些地理位置不同的数据服务器获取不同时间范围的数据，来组成用户需要的时间范围的数据，进行此区域时空过程的可视化。这些不同位置的数据服务需要通过网格环境进行组织、管理和调度，以方便数据的获取。

53213 相同时间范围，不同区域、不同来源的海洋标量场时空过程快速可视化

为了对不同区域的相同时间范围内海洋标量场数据进行时空过程的对比分析，分别需要获得不同区域相同时间范围内的数据，这些数据分别来自不同单位发布的数据服务，用户要从数据注册网站查找这些范围的数据，在系统中分别选择符合需要的时空过程可视化方法进行数据的可视化表达，然后对两个区域的可视化过程进行对比，获得两个区域时空过程的差别。

53214 利用不同来源的数据进行海洋模型分析数据的可视化

在海洋数据使用中，用户非常关注的一个需求就是能利用网络上的海洋分析模型和自己的海洋数据进行数据分析，这些海洋模型使用海洋专题应用系统发布在网络上，供用户使用，由于用户需要使用自己的数据，需要将这些数据上传到海洋专题应用服务器进行数据处理，数据处理后的结果需要可视化的表达给用户，以观察用户数据的特征。如: 在海洋专题应用服务器中可能发布了海洋表面温度的等值线生成模型，用户需要根据自己拥有的海洋表面温度数据生成等值线，这样用户就需要把数据上传到服务器，然后通过服务器的分析，产生可视化的等温线结果，并可以将这一结果从服务器上下载。

5322 海洋标量场信息网络动态可视化实现方法

在通过 WebGIS 发布地理信息时，一般只是提供一些地图漫游、查询等基本的 GIS 功能，满足用户实际的空间分析需求，但由于海洋数据具有时空过程特性，因此海洋数据的网络可视化表达就不能只是单纯地进行数据的查询和地图的浏览，重点应该表现海洋数据的时空变化过程，使用户可以借助这些时空变化过程发现海洋现象的规律，根据前人在海洋时空过程可视化表达中应用的方法，对研究对象在欧几里德空间中的不同维数来进行分类: 零维的点、一维的线、二维的面，并结合海洋时空过程特点，应用点过程、线过程、面过程概念进行海洋标量场数据时空过程的可视化表达，为用户提供海洋标量场信息服务。

53221 点过程可视化

点过程可视化是针对空间中的点对象，表现某一固定点位上的海洋要素值随时间变化的动态过程，以过程曲线形式表示，以时间维作为横坐标，海洋要素值为纵坐标。

由于采用网格环境组织数据，所以选择的时间过程的数据可能来源于分布在不同地点的数据源，这些分布式的数据服务器将请求的数据返回给海洋专题应用服务器，进行组织来表达海洋现象的点过程。

点过程可视化功能实现的流程如图 510 所示: 用户先通过网格服务管理中心查询加载海洋标量场数据服务，并选择时空过程可视化的时间范围，然后向海洋专题应用服务器发送点过程请求，海洋专题应用服务器向数据服务器发送数据请求，根据用户请求的时间范围对各图层求出该点的数据，由于是对栅格数据进行操作，所以这里的查询更加的复杂，需要开发一个标准的 Web 服务配合 ArcGIS Server 的数据服务向海洋专题应用服务器提供数据，获得的数据返回给海洋专题应用服务器，由点过程服务功能来组织这些返回的数据进行点过程的可视化表达。

53222 线过程可视化

线过程可视化是以线状目标为研究对象，在此画的线相当于在海洋中的一条测量路径，一般沿着海洋现象的变化轨迹进行测量，所表现的是一条线上各点的物理值随着时间的变化而变化的过程。线过程表示方法是用横坐标表示线上点的位置，用纵坐标表示物理值的大小，每条线表示一段时间内海洋现象的线形轨迹上测量值的变化。

线过程可视化的流程和点过程类似，返回的数据为多条曲线，每条曲线代表一个时间的曲线上标量场数据值的变化，线过程可视化的数据获取是求出与线相交的栅格的属性值，如图 511 所示。

图 510 点过程可视化流程

图 511 线过程数据获取

53223 面过程可视化

面过程可视化以面状目标为研究对象，用不同的颜色相应表示面上各点的物理值，那么每一时刻该面上都有一个状态与之对应，将这些按时间序列由物理属性数据生成的图像通过应用程序处理后产生动画。这样便可以动态的表现面状目标上物理值随着时间的变化过程。

在网络环境下，进行面过程的可视化，有两种方法: 一种是通过客户端选择的时间和空间范围，向服务器端发送数据请求，得到数据后，通过网络图像组件可以将得到的各时间的图像数据组成 GIF 动画文件返回给客户端，达到海洋标量场面过程可视化的目的; 另一种方法是根据客户端选择的时间或空间范围，向服务器端发送数据请求，然后将所有放入客户端的缓存当中，通过客户端的 JS 函数进行循环播放，来实现面过程的可视化。由于第二种方法不需要在服务器端进行 GIF 生成，并且数据处于客户端缓冲当中，可以加快数据的显示速度，所以本研究采用第二种方法进行面过程的可视化，这样将分布在网格环境中的服务器端的图像数据发送到客户端经过客户端的组织进行循环可视更加的简单，而且能保证速度。面过程的显示非常直观，人们可以很容易的通过面过程的显示重现该面上的物理值变化过程，并从中可以发现一些规律。

面过程可视化的流程与点过程的流程大体相似，获取的数据为各个时间的海洋标量场图像数据，通过 URL 返回给客户端。

1、GIS内核 Geotools Geotools是一套基于Java平台的开源GIS API中间件，实现了完整的GIS底层功能。

2、空间数据导入/转换地理数据的获取 地理数据来自文件、数据库和WMS/WFS服务器。

文件方式：支持读取的地理数据文件：ESRI Shape、Mapinfo Tab/Mif、Geomedia Access等，建议使用Shape文件格式，Oracle和PostgreSQL提供Shape文件导入数据库的程序。

WMS/WFS服务器：Internet上有很多开放的GIS应用服务器，例如NASA、InterGraph、TerraServer等，通过它们获取各种免费地图资源。

Google Map资源：Google Map没有采用标准的WMS/WFS协议，可以通过调用开放的Google Map API，附加自定义的WMS/WFS图层，实现应用目的。例如：通过Google Map可以免费获取高分辨的Google Map卫星地图。

3、空间数据引擎

开源：PostgreSQL（PostGIS）、MySQL（41以上）

商业：Oracle、DB2、ArcSDE

开源商业空间数据库推荐使用PostgreSQL。

使用商业空间数据库引擎，例如Oracle Spatial、ArcSDE，可以非常方便的处理地理数据，更好的处理海量数据，以及与现有商业软件共享数据。

4、应用服务器 Geoserver Geoserver是一个基于J2EE的开放的GIS应用服务器，实现了OGC(Open Geospatial Consortium)制定的WMS和WFS（WFS-T）规范，Geoserver是整个GIS应用系统的中枢部分，承担大部分业务处理任务。（新版本（133）增加了对Google Earth KML/KMZ的支持。）

需要注意的是，Geoserver不只是WebGIS服务器，它可以为桌面应用程序（Udig、Mapinfo）或移动设备（支持J2ME的PDA、手机）提供地图支持。

5、桌面应用程序（C/S） Udig、GVSig

Udig 是一个使用Eclipse RCP和GeoTools构建的桌面地理信息系统，采用Eclipse SWT图形组件，具有更快的运行速度。Udig可以直接读取Shape文件，访问DB2或Oracle空间数据库，访问OGC WMS/WFS服务器。 Udig提供浏览、查询、编辑、测量等基本的GIS操作功能。

6、Web应用程序（B/S） Mapbuilder Mapbuilder是一个采用AJAX(Asynchronous JavaScript and XML)技术开发的WebGIS客户端，它的内部结构基于MVC(Model-View-Controller)，具有良好的可读性和可扩展性，兼容 Firefox 10+, Internet Explorer 60+, Mozilla 13+, Navigator 6+等浏览器。

公共交通与其它交通方式相比具有人均占用道路少、能源消耗低、运输成本低、污染相对较小、客运量大，运送效率高等优点，它是解决大、中城市交通拥堵等交通问题的有效方式之一已成为共识。随着智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称ITS）这阵春风刮来，国内已经研制出许多以ITS为背景，运用通信技术、计算机网络技术、传感器技术、GPS、GIS等高科技手段的智能公交运营指挥调度系统[1]，这些系统的产生及其运用极大地提高了公交的调度效率，改善了公交的服务水平。但是，由于受到已有技术上的限制，这些系统依然存在一些不尽如人意的地方，比如系统造价太高、对使用者知识水平要求过高、与老系统的兼容性不高等。如何优化这些系统，一直是研究智能公交系统的同仁共同努力的目标。万维网地理信息系统（WebGIS）出现，为我们探索建立低成本、智能化、人性化、高效率的智能公交运营指挥调度系统开辟了一条光明大道。

一、智能公交运营指挥调度系统

1、智能公交运营指挥调度系统的定义

智能公交运营指挥调度系统是一个集公交指挥调度、公交运营管理、综合业务通讯、乘客信息系统、动态信息发布、远程图文信息发布、网上交通信息查询，多媒体数据信息传输系统等于一体的全方位调度管理服务系统。

2、智能公交运营指挥调度系统的组成

一般来讲，智能公交运营指挥调度系统由监控调度中心、区域调度中心、车载单元、乘客信息系统、通信系统等几部分组成。各系统之间通过有线网络系统或无线移动通信系统组成一个有机整体。

二、万维网地理信息系统（WebGIS）

万维网地理信息系统（WebGIS）是指基于Internet平台、客户端应用软件采用WWW协议运行在万维网上的地理信息系统。它是利用互联网技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术，其核心是在地理信息系统中嵌入HTTP和TCP/IP标准的应用体系，实现互联网环境下的空间信息管理等地理信息功能。它是地理信息系统技术和互联网技术相结合产生的一种崭新的、革命性的新技术，使基于地图（图形、图像）的应用系统得以通过互联网技术在各行各业中得到广泛应用。

万维网地理信息系统（WebGIS）是当前GIS发展的主要方向，有着传统GIS无法比拟的优点。把作为GIS的首要发展方向的WebGIS用在智能公交运营指挥调度系统中是一种有益的尝试。

三、WebGIS在智能公交运营指挥调度系统中的应用

1、公共交通信息网上查询

公交信息查询服务子系统是智能公交运营指挥调度系统的重要组成部分。

1）公交信息查询服务子系统的功能设计

基于WebGIS公交信息查询服务子系统应包括如下功能：(1)交通电子地图的编辑显示功能，如放大、缩小、移动等;(2)公交信息查询，如某条公交线路的停靠站点、首、末班车时间、票价等;(3)提供最优路径查询,包括公交线路、换乘站点及换乘线路、经过站点等，并且查询结果可以以矢量图的形式予以显示；(4)公交线路变更情况说明和征求市民意见等。

2）公交信息查询服务子系统的技术实现方法

公交信息查询服务子系统由服务器端、客户端和Internet/Intranet网络等三部分组成（如图1）。服务器端建立在监控调度中心，由Web服务器(Web Server)、IMS服务器(Internet Mapping Server, 简称IMS)和空间数据库（Database）等三部分组成；客户端是连接在Internet/Intranet网络上的所有电脑；网络是已经存在的Internet/Intranet。目前IMS服务器开发平台有美国ESRI的ArcIMS、加拿大VTT公司的VTT WebGIS、我国超图公司的SuperMap I5NET5等可供选用。

服务器端WebGIS应用软件的开发可以利用ActiveX技术或Java Applet技术，将具有GIS功能的组件嵌入用户自己开发的应用程序中，用集成二次开发方式设计实现。这种开发方式将计算在客户端和服务器端作了个较为均衡和合理的分配，客户端在浏览WebGIS网页时一次性下载一个ActiveX控件或Java Applet小程序，实现诸如地图缩放、平移、测量、最优路径分析、图层叠加和专题地图生成等GIS功能，承担部分力所能及的计算负载，使系统具有很好的灵活性和可扩展能力。

客户端有HTML viewer和Java viewer两种。HTML viewer是一个轻量级的客户端，不支持一些GIS功能，但它支持最广泛的浏览器并有着高度的可定制性。Java viewer可以根据需要定制一些GIS功能，包含丰富的GIS工具。用户在查询公交信息时，只要从服务器端下载一个ActiveX控件或Java Applet小程序，就可以进行正常查询了。现阶段成熟的IMS都有这个的功能。

监控调度中心把城市电子地图、公交线网、公交站点、公交时刻表等公交相关信息发布到IMS服务器上，用XML(eXtended Markup Language,简称XML)编辑器创建地图配置文件。该地图配置文件是用XML写的。然后使用IMS服务器开发平台自带的服务发布工具把地图服务在服务器上发布为地图服务。当客户想查询信息时，只要输入相应的查询信息或在电子地图上直接点击相应的图形图像，该信息在客户端生成XML格式的请求，并传送给服务器。如果服务器收到一个来自客户端的XML格式的请求，空间服务器会生成一个XML格式的响应，同时地图服务通过一种或两种方式把地图和相关信息发送到客户端：用图像的方式或矢量流的方式。

2、公交车辆的自动监控和调度

公交车辆监控调度子系统是智能公交运营指挥调度系统的主要组成部分之一。当前随着基于Internet/Intranet的Web GIS和GPRS通信技术等一批新技术登上应用舞台,综合应用这些技术手段，构建一个高效、大容量、易扩展的现代的GPS公交车辆定位导航调度系统就成为可能。

1）系统功能设计

基于WebGIS的公交车辆监控调度子系统应该具有如下功能：（1）公交车辆的定位；（2）中心与公交车辆之间的双向通信；（3）随时向车辆发送调度指令；（4）向乘客信息系统发送交通信息等。

2）系统的技术实现方法

该系统在逻辑上主要由GPS定位系统、GPRS移动通信网和Internet/Intranet网络、WebGIS信息管理调度系统有机组合而成。而在物理上，（如图2），则主要由基于惯性原理的GPS/DR车载定位仪、GPRS通信网、车辆监控调度中心(Web Server)、信息发布终端4部分构成。运行时，车辆定位调度系统将车载GPS/DR数据，经由通信控制器、GPRS模块以及自定义的GPRS通信应用层协议接口，由GPRS网络发送到监控中心的Web Server服务器端，显示在电子地图上；控制中心由监控调度中心的主服务器和分布在各服务区的区域调度中心的子服务器共同构成，形成分布式管理调度网络。控制中心通过GPRS公用网提供的各项服务，在将调度信息发送到车载平台的同时，还可以利用GPRS和Internet/Intranet,将导航地理信息发送到各类信息发布终端。

基于GPRS/Internet/Intranet通信平台的分布式GIS系统，让用户可以利用各种终端，如普通PC、支持无线Internet/Intranet访问的 PDA和嵌入式设备，以无线或有线的方式访问GIS服务器获得地图数据和车辆状态信息。工作时，由数据通信服务器完成监控中心和客户端之间数据流的接收和发送，并对数据作分类预处理，即直接输入车辆属性信息数据库或实时转发给客户端；数据库服务器支持空间地理信息和属性数据库；信息发布Web服务器通过Web C/S和 B/S方式支持客户端数据访问服务。

四、总体评价

作为智能运输系统（ITS）的重要组成部分，智能公交运营指挥调度系统既自成体系，又需要和ITS其它子系统之间相互联系，共享信息（这些信息为文本、图像、声音、视频等格式）。而这些信息数据量大，实时性高，并且分布于不同系统的局域网上。这个问题，必须通过高科技手段来科学地解决。同时，作为直接面向人民大众的窗口服务系统，智能公交运营指挥调度系统面向普通老百姓的界面又必须简单易懂、容易操作。目前北京、上海、杭州、青岛等一些大城市也在试用一些智能公交运营指挥调度系统。这些系统对于提高公交调度的效率、改善公交的服务水平都产生了巨大的作用，但是这些系统由于技术上的限制，对于系统内部信息共享、和其它系统之间的信息共享、面向Internet/Intranet的公交信息实时发布等方面依然存在一些不足。表现在：（1）系统与城市交通信息中心及其它诸如市政管理系统等其它信息系统之间的信息共享通路不畅通，无法做到公交调度的实时调整和公交相关信息的实时发布；（2）由于系统软硬件的差异，很难与现存的交通管理系统、交通信息发布系统等系统的融合，违背了一次规划分步实现建设ITS的初衷；（3）系统内部各部门之间共享信息通路不畅，无法很好地满足实时公交调度的需求；（4）乘客信息系统存在提供的信息实时性差，查询界面不人性化，可供查询的信息较少，查询系统响应速度慢，对用户自身的要求较高等不足。

WebGIS是Internet网络和传统地理信息系统有机结合的技术，不仅包含了传统Internet网络和地理信息系统技术的全部性能，而且还具备了它们二者所不具备的优点。基于WebGIS的智能公交运营指挥调度系统很好地解决上述问题，具有如下优点：

1、系统的信息共享能力更强

WebGIS的数据整合可以打破空间数据固有的界限，将空间数据与其他各种类型的数据融合在一起，为应用提供统一的数据存取模式，从而为空间数据共享、综合和知识发现提供更大的方便。在Internet这个开放的、分布的、全球性的信息基础平台上，以Open GIS的标准为参考，重构GIS软件的体系结构而形成的WebGIS具有开放性、兼容性、易拓展性、数据更新快等特点。

首先，可以充分利用已有的GIS数据资源，将常用的多种数据转换成自己的空间格式和相应的关系数据库。利用现有Internet/Intranet的基础设施和老的调度系统，以较少的投资就可以建立一套覆盖整个城市范围的系统。保护了先期投资。

其次，可以综合利用Internet上的各种信息。智能公交运营指挥调度系统所需要的ITS的其它子系统的各种信息不必全部集中到一个系统上来，而是按照其来源分布于各系统之中。只要通过Internet/Intranet相联，智能公交运营指挥调度系统就可以方便地实时地运用这些数据。大大地降低系统负载，加快访问速度。在公交调度过程中，控制中心需要根据得到的实时信息和历史资料权衡比较，才会形成一个调度方案，而这些信息来自多个部门系统。比如道路交通情报来自交通管理信息中心，道路维护信息来自市政部门，天气状况来自气象部门等。及时动态获得各种信息是能够进行实时调度的关键。

再次，运用WebGIS技术，监控调度系统分布在各个区域的子服务器和监控中心的主服务器共享主服务器上的GIS软件，不需每个子服务器都安装GIS软件。做到合理分工，各司其职。降低了成本。公交运行过程中，客流变化情况、车辆运行状况和其它相关信息汇聚于监控调度中心，而各路车辆的实际调度由分布在城市各个角落的区域调度中心负责。区域调度中心只要访问监控中心的服务器，调用自己需要的数据，运用WebGIS提供的GIS分析功能，进行相应的分析计算和发布指令，就可完成调度任务。

2、网络信息查询速度更快，范围更广，查询界面更人性化

由于该系统是在Internet/Intranet信息发布、数据共享、交流协作基础之上实现GIS的在线查询和业务处理等功能，运用了分布式并行计算和多线程并行计算技术。WebGIS可以避开繁忙的Web服务器，直接利用JAVA提供的URL对象访问网络上的各种交通信息，其访问方式就如同访问本地文件系统一样。WebGIS分布式的体系结构在客户端和服务器端都能提供活跃的、可执行进程，能够有效地平衡两者之间的处理负载，最大限度地发挥了现有计算机软硬件资源的利用率。同时，多线程并行计算技术为I/O吞吐、查询计算、图形刷新和用户界面等操作赋予不同的线程优先级别，支持高度并发性的访问方式。这两种技术的运用大大地加快了用户查询计算的等待时间，方便了运用，保证了系统的安全性。

运用标准的Internet浏览器作为用户使用界面和工具。基于WebGIS公交运营指挥调度系统查询子系统不仅提供传统的文字信息的查询，更重要的是它提供了图文交互的“傻瓜式”查询模式，直接以电子地图为操作对象，辅以少量的文字界面。不仅可以查到相应的公交车路线、换乘站点、公交线路走向等基本公交信息，而且具有最短路径分析、公交车运行现状查看、自动生成出行计划或方案等高级计算查询功能。无论用哪种方法查询，查询结果都在电子地图上显示出来，并有相应的文字说明，简单易懂。真正地达到了为最广大的市民服务的目的。

随着我国经济的快速健康地发展，高新技术、先进的管理经验和调度手段的广泛应用，城市公交系统必将逐渐实现信息化、智能化，公交服务质量将大大改善、公交竞争力将大大增强。把作为GIS的首要发展方向的WebGIS用在智能公交运营指挥调度系统中是一种有益的尝试。它不仅可以加强公交调度系统的功能，使其能够满足人们日益寄予厚望的城市公共交通的需求，而且有利于现有交通地理信息和城市管理信息各子系统的融合，加快了智能运输系统的发展，为智能运输系统的建设提供的了一个开放的平台。