摘要 陜西省氣象電子顯示屏管理系統(tǒng),，將多種氣象信息化服務(wù)產(chǎn)品與電子顯示屏相結(jié)合,，通過以ArcGIS技術(shù)為依托，利用圖形化操作方式進(jìn)行系統(tǒng)功能開發(fā),，實(shí)現(xiàn)了對陜西省內(nèi)所屬氣象電子顯示屏體系化管理的目的,。
關(guān)鍵詞 ArcGIS；電子顯示屏,；氣象管理
近年來,，ArcGIS技術(shù)對于氣象學(xué)的重要性已經(jīng)被普遍接受。美國國家天氣服務(wù)中心將ArcGIS用于天氣服務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)上的天氣信息發(fā)布,。印度中尺度預(yù)報國家中心將預(yù)報模式與GIS結(jié)合,，利用GIS的可視化和空間分析功能制作天氣圖和天氣發(fā)布。
隨著氣象信息需求的不斷擴(kuò)大,，電子顯示屏作為傳統(tǒng)信息發(fā)布手段的延伸,，在各行各業(yè)中快速發(fā)展，與氣象部門以往的信息發(fā)布渠道相比,，有著明顯的優(yōu)勢,，如表1所示，表中的五角星表示服務(wù)優(yōu)劣情況,。陜西省氣象局目前已在全省各地區(qū)建成并投入使用1860塊氣象電子顯示屏,。但這些氣象電子顯示屏缺乏體系化的省市聯(lián)動機(jī)制，無法滿足省,、地,、縣三級信息發(fā)布的需要。為了規(guī)范氣象電子顯示屏的后續(xù)建設(shè),，將氣象電子顯示屏形成全省統(tǒng)一的體系化管理模式,，在保證信息發(fā)送實(shí)時性的基礎(chǔ)上讓氣象電子顯示屏發(fā)揮更大的社會效益，基于ArcGIS的氣象電子顯示屏管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,。
1 利用ArcGIS構(gòu)建氣象電子顯示屏管理系統(tǒng)
氣象電子顯示屏管理系統(tǒng)通過調(diào)用ArcGIS提供的ArcIMS和ArcSDE功能來實(shí)現(xiàn)對地圖進(jìn)行操作和查詢的基本功能,，將氣象電子顯示屏數(shù)據(jù)看作地理空間數(shù)據(jù)的屬性數(shù)據(jù)，動態(tài)修改氣象電子顯示屏系統(tǒng)參數(shù)的屬性文件,，并配置圖形文件,，為用戶提供氣象信息的空間、屬性雙向可視化查詢,。
1．1 地圖坐標(biāo)轉(zhuǎn)換原理及流程
如何將瀏覽器中相關(guān)元素的坐標(biāo)位置與現(xiàn)實(shí)中的大地坐標(biāo)位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換,，是系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)圖形化操作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此必須了解網(wǎng)頁坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的基本原理和操作流程,。
1．1．1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換原理
網(wǎng)頁中的一個點(diǎn),，是最小的網(wǎng)頁布局單位,，其基點(diǎn)為左上角，習(xí)慣性用x和y軸坐標(biāo)定義這個點(diǎn)在二維平面上的位置,。該基點(diǎn)的位置為(0,，0)，基于這個基點(diǎn),，向右x軸值增加,，向下y軸值增加。因此網(wǎng)頁中4個點(diǎn)的坐標(biāo)以分辨率為1 024×768的屏幕來算,，依次是左上(0,，0)左下(0，768)右上(1 024,，0)右下(1 024,，768)。
1．1．2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換流程
地圖坐標(biāo)采用國內(nèi)目前行業(yè)應(yīng)用廣泛的d_bei-jing1954坐標(biāo)系,，當(dāng)在網(wǎng)頁中發(fā)布調(diào)用地圖顯示請求后,，通過ArcIMS服務(wù)器找到相應(yīng)地圖的axl配置文件后，獲得與網(wǎng)頁大小相同的4個坐標(biāo)點(diǎn),。由ArcIMS請求ArcGIS生成該位置的地圖信息后,，渲染成指定格式圖片，并將該圖片存放位置傳回給網(wǎng)頁,，網(wǎng)頁收到該地址后,，直接加載該圖片顯示。
1．1．3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)
鼠標(biāo)在網(wǎng)頁中移動,，可以通過腳本取得鼠標(biāo)的網(wǎng)頁坐標(biāo)即x軸和y軸坐標(biāo),，而此時在網(wǎng)頁中顯示的這張地圖4個點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)已經(jīng)通過Ac-rIMS在生成地圖時傳回給瀏覽器。因此,，根據(jù)比例計(jì)算,，可以得到當(dāng)前鼠標(biāo)位置所在點(diǎn)的地圖實(shí)際坐標(biāo)。xin,，yin是網(wǎng)頁中點(diǎn)的x軸y軸坐標(biāo),，xDistance，yDistance是用地圖坐標(biāo)算出的經(jīng)度距離,，緯度距離,，pixelx，pixely就是實(shí)際坐標(biāo)算出比例,。部分代碼如下
同理可進(jìn)行坐標(biāo)的雙向轉(zhuǎn)換,。
1．2 地圖文件制作
在ArcGIS中,，地圖文檔文件是以mxd作為擴(kuò)展名,。在用ArcIMS軟件編輯一個地圖后,，它會把當(dāng)前地圖的片面設(shè)置、圖層的符號顯示等配置信息存儲,。但是在網(wǎng)頁中顯示地圖文件,，則需要將該文件轉(zhuǎn)換成axl格式，才能實(shí)現(xiàn),。本系統(tǒng)中使用ArcIMS的地圖轉(zhuǎn)換工具將mxd格式的地圖文件轉(zhuǎn)換制作成axl格式的適合網(wǎng)頁顯示的地圖,。
1．2．1 圖層剝離
首先是將mxd中的地圖各個層，重新導(dǎo)出shp格式的地圖文件,。shp格式不是標(biāo)準(zhǔn)意義上的圖形文件,，它只是一個點(diǎn)陣文件，它由ESRI公司開發(fā)適用于ArcGIS系統(tǒng)的系統(tǒng)文件,，它包括主文件,，索引文件，和dBASE表,，其中主文件的后綴是shp,。
1．2．2 圖層選取
根據(jù)剝離出來的shp文件，用ArcIMS軟件進(jìn)行二次編輯處理,，如圖1所示,。將所需的元素填充到圖層中，利用配色方案對圖層進(jìn)行渲染處理,。
1．2．3 圖層合成
最后將其中各個層的信息用xml格式寫入axl文件中,，因此，axl文件實(shí)際是一個xml格式的配置文件,。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和主要功能
2．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
氣象電子顯示屏可劃分為3層,，業(yè)務(wù)應(yīng)用層、邏輯控制層和數(shù)據(jù)訪問層,。業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要由各類業(yè)務(wù)功能性操作組成,，負(fù)責(zé)各類信息的查詢、統(tǒng)計(jì)等,。邏輯控制層是通過地圖方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,，在本地執(zhí)行所有的地理空間位置信息檢索和對應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)提取工作。數(shù)據(jù)訪問層是氣象數(shù)據(jù)及空間信息數(shù)據(jù)的存儲,，包括ArcIMS和ArcSDE調(diào)用終端地圖信息及信息的讀取等,，如圖2所示。
2．2 系統(tǒng)主要功能
2．2．1 區(qū)域管理功能
按照層次建立業(yè)務(wù)部門與行政部門之間的隸屬關(guān)系,，以便區(qū)分選擇該區(qū)域可以操作哪些功能模塊,。例如省級、市級,、縣級氣象部門均可發(fā)布常規(guī)天氣預(yù)報信息,。而橙色以上級別的預(yù)警信息則只能由省級氣象部門發(fā)布,。
2．2．2 信息發(fā)布功能
根據(jù)需要發(fā)布的氣象信息或氣象預(yù)警信息種類、級別,，用戶可以選擇其權(quán)限范圍內(nèi)的某個氣象顯示屏或者全部氣象顯示屏進(jìn)行信息發(fā)布,。在信息內(nèi)容編輯下輸入要發(fā)送的信息或?qū)腩A(yù)先設(shè)置的文本，按照提示就可以完成信息的發(fā)布,。同時,，用戶可以查詢所有發(fā)布過的信息，如圖3所示,。
2．2．3 圖形操作功能
首先通過腳本functions．js判斷鼠標(biāo)的網(wǎng)頁坐標(biāo)以及mousewheel．js拉動后的坐標(biāo),，從而得到框型結(jié)構(gòu)四角的4個點(diǎn)的坐標(biāo)，然后通過layerProperty．js把從后臺ArcSDE數(shù)據(jù)庫讀出所有終端信息的實(shí)際坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)頁坐標(biāo),，進(jìn)而判斷出某一終端坐標(biāo)是否在框選范圍內(nèi),。再通過layerContro1．js判斷用戶的操作是否選中了某一終端坐標(biāo)，最后用menuContent．js獲取該終端坐標(biāo)相對應(yīng)的各類終端信息,，以供進(jìn)行具體業(yè)務(wù)上的其他功能性操作,。
2．2．4 終端狀態(tài)觀查
如圖4所示。每一個硬件終端都有不同的狀態(tài),。該狀態(tài)通過管理系統(tǒng)平臺服務(wù)端插件,，定時發(fā)送短信協(xié)議或觀查GPRS流量是否在線等多種途徑得到，然后由服務(wù)端插件回寫至數(shù)據(jù)庫中,。當(dāng)在加載地圖需求時,，氣象電子顯示屏管理系統(tǒng)可以在后臺數(shù)據(jù)庫中提取所有終端信息，并將其按照不同狀態(tài)進(jìn)行分類,，并將要顯示的終端,、對應(yīng)的動態(tài)圖層和需要顯示的終端狀態(tài)等信息一并提交給ArcIMS進(jìn)行相關(guān)任務(wù)處理。
3 結(jié)束語
基于ArcGIS的氣象電子顯示屏管理系統(tǒng),，為各類公共氣象服務(wù)信息化產(chǎn)品提供了新的服務(wù)手段,，同時也為解決目前國內(nèi)氣象部門同類系統(tǒng)應(yīng)用中存在突出問題提供了參考依據(jù)，相比目前同類的應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng),，該系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：
(1)開創(chuàng)首家全省氣象電子顯示屏統(tǒng)一管理的模式,，使氣象電子顯示屏項(xiàng)目建設(shè)體系化、規(guī)?；?、規(guī)范化。
(2)率先在同類應(yīng)用系統(tǒng)中通過ArcGIS引入了矢量地圖方式來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能性操作,，包括地圖繪制,、地圖瀏覽和圖層查詢，是氣象服務(wù)產(chǎn)品與ArcGIS服務(wù)成功結(jié)合的又一個案例。
(3)率先實(shí)現(xiàn)基于ArcGIS的氣象信息管理體系,，可以通過服務(wù)端實(shí)現(xiàn)對公共氣象服務(wù)信息化產(chǎn)品的集中管理,。
目前該系統(tǒng)已經(jīng)開始業(yè)務(wù)化運(yùn)行，在各級氣象部門組織的氣象防災(zāi)減災(zāi),、應(yīng)急氣象服務(wù)等工作中發(fā)揮了作用,，并得到廣泛的認(rèn)可與好評,。在以后的工作中,，該系統(tǒng)還有待進(jìn)一步完善，以便更好地提升氣象信息服務(wù)業(yè)務(wù)能力,。