CN107193918B - 一种基于开源地图的分布式gis状态监控系统 - Google Patents

一种基于开源地图的分布式gis状态监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统，解决了没有测绘数据的监控点无法确定其位置信息的问题，其技术方案要点是，地图展示层包括用于显示当前地图区域的地图展示模块，业务处理层用于输入每个监控点的地址信息并采用反向坐标推演方式，对该地址信息进行坐标映射，以确定坐标位置，并于地图展示模块中进行显示，本发明的一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统，反向坐标推演是通过地理编码的方式进行地址匹配，从已知的地址描述到对应经纬度坐标的转换，查询该地址所对应的点坐标，以实现地址到坐标的映射；而无需委托测绘部门进行数据测绘，来获取各个监控点的经纬度坐标，节省了人力物力，还能精确获取各监控点的位置信息。

Description

一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统
技术领域
本发明涉及监控系统，特别涉及一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统。
背景技术
在水务行业，GIS应用主要包括两个方面：
（1）管网监控、管网模拟，采用专业GIS地图，比如ArcGIS，需要由GIS平台提供商提供基础产品授权和服务。
（2）利用开源地理信息系统，比如各种电子地图，展示所有分布式监控点，展示以总览图形式，投入成本低。
管网监控GIS应用早在20世纪80年代便在各大供水公司得到应用，该技术相当成熟。对于一个水务集团下各个管辖厂部、分散在整个城区的泵站、管线巡查点、关键设备状态等信息，以及水利水位点信息等，均有一个特征：分散分布、对象多、对象信息具有多维性。这些信息用开源地图统一集中展示的效果，具有直观、信息容量大等显著的优势；为此，GIS状态总览广泛赢得应用者的青睐。
现有的管网监控GIS应用需要在开源地图中准确显示实际监控对象信息，由于各个企业只显示少量的监控点，若委托测绘部门进行测绘，来获取各个监控点的经纬度坐标，容易损耗大量的人力与物力，然而没有测绘数据的监控点又无法确定其准确的位置信息，因此还存在一定的改进空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统，对于没有测绘数据的监控点，能够快速确定监控点的坐标位置。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统，包括地图展示层、业务处理层、数据访问层以及数据源层，所述地图展示层包括用于显示当前地图区域的地图展示模块，所述业务处理层用于输入每个监控点的地址信息并采用反向坐标推演方式，对该地址信息进行坐标映射，以确定坐标位置，并于地图展示模块中进行显示。
作为优选，所述数据访问层包括系统数据访问模块和GIS数据访问模块，所述数据源层包括系统数据库和GIS信息数据库；
所述业务处理层包括地理编码模块，所述地理编码模块用于接收外部给定的地址信息字符串，并对该字符串进行解析，然后通过GIS数据访问模块到GIS信息数据库中进行地址匹配，以检索到对应的经纬度坐标，并返回给调用者。
采用上述方案，反向坐标推演是通过地理编码的方式进行地址匹配，从已知的地址描述到对应的经纬度坐标的转换，即根据地址信息，查询该地址所对应的点坐标，从而实现地址到坐标的映射；而无需专门委托测绘部门进行数据测绘，来获取各个监控点的经纬度坐标，不仅节省了人力物力，同时还能精确获取到各监控点的位置信息。
作为优选，还包括用于批量记录地址信息的电子表格，所述业务处理层还包括批处理模块，所述批处理模块用于导入电子表格并一次性读取电子表格中的内容；所述地理编码模块逐条进行反向坐标推演处理，然后把地址和坐标及其对应关系保存到系统数据库中。
采用上述方案，使得系统具有批量处理功能，能够将已确定地址、名称、属性的监控点批量导入至系统数据库中，并在地图界面显示，从而提高了操作效率。
作为优选，所述地图展示层还包括地图编辑模块，所述地图展示层根据外部触发在地图展示模块的触发位置上形成触发信号，所述地图编辑模块用于拾取该触发信号当前位置的经纬度坐标，并调用系统数据库中的标记绘制功能，以对当前位置进行标记并形成标记点，同时在系统数据库中保存当前位置的坐标。
采用上述方案，使得在地图编辑界面，能够添加新的监控点，外部触发可以为鼠标的点击操作；通过鼠标在地图区域内点击，即可拾取当前位置的经纬度坐标，然后调用系统的标记绘制功能，对当前位置进行标记，同时在系统中保存当前位置的坐标，以使添加监控点的操作更加简单快捷。
作为优选，所述标记点响应于外部触发并能跟随触发点进行相应移动；当外部触发释放后，标记点停止跟随，所述地图编辑模块获取释放处的经纬度坐标并在系统数据库中更新当前位置的坐标。
采用上述方案，使得系统具有地图界面精细调整功能，对于无详细地址的监控点，坐标映射不精确，通过点击并拖拽对应的标记点，能够改变标记点在地图上的位置，同时地图编辑模块能够及时对标记点的当前位置坐标进行更改，从而实现监控点位置坐标的精确调整。
作为优选，所述地图展示层还包括流程图展示模块，所述业务处理层还包括缩放处理模块和组态流程图模块，所述缩放处理模块可根据外部触发对地图展示模块的当前地图区域进行缩放，以改变当前地图区域的缩放级别；
当缩放处理模块将当前地图区域放大至最大级别时，所述组态流程图模块先获取当前地图区域的中心点坐标，然后计算地图上距离中心点最近的标记点的编号，并通过该编号在系统数据库中调取对应的组态流程图，并通过流程图展示模块进行展示；
当地图区域移动时，所述组态流程图模块重新计算距离中心点最近的标记点编号，并通过该编号在系统数据库中重新调取对应的组态流程图，以重新通过流程图展示模块进行展示；
当缩放处理模块将当前地图区域缩小时，所述流程图展示模块关闭组态流程图展示功能。
采用上述方案，通过缩放处理模块能够对地图进行相应地缩放，以根据需要查看地图上的不同内容；由于厂区内的流程组态无地理坐标关系信息，而是用示意图的方式显示各个工序工段之间的物流关系以及工艺参数的实时动态变化，而GIS地图则不方便描述这个关系；为此，系统提供两套方案，需要描述工序工段之间物流关系的情况下，将组态流程图作为单独的图层嵌入系统，以进行显示；若不需要工序工段之间的物流关系，则直接通过放大来查看厂区内的位置信息和监控点。
作为优选，所述业务处理层还包括统计查询模块；当地图区域进行缩放时，所述统计查询模块能够获取当前地图缩放区域矩形的左下角和右上角的经纬度坐标，然后构造经度范围和纬度范围作为检索条件，调用系统的信息统计功能，以获取当前区域的统计信息。
采用上述方案，由于地图展示模块在不同缩放比例时允许呈现的信息量不同；为此，系统前端按不同的倍数范围，对监控点信息进行筛选，以统计值显示报警数量、停机数量、设备故障数量、生产超标数量、产量累加量等信息。
作为优选，所述业务处理层还包括区块处理模块，所述区块处理模块将不同放大倍数的地图切割成多个区域块，并关联对应的放大倍数；当地图展示模块调整至不同倍数的层级时，对应的区域块显示相应数量的统计值。
采用上述方案，通过将不同放大倍数的地图切割成多个区域块，并关联放大倍数，即进行区域组态，能够按地图展示模块的不同倍数范围显示区域统计值。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过反向坐标推演功能，能够将已知的地址描述转换成对应的经纬度坐标，从而实现地址到坐标的映射，无需通过测绘便能获取到监控点的位置信息，并可进行批量处理；
2、系统可直接在地图区域进行标记点的添加，并更新系统数据库；
3、系统可关联组态流程图画面，操作方式更加直观方便；
4、系统可动态统计不同缩放级别和指定区域标记点的汇总统计信息。
附图说明
图1为本实施例的系统结构图。
图中：1、地图展示层；2、业务处理层；3、数据访问层；4、数据源层；5、地图展示模块；6、系统数据访问模块；7、GIS数据访问模块；8、系统数据库；9、GIS信息数据库；10、地理编码模块；11、批处理模块；12、地图编辑模块；13、流程图展示模块；14、缩放处理模块；15、组态流程图模块；16、统计查询模块；17、区块处理模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
本实施例公开的一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统，如图1所示，包括地图展示层1、业务处理层2、数据访问层3以及数据源层4，地图展示层1包括用于显示当前地图区域的地图展示模块5，业务处理层2用于输入每个监控点的地址信息并采用反向坐标推演方式，对该地址信息进行坐标映射，以确定坐标位置，并于地图展示模块5中进行显示。
其中，地址信息由用户针对每个监控点进行提供，内容细化到具体街道。反向坐标推演是通过地理编码的方式进行地址匹配，从已知的地址描述到对应的经纬度坐标的转换，即根据地址信息，查询该地址所对应的点坐标，从而实现地址到坐标的映射。
更具体地，数据访问层3包括系统数据访问模块6和GIS数据访问模块7，数据源层4包括系统数据库8和GIS信息数据库9。其中系统数据访问模块6用于访问或读取系统数据库8内的数据信息，而GIS数据访问模块7用于访问或读取GIS信息数据库9内的数据信息。
业务处理层2包括地理编码模块10，地理编码模块10用于接收外部给定的地址信息字符串，并对该字符串进行解析，然后通过GIS数据访问模块7到GIS信息数据库9中进行地址匹配，以检索到对应的经纬度坐标，并返回给调用者。
还包括用于批量记录地址信息的电子表格，该电子表格优选为Excel表格。业务处理层2还包括批处理模块11，用户按照规定的格式在电子表格中输入大量的地址信息，并通过系统提供的批量导入界面提交电子表格。接着，批处理模块11用于导入电子表格并一次性读取电子表格中的内容；地理编码模块10逐条进行反向坐标推演处理，然后把地址和坐标及其对应关系保存到系统数据库8中。在操作过程中，用户只需关注用自然语言输入的地址的正确性，其它的工作由系统完成，减少了手动操作的工作量。
地图展示层1还包括地图编辑模块12，地图展示层1根据外部触发在地图展示模块5的触发位置上形成触发信号，地图编辑模块12用于拾取该触发信号当前位置的经纬度坐标，并调用系统数据库8中的标记绘制功能，以对当前位置进行标记并形成标记点，同时在系统数据库8中保存当前位置的坐标。
其中，外部触发可由鼠标点击产生，当用鼠标在地图区域内进行点击，即可拾取当前位置的经纬度坐标，然后调用系统的标记绘制功能，对当前位置进行标记，并在地图展示模块5的对应位置上形成标记点，同时在系统中保存当前位置的坐标。
标记点响应于外部触发并能跟随触发点进行相应移动；当外部触发释放后，标记点停止跟随，地图编辑模块12获取释放处的经纬度坐标并在系统数据库8中更新当前位置的坐标。
更具体地，由上一步中绘制的标记点是可以用鼠标拖动的，即标记点可以响应鼠标的点击。当鼠标在标记点按下时，启动标记点跟随鼠标的功能，当鼠标移动时，标记点也会跟随鼠标移动。当鼠标释放后，标记点停止跟随鼠标的功能，地图编辑模块12能够获取释放处的经纬度坐标并在系统数据库8中更新当前位置的坐标。
地图展示层1还包括流程图展示模块13，业务处理层2还包括缩放处理模块14和组态流程图模块15，缩放处理模块14可根据外部触发对地图展示模块5的当前地图区域进行缩放，以改变当前地图区域的缩放级别。在本实施例中，优选通过鼠标对当前区域进行放大缩小操作。
当缩放处理模块14将当前地图区域放大至最大级别时，可触发调用组态流程图展示功能。组态流程图模块15先获取当前地图区域的中心点坐标，然后计算地图上距离中心点最近的标记点的编号，并通过该编号在系统数据库8中调取对应的组态流程图，并通过流程图展示模块13进行展示。
当地图区域移动时，组态流程图模块15重新计算距离中心点最近的标记点编号，并通过该编号在系统数据库8中重新调取对应的组态流程图，以重新通过流程图展示模块13进行展示。当缩放处理模块14将当前地图区域缩小时，流程图展示模块13关闭组态流程图展示功能。
业务处理层2还包括统计查询模块16；当地图区域进行缩放时，统计查询模块16能够获取当前地图缩放区域矩形的左下角和右上角的经纬度坐标，然后构造经度范围和纬度范围作为检索条件，调用系统的信息统计功能，以获取当前区域的统计信息。
为了按不同倍数范围显示区域统计值，则需要进行区域组态。业务处理层2还包括区块处理模块17，区块处理模块17将不同放大倍数的地图切割成多个区域块，并关联对应的放大倍数；当地图展示模块5调整至不同倍数的层级时，对应的区域块显示相应数量的统计值。比如：按照集团-省-市-区-厂-工段/工序这类层级与地图放大倍数关联，当放大倍数为1:500km时按省分布，地图展示各省的统计值；当放大倍数为1:25km时，按地级市分布，地图展示各地级市的统计值，如此类推。
叠加图层，为不同区域块增加属性描述，比如添加该区域块的维护保养信息、责任人、产量等，便于操作、展示和查询。在系统中，切换到区块编辑状态，可通过点击区块进行编辑和保存功能。

Claims (5)

1.一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统，其特征是：包括地图展示层(1)、业务‍处理层(2)、数据访问层(3)以及数据源层(4)，所述地图展示层(1)包括用于显示当前地图‍区域的地图展示模块(5)，所述业务处理层(2)用于输入每个监控点的地址信息并采用反向‍坐标推演方式，对该地址信息进行坐标映射，以确定坐标位置，并于地图展示模块(5)中进‍行显示；
所述数据源层(4)包‍括系统数据库(8)；
所述地图展示层(1)还包括流程图展示模块(13)，所述业务处理层(2)还包括缩放‍处理模块(14)和组态流程图模块(15)，所述缩放处理模块(14)可根据外部触发对地图展示‍模块(5)的当前地图区域进行缩放，以改变当前地图区域的缩放级别；当缩放处理模块(14)将当前地图区域放大至最大级别时，所述组态流程图模块(15)先‍获取当前地图区域的中心点坐标，然后计算地图上距离中心点最近的标记点的编号，并通‍过该编号在系统数据库(8)中调取对应的组态流程图，并通过流程图展示模块(13)进行展‍示；当地图区域移动时，所述组态流程图模块(15)重新计算距离中心点最近的标记点编‍号，并通过该编号在系统数据库(8)中重新调取对应的组态流程图，以重新通过流程图展示‍模块(13)进行展示；当缩放处理模块(14)将当前地图区域缩小时，所述流程图展示模块(13)关闭组态流程‍图展示功能；
所‍述业务处理层(2)还包括统计查询模块(16)；当地图区域进行缩放时，所述统计查询模块‍(16)能够获取当前地图缩放区域矩形的左下角和右上角的经纬度坐标，然后构造经度范围‍和纬度范围作为检索条件，调用系统的信息统计功能，以获取当前区域的统计信息；
所‍述业务处理层(2)还包括区块处理模块(17)，所述区块处理模块(17)将不同放大倍数的地‍图切割成多个区域块，并关联对应的放大倍数；当地图展示模块(5)调整至不同倍数的层级‍时，对应的区域块显示相应数量的统计值；
所述区域块具有叠加图层，所述叠加图层用于为区域块增加属性描述，所述区域块具有区块编辑状态，在区块编辑状态下，可通过点击区域块进行编辑和保存功能。
2.根据权利要求1所述的一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统，其特征是：所‍述数据访问层(3)包括系统数据访问模块(6)和GIS数据访问模块(7)，所述数据源层(4)包‍括GIS信息数据库(9)；
所述业务处理层(2)包括地理编码模块(10)，所述地理编码模块(10)用于接收外部给‍定的地址信息字符串，并对该字符串进行解析，然后通过GIS数据访问模块(7)到GIS信息数‍据库(9)中进行地址匹配，以检索到对应的经纬度坐标，并返回给调用者。
3.根据权利要求2所述的一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统，其特征是：还‍包括用于批量记录地址信息的电子表格，所述业务处理层(2)还包括批处理模块(11)，所述‍批处理模块(11)用于导入电子表格并一次性读取电子表格中的内容；所述地理编码模块‍(10)逐条进行反向坐标推演处理，然后把地址和坐标及其对应关系保存到系统数据库(8)‍中。
4.根据权利要求2所述的一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统，其特征是：所‍述地图展示层(1)还包括地图编辑模块(12)，所述地图展示层(1)根据外部触发在地图展示‍模块(5)的触发位置上形成触发信号，所述地图编辑模块(12)用于拾取该触发信号当前位‍置的经纬度坐标，并调用系统数据库(8)中的标记绘制功能，以对当前位置进行标记并形成‍标记点，同时在系统数据库(8)中保存当前位置的坐标。
5.根据权利要求4所述的一种基于开源地图的分布式GIS状态监控系统，其特征是：所‍述标记点响应于外部触发并能跟随触发点进行相应移动；当外部触发释放后，标记点停止‍跟随，所述地图编辑模块(12)获取释放处的经纬度坐标并在系统数据库(8)中更新当前位‍置的坐标。
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