本發(fā)明涉及智能交通領域，特別涉及一種基于鐵路WebGIS的應用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，簡稱GIS)是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。近些年來，隨著GIS技術(shù)的迅速發(fā)展，許多行業(yè)越來越多的運用GIS進行開發(fā)。GIS憑借其強大的地圖制作、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析、空間信息整合、發(fā)布與共享的能力在鐵路上也被多次使用，并主要應用于鐵路空間數(shù)據(jù)基礎設施上，包括數(shù)據(jù)采集、傳輸、建庫、查詢、檢索和報表等數(shù)據(jù)管理功能。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速普及為GIS的發(fā)展提供了新的方向和動力。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與GIS技術(shù)的結(jié)合衍生出了全新的WebGIS系統(tǒng)，實現(xiàn)了方便快捷地網(wǎng)上地理信息的處理，使得用戶可以通過任何可連接至Internet的終端設備進行地理空間信息分析查詢以及智能輔助決策，大大提高了各應用領域的業(yè)務處理能力。

但是在現(xiàn)有的基于WebGIS的鐵路應用中，對鐵路沿線的設備定位的準確性和大量設備等的數(shù)據(jù)訪問效率有待進一步提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，公開了一種基于鐵路WebGIS的應用系統(tǒng)，以便于提高數(shù)據(jù)訪問效率及鐵路沿線的設備定位的準確性。

本發(fā)明的一種基于鐵路WebGIS的應用接口實現(xiàn)方法，包括下列步驟：

設置第一、第二兩個數(shù)據(jù)庫，其中第一數(shù)據(jù)庫用于保存鐵路線的空間位置信息，包括公里標信息、對應公里標信息的每個公里標的投影坐標信息(用于地圖，對應大地坐標系的投影坐標)，基于第一數(shù)據(jù)庫中的所有公里標的投影坐標，得多投影坐標的最大最大X軸值M、最大Y軸值N，將M*N的坐標區(qū)域均分為多個L*L的方塊，將每個方塊的最大X軸值m、最大Y軸值n分別與L的取商結(jié)果作為查詢碼，并按塊存入存儲器中；第二數(shù)據(jù)庫用于保存鐵路沿線的設備信息，包括設備所在公里標、設備屬性(如設備名稱、設備歸屬，設備類型等等)；

構(gòu)建應用接口，包括公里標操作接口(用于實現(xiàn)對地圖的公里標打點、公里標定位等)、設備操作接口(用于實現(xiàn)設備打點、設備定位等)；

基于構(gòu)建的應用接口，獲取用戶操作信息及操作頁面，根據(jù)用戶操作信息作出響應：

若用戶操作信息為公里標打點，則執(zhí)行步驟A1～A3：

A1：基于操作頁面的地圖層級確定當前打點間隔；

A2：根據(jù)用戶操作信息中的鐵路線標識和當前打點間隔，從第一數(shù)據(jù)庫中查找對應的公里標信息和投影坐標信息；

A3：根據(jù)得到的投影坐標信息，在操作頁面的地圖上尋找對應的位置點；根據(jù)得到的公里標信息，在各位置點標注和顯示對應的公里標；

若用戶操作信息為公里標定位(獲取距頁面點擊位置最近的公里標)，則執(zhí)行步驟B1～B4：

B1：獲取用戶操作信息中的點擊位置的投影坐標；

B2：對點擊位置的投影坐標的X軸和Y軸值分別對L取商，得到點擊位置的查詢碼；

B3：基于查詢碼匹配對應的塊標識符，取當前塊標識符對應的方塊及其鄰接方塊作為第一查詢范圍；

B4：基于第一查詢范圍，在操作頁面的地圖上查詢距點擊位置的投影坐標最近的公里標將點擊位置定位到該公里標處并顯示；

若用戶操作信息為設備打點，則執(zhí)行步驟C1～C4：

C1：獲取用戶操作信息中的查詢半徑和點擊位置的投影坐標，得到第二查詢范圍：以點擊位置的投影坐標為圓心，查詢半徑所確定的圓，并獲取第二查詢范圍的投影坐標信息；

C2：根據(jù)第二查詢范圍的投影坐標信息，在第一數(shù)據(jù)庫中查詢最大公里標、最小公里標，其中最大公里標為查詢范圍內(nèi)投影坐標最大的公里標，最小公里標為查詢范圍內(nèi)投影坐標最小的公里標；

C3：基于最大公里標、最小公里標所確定的公里標范圍，在第二數(shù)據(jù)庫中查詢所述公里標范圍內(nèi)的所有設備信息；

C4：基于設備所在公里標，在第一數(shù)據(jù)庫中查詢各設備的投影坐標，得到設備投影坐標；根據(jù)設備投影坐標，在操作頁面的對應位置對所有設備投影坐標進行標識顯示并提供設備屬性查看功能；

若用戶操作信息為設備定位，則執(zhí)行步驟D1～D3：

D1：獲取用戶操作信息中的設備關(guān)鍵字；

D2：從第二數(shù)據(jù)庫中查詢與設備關(guān)鍵字匹配的設備信息，并基于第一數(shù)據(jù)庫得到對應的投影坐標；

D3：根據(jù)步驟D2得到的投影坐標，在操作頁面的對應位置進行標識顯示。

本發(fā)明中，用戶通過對應的應用接口實現(xiàn)對當前操作頁面的地圖的應用操作，在獲取距當前頁面點擊位置最近的公里標時，通過將查詢數(shù)據(jù)預存入存儲器的方式能顯著降低磁盤訪問時間，分塊存儲的方式可以對每次需要查詢的位置進行快速的大致目標位置范圍確定，節(jié)省了大范圍內(nèi)盲目查找的時間。同時，在獲取距當前頁面點擊位置最近的公里標時，查找范圍不局限于匹配方塊(與查詢碼匹配的塊標識符所對應的方塊)，還包括匹配方塊的鄰接方塊，既保證了查找效率，又確保了查找精確性。

進一步的，本發(fā)明還可實現(xiàn)對用戶輸入的任意兩點(位于鐵路線)的測距。首先在第一數(shù)據(jù)庫中設置鐵路線相交的交點信息；且構(gòu)建的應用接口還包括測距操作接口；

若用戶操作信息為鐵路線上的兩點測距，則執(zhí)行步驟F1～F3：

F1：從用戶操作信息中的獲取待測距兩點的公里標和鐵路線標識

F2：判斷待測距兩點是否在同一鐵路線上，若是，則基于公里標得到測距結(jié)果并在操作頁面顯示；否則執(zhí)行步驟F3；

F3：基于第一數(shù)據(jù)庫獲取待測距兩點所在鐵路線的交點信息，從所有交點信息中查找最短可達路徑作為測距結(jié)果并操作頁面顯示。

進一步的，本發(fā)明還可以實現(xiàn)在地圖上對事故發(fā)生區(qū)域的告警顯示，即構(gòu)建的應用接口還包括告警操作接口；

若用戶操作信息中包括事故發(fā)生區(qū)域的起始公里標和結(jié)束公里標，則基于第一數(shù)據(jù)庫在從起始公里標到結(jié)束公里標所確定的公里標范圍內(nèi)查詢所有公里標信息，然后根據(jù)查詢的公里表信息的投影坐標信息在操作頁面進行標識并告警顯示。

同時，本發(fā)明還公開了一種基于鐵路WebGIS的應用系統(tǒng)，包括應用接口、GUI(圖形用戶界面)信息獲取模塊、顯示模塊、處理模塊、存儲器、鐵路業(yè)務數(shù)據(jù)庫和地理信息數(shù)據(jù)庫，其中應用接口包括公里標操作接口、設備操作接口；

地理信息數(shù)據(jù)庫用于保存鐵路線的空間位置信息，包括公里標信息、對應公里標信息的每個公里標的投影坐標信息；鐵路業(yè)務數(shù)據(jù)庫用于保存鐵路沿線的設備信息，包括設備所在公里標、設備屬性；

將第一數(shù)據(jù)庫中的所有公里標信息分塊存入存儲器中：基于公里標的投影坐標的經(jīng)緯度，將取值范圍分割為L*L的方塊，L為預設值；對每個公里標的投影坐標的經(jīng)度和緯度，分別對L取模，將經(jīng)度和緯度的模值相同的公里標存入存儲器的同一存儲單元，并按模值大小依次存儲；

GUI信息獲取模塊通過應用接口獲取用戶操作信息及操作頁面并發(fā)送給處理模塊，同時將操作頁面發(fā)送給顯示模塊；

當處理模塊收到公里標打點的用戶操作信息時，則基于操作頁面的地圖層級確定當前打點間隔；再根據(jù)用戶操作信息中的鐵路線標識和當前打點間隔，從地理信息數(shù)據(jù)庫中查找對應的公里標信息和投影坐標信息并發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊根據(jù)得到的投影坐標信息，在操作頁面的地圖上尋找對應的位置點；根據(jù)得到的公里標信息，在各位置點標注和顯示對應的公里標；

當處理模塊收到公里標定位的用戶操作信息時，則首先獲取用戶操作信息中的點擊位置的投影坐標，再對點擊位置的投影坐標的X軸和Y軸值分別對L取商，得到點擊位置的查詢碼；然后，基于查詢碼匹配對應的塊標識符，取當前塊標識符對應的方塊及其鄰接方塊作為第一查詢范圍；處理模塊基于第一查詢范圍和地理信息數(shù)據(jù)庫，在操作頁面的地圖上查詢距點擊位置的投影坐標最近的公里標，并將查詢得到的公里標發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊在操作頁面的點擊位置處顯示查詢得到的公里標；

當處理模塊收到設備打點的用戶操作信息時，則獲取用戶操作信息中的查詢半徑和點擊位置的投影坐標，得到第二查詢范圍：以點擊位置的投影坐標為圓心，查詢半徑所確定的圓，并獲取第二查詢范圍的投影坐標信息；然后根據(jù)第二查詢范圍的投影坐標信息，在地理信息數(shù)據(jù)庫中查詢最大公里標、最小公里標，其中最大公里標為查詢范圍內(nèi)投影坐標最大的公里標，最小公里標為查詢范圍內(nèi)投影坐標最小的公里標；處理模塊再基于最大公里標、最小公里標所確定的公里標范圍，在鐵路業(yè)務數(shù)據(jù)庫中查詢所述公里標范圍內(nèi)的所有設備信息；并基于設備所在公里標，在地理信息數(shù)據(jù)庫中查詢各設備的投影坐標，得到設備投影坐標并發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊根據(jù)設備投影坐標，在操作頁面的對應位置對所有設備投影坐標進行標識顯示并提供設備屬性查看功能；

當處理模塊收到設備定位的用戶操作信息時，獲取用戶操作信息中的設備關(guān)鍵字；并從鐵路業(yè)務數(shù)據(jù)庫中查詢與設備關(guān)鍵字匹配的設備信息，再從地理信息數(shù)據(jù)庫中查詢對應的投影坐標，處理模塊將設備的投影坐標、設備關(guān)鍵字發(fā)送給顯示模塊，顯示模塊基于對應投影坐標在操作頁面的對應位置進行標識顯示。

進一步的，所述鐵路信息數(shù)據(jù)庫好用于保存鐵路線相交的交點信息，所述應用接口還包測距操作接口；當處理模塊收到兩點測距的用戶操作信息時，則從用戶操作信息中的獲取待測距兩點的公里標和鐵路線標識并判斷待測距兩點是否在同一鐵路線上，若是，則基于公里標得到測距結(jié)果并在操作頁面顯示；否則基于地理信息數(shù)據(jù)庫獲取待測距兩點所在鐵路線的交點信息，從所有交點信息中查找最短可達路徑作為測距結(jié)果并發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊基于測距結(jié)果在操作頁面進行顯示。

進一步的，所述應用接口還包括告警操作接口；當處理模塊收到告警操作是用戶操作信息時，從操作信息中獲取事故發(fā)生區(qū)域的起始公里標和結(jié)束公里標，并基于地理信息數(shù)據(jù)庫在從起始公里標到結(jié)束公里標所確定的公里標范圍內(nèi)查詢所有公里標信息并發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊基于查詢的公里表信息的投影坐標信息在操作頁面進行標識并告警顯示。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

基于本發(fā)明的接口實現(xiàn)方法的應用接口，可直接應用于鐵路業(yè)務系統(tǒng)之中，在保證系統(tǒng)功能完善的同時也保證了良好的效率，即在提高數(shù)據(jù)訪問效率及鐵路沿線的設備定位的準確性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的應用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的分塊存儲及查找示意圖。

圖3是本發(fā)明的鐵路線交點示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合實施方式和附圖，對本發(fā)明作進一步地詳細描述。

參見圖1，本發(fā)明的的應用系統(tǒng)包括應用接口、GUI信息獲取模塊、顯示模塊、處理模塊、存儲器、鐵路業(yè)務數(shù)據(jù)庫和地理信息數(shù)據(jù)庫，其中應用接口包括公里標操作接口、設備操作接口、測距操作接口和告警操作接口。

其中，地理信息數(shù)據(jù)庫用于保存鐵路線的空間位置信息，包括公里標信息(如對各鐵路線按1m的間隔距離進行打點，得到各公里標)、對應公里標信息的每個公里標的投影坐標信息，即地理信息數(shù)據(jù)庫的查詢關(guān)鍵字為鐵路線標識；鐵路業(yè)務數(shù)據(jù)庫用于保存鐵路沿線的設備信息，包括設備所在公里標、設備屬性，通過公里標在地理信息數(shù)據(jù)庫中獲取對應的投影坐標；基于第一數(shù)據(jù)庫中的所有公里標的投影坐標，得多投影坐標的最大最大X軸值M、最大Y軸值N，將M*N的坐標區(qū)域均分為多個L*L的方塊，將每個方塊的最大X軸值m、最大Y軸值n分別與L的取商結(jié)果作為查詢碼，參見圖2，建設L的取值為2000米，則將M*N的坐標區(qū)域均分為多個2000*2000的方塊，每個方塊的標識符/塊坐標為(m\2000，n\2000)。并將不同的方塊存入存儲器的不同存儲單元。

GUI信息獲取模塊通過應用接口獲取用戶操作信息及操作頁面并發(fā)送給處理模塊，同時將操作頁面發(fā)送給顯示模塊；

在鐵路GIS應用中最常使用的應用就是公里標打點。所訴公里標打點指在地圖(Web操作頁面)上對各鐵路線按照一定間隔進行公里標的標注。用戶調(diào)用公里標操作接口，輸入待打點的鐵路線；GUI信息獲取模塊將獲取的用戶操作信息(類別：公里標打點；鐵路線標識)和操作頁面，并將用戶操作信息發(fā)送給處理模塊，操作頁面發(fā)送給顯示模塊；

當處理模塊收到公里標打點的用戶操作信息時，則基于操作頁面的地圖層級確定當前打點間隔，因為地圖分為不同的層級，考慮到地圖上的視覺清晰度，需要在不同的層級時按不同的間隔距離對鐵路線進行公里標的打點標記，即基于地圖層級確定當前鐵路線的公里標顯示的縮放程度。然后，處理模塊鐵路線標識和當前打點間隔，從地理信息數(shù)據(jù)庫中查找對應的公里標信息和投影坐標信息并發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊根據(jù)得到的投影坐標信息，在操作頁面的地圖上尋找對應的位置點；根據(jù)得到的公里標信息，在各位置點標注和顯示對應的公里標。例如每間隔100米顯示一個對應的公里標。

用戶調(diào)用用戶調(diào)用公里標操作接口，在操作頁面的地圖上點擊任意位置，GUI信息獲取模塊將獲取的用戶操作信息(類別：公里標定位；點擊位置)和操作頁面，并將用戶操作信息發(fā)送給處理模塊，操作頁面發(fā)送給顯示模塊；當處理模塊收到公里標定位的用戶操作信息時，從用戶操作信息中提取點擊位置的陰影坐標；再將點擊位置的投影坐標的X軸和Y軸值分別對L取商，得到點擊位置的查詢碼；然后，基于查詢碼匹配對應的塊標識符，得到匹配方塊，取匹配方塊及其鄰接方塊作為第一查詢范圍，如圖3所示，圖中陰影方塊為匹配方塊，本實施例中，可以選擇匹配方塊及其上、下、左、右四個方向的鄰接方塊作為公里標定位的查詢范圍；然后，處理模塊再在該查詢范圍內(nèi)，查找與點擊位置的陰影坐標最近的公里標，并將查詢得到的公里標發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊在操作頁面的點擊位置處顯示查詢得到的公里標。

用戶調(diào)用設備操作接口，輸入查詢半徑及在操作頁面的點擊位置。GUI信息獲取模塊將獲取的用戶操作信息(類別：設備打點；點擊位置)和操作頁面，并將用戶操作信息發(fā)送給處理模塊，操作頁面發(fā)送給顯示模塊。當處理模塊收到設備打點的用戶操作信息時，首先，查詢半徑和點擊位置的投影坐標，得到第二查詢范圍(點擊位置的投影坐標為圓心，查詢半徑所確定的圓)，并獲取第二查詢范圍的投影坐標信息，并將第二查詢范圍的投影坐標信息發(fā)送給顯示模塊，通過顯示模塊在操作頁面的地圖上繪出對應第二查詢范圍的緩沖圓，例如利用Arcgis提供的圖形工具接口，在地圖上畫出緩沖圓。接著，處理模塊在地理信息數(shù)據(jù)庫中查詢最大公里標、最小公里標，其中最大公里標為查詢范圍內(nèi)投影坐標最大的公里標，最小公里標為查詢范圍內(nèi)投影坐標最小的公里標；處理模塊再基于最大公里標、最小公里標所確定的公里標范圍，在鐵路業(yè)務數(shù)據(jù)庫中查詢所述公里標范圍內(nèi)的所有設備信息；并基于設備所在公里標，在地理信息數(shù)據(jù)庫中查詢各設備的投影坐標，得到設備投影坐標并發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊根據(jù)設備投影坐標，在操作頁面的對應位置對所有設備投影坐標進行標識顯示并提供設備屬性查看功能，如以隱藏表格的形式存儲設備屬性，當用戶有對應的操作，如點擊查看時，顯示對應設備的屬性。

用戶調(diào)用設備操作接口，輸入待定位的設備關(guān)鍵字。GUI信息獲取模塊將獲取的用戶操作信息(類別：設備定位，設備關(guān)鍵字)和操作頁面，并將用戶操作信息發(fā)送給處理模塊，操作頁面發(fā)送給顯示模塊。當處理模塊收到設備定位的用戶操作信息時，獲取設備關(guān)鍵字，并從鐵路業(yè)務數(shù)據(jù)庫中查詢與設備關(guān)鍵字匹配的設備信息，再從地理信息數(shù)據(jù)庫中查詢對應的投影坐標，處理模塊將設備的投影坐標、設備關(guān)鍵字發(fā)送給顯示模塊，顯示模塊基于對應投影坐標在操作頁面的對應位置進行標識顯示。

當列車在行車途中突發(fā)緊急事故時，需要告知工作人員，因此本發(fā)明的應用系統(tǒng)還提供告警操作接口。用戶調(diào)用告警操作接口，輸入事故發(fā)生區(qū)域的起始公里標和結(jié)束公里標、以及公里標所在的鐵路線。GUI信息獲取模塊將獲取的用戶操作信息(類別：事故區(qū)域告警；起始公里標和結(jié)束公里標、以及公里標所在的鐵路線)和操作頁面，并將用戶操作信息發(fā)送給處理模塊，操作頁面發(fā)送給顯示模塊。當處理模塊收到告警操作是用戶操作信息時，提取起始公里標、結(jié)束公里標、鐵路線，然后，在地理信息數(shù)據(jù)庫中查詢當前鐵路線從起始公里標到結(jié)束公里標所確定的公里標范圍內(nèi)的所有公里標信息并發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊基于查詢的公里表信息的投影坐標信息在操作頁面進行標識并告警顯示，如高亮顯示。

當管理人員獲知告警顯示區(qū)域后，可調(diào)用設備操作接口，通過輸入待定位的設備關(guān)鍵字迅速查詢離該區(qū)域最近處的可用設備。

用戶調(diào)用測距操作接口，輸入鐵路線上任意兩點的坐標值。GUI信息獲取模塊將獲取的用戶操作信息(類別：測距，待測距兩點)和操作頁面，并將用戶操作信息發(fā)送給處理模塊，操作頁面發(fā)送給顯示模塊。當處理模塊收到兩點測距的用戶操作信息時，提取待測距兩點的公里標和鐵路線標識并判斷待測距兩點是否在同一鐵路線上，若是，則基于公里標得到測距結(jié)果并在操作頁面顯示；否則基于地理信息數(shù)據(jù)庫獲取待測距兩點所在鐵路線的交點信息，從所有交點信息中查找最短可達路徑作為測距結(jié)果并發(fā)送給顯示模塊，即兩條鐵路線可能不直接相交，而是通過第三條鐵路線間接相交；也可能有多個交點。此時，需記錄所有交點的陰影坐標，結(jié)合列車的行進方向計算按每條可達路徑到達目的地所需要的路程距離，比較最后結(jié)果，將結(jié)果最小值作為這兩點在鐵路線上的距離，為列車行車以及緊急事故處理時的路線選擇提供路勁規(guī)劃依據(jù)。參加圖3，用戶輸入的待測距兩點為圖中的點A、B，分別對應鐵路線L1、L4，鐵路線L1與L4不直接相交，因此首先在地理信息數(shù)據(jù)庫中查找與鐵路線L1、L4存在交點的線路及交點信息，即圖中所示的P1、P2、P3、P4，然后基于結(jié)合列車的行進方向查找最短可達路徑作為測距結(jié)果，即A→P1→P2→P3→B。最后，顯示模塊在操作頁面顯示測距結(jié)果。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，本說明書中所公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換；所公開的所有特征、或所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以任何方式組合。