城市gis管理平臺技術方案設計

1、. .PAGE . v .城市根底地理信息管理平臺設計案一、工程概述隨著社會經濟的快速開展，對于地理空間信息的需求也越來越大，地理信息系統(tǒng)目前在城市規(guī)劃、建立與管理面的應用已經十分廣泛，因此，整合城市的各類根底地理信息數(shù)據(jù)，構建根底地理信息管理平臺，保障城市各面對城市根底空間地理數(shù)據(jù)的需要，已經成為城市信息化建立的一項重要任務。1.1工程背景目前，人們已經普遍認識到空間數(shù)據(jù)在城市建立與開展中的核心地位和重要性?，F(xiàn)勢性的數(shù)字化大比例尺地形數(shù)據(jù)、地下管線現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和城市影像數(shù)據(jù)是城市空間數(shù)據(jù)管理的重要根底資料，也是構建城市空間信息平臺的核心容，可以為城市社會經濟開展規(guī)劃、設計與科學決策提供科學的依據(jù)

2、。市測繪設計研究院持有甲級測繪資質證書與ISO國際質量體系認證證書，多年來一直為市國民經濟與社會開展提供根底測繪保障與地理信息效勞，建立了信息化的測繪保障體系，積累了豐富的數(shù)據(jù)資源與技術優(yōu)勢，為建立“城市根底地理信息管理平臺提供了有利的條件。1.2工程建立目標= 1 * GB3建立以根本地形圖、影像為主體的根底地理信息數(shù)據(jù)庫，并開發(fā)具有數(shù)據(jù)檢查、入庫、查詢、檢索、輸出、管理、更新、維護、發(fā)布和豐富的數(shù)據(jù)轉換、數(shù)據(jù)疊加等功能于一體的地理信息管理平臺。= 2 * GB3實現(xiàn)城市地理信息數(shù)據(jù)的無縫管理、更新維護、查詢分析、制圖輸出等根本功能，提供地理空間數(shù)據(jù)的高效、有機、平安管理和應用，為城市的建立

3、提供更多、更好的數(shù)據(jù)支持與應用支撐。= 3 * GB3從數(shù)據(jù)“測繪生產錄入檢查編輯轉換入庫修補測更新維護對外提供發(fā)布的整個數(shù)據(jù)鏈條實現(xiàn)城市數(shù)據(jù)生產流程和伴隨數(shù)據(jù)生產過程的業(yè)務流程的信息化。= 4 * GB3建立有效的數(shù)據(jù)更新機制與系統(tǒng)應用保障機制，保持地理信息的現(xiàn)勢性，保障地理信息管理平臺的穩(wěn)定、高效運行，為政府決策提供空間信息支持。1.3工程建立任務= 1 * GB3空間數(shù)據(jù)標準化是決定空間數(shù)據(jù)可持續(xù)更新、應用以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的關鍵與必要的條件。工程應按照、部、省、市信息化測繪標準規(guī)和相關技術規(guī)程，制定“城市根底地理信息數(shù)據(jù)庫及管理平臺的標準體系，包括數(shù)據(jù)采集、建庫、更新、管理、共享以及質量

4、控制、數(shù)字化產品驗收等面的標準；= 2 * GB3利用航空攝影測量的成果資源，建立以根本地形圖、影像為主體的根底地理信息數(shù)據(jù)庫；并在此根底上，有效的整合地下管網(wǎng)、規(guī)劃、土地、市政交通、人口分布等各種類型的數(shù)據(jù)資源，建立專題信息數(shù)據(jù)庫。= 3 * GB3在空間數(shù)據(jù)庫建立的根底上，整合相關的空間信息資源，開發(fā)與建立設“城市根底地理信息管理平臺，實現(xiàn)對城市空間數(shù)據(jù)的科學管理與有高效應用，為城市建立與開展提供更多、更好的地理信息效勞；= 4 * GB3建立一套完整的數(shù)據(jù)采集、管理、發(fā)布及動態(tài)更新機制，確保地理信息數(shù)據(jù)庫及管理平臺的動態(tài)更新與穩(wěn)定運行。二、需求分析2.1數(shù)據(jù)需求“城市根底地理信息管理平臺

5、工程的數(shù)據(jù)需求包括：多比例尺的根底地形數(shù)據(jù)，地下管線數(shù)據(jù)，高分辨率影像數(shù)據(jù)等。表SEQ 表_ * ARABIC1 數(shù)據(jù)需求數(shù)據(jù)庫名稱數(shù)據(jù)庫描述比例尺年份根底地形數(shù)據(jù)庫包括測量控制點、居民地、道路、河流等根底地理要素1：1000比例尺最新數(shù)據(jù)地下管線數(shù)據(jù)庫包含電力、排水、給水、燃氣、路燈、通訊等城市綜合管線1：1000比例尺最新數(shù)據(jù)遙感影像數(shù)據(jù)庫遙感影像、航片、衛(wèi)片等多種比例尺最新數(shù)據(jù)2.2規(guī)與標準需求根據(jù)現(xiàn)有地形圖標準補充、完善城市根底地理信息數(shù)據(jù)庫建庫相關標準。市1:500 1:1000 1:2000 地形圖分層規(guī)程市 1:500 1:1000 1:2000 地形圖數(shù)據(jù)分類編碼規(guī)程市1:50

6、0 1:1000 1:2000 地形圖數(shù)據(jù)構造規(guī)程市1:500 1:1000 1:2000 數(shù)字地形圖測量技術規(guī)程市1:500 1:1000 1:2000 地形圖數(shù)字化產品檢查驗收及質量控制規(guī)程空間數(shù)據(jù)建庫作業(yè)規(guī)空間數(shù)據(jù)更新作業(yè)規(guī)空間數(shù)據(jù)管理作業(yè)規(guī)數(shù)據(jù)建庫質量控制規(guī)數(shù)據(jù)更新質量控制規(guī)2.3地理信息數(shù)據(jù)建庫需求將測繪好的地形圖數(shù)據(jù)轉入到ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)入庫前應進展庫構造、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典的設計，初始數(shù)據(jù)入庫時要經過屢次數(shù)據(jù)檢查、處理，以保證入庫數(shù)據(jù)的質量。建庫工作要格按照建庫作業(yè)規(guī)進展操作，使整個建庫流程可管理、可控制，同時按照建庫質量規(guī)進展質量檢核。2.4數(shù)據(jù)質量檢查與控制需求實

7、現(xiàn)對檢查的過程管理、跟蹤檢查信息、記錄、統(tǒng)計檢查結果、管理質量檢查報告、質量驗收報告、質量統(tǒng)計表的功能，并對質量檢查工作的具體情況能夠實現(xiàn)自動的提供相應的檢查工具程序2.5根底地理信息管理平臺的功能需求根底地理信息管理平臺主要實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)的一體化管理，針對數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)交換導出與出庫這一數(shù)據(jù)庫管理主線，提供系統(tǒng)的一系列管理功能，主要功能包括：數(shù)據(jù)入庫、地圖瀏覽、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)查詢、圖層管理、圖形編輯、數(shù)據(jù)輸出、專題圖制作、數(shù)據(jù)更新、歷史數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分發(fā)、元數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)維護等。2.6性能需求可靠性：具備檢錯和容錯能力，系統(tǒng)恢復能力。可操作性：界面設計友好，聯(lián)機幫助便，操作合

8、理、簡便。可維護性：有完備的系統(tǒng)維護案。2.7系統(tǒng)架構需求采用Windows NT架構的操作系統(tǒng)平臺Windows 2021或XP效勞器；采用ESRI公司提供的ArcGIS平臺作為空間數(shù)據(jù)管理軟件；選用Oracle 10g關系型數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理圖形和屬性數(shù)據(jù)，支持網(wǎng)絡并實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫管理。采用三層構造、使用C/S技術、組件式技術，為用戶提供統(tǒng)一的用戶視圖和二次開發(fā)的環(huán)境和能力。2.8對外效勞需求根底空間數(shù)據(jù)訪問效勞：向城市相關的業(yè)務部門提供根底地形圖、遙感影像訪問效勞；各類專題數(shù)據(jù)訪問效勞：未來在建成數(shù)據(jù)共享效勞平臺后，向各政府部門提供業(yè)務辦理需要的專題數(shù)據(jù)訪問效勞與空間信息效勞。三、總體設計

9、由于本系統(tǒng)的復雜性，在考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性、適用性和易用性的根底上，強調速度和擴大性，最后形成一個強健的、高效的、先進的地理信息系統(tǒng)。3.1 設計原那么全局性和整體性原那么實用性和穩(wěn)定性原那么先進性和成熟性原那么可維護性和擴展性原那么開放性與標準化原那么可擴展性原那么平安性和XX性原那么易使用性要求地性原那么現(xiàn)勢性原那么3.2 總體構造“城市根底地理信息管理平臺的建立包括前期準備、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)建庫、數(shù)據(jù)應用等多個面。為了保證數(shù)據(jù)庫建立和系統(tǒng)開發(fā)的順利進展，整個工程的推進必須遵照“三個先行、一個貫徹的針，即資料搜集與分析先行、實驗研究先行、標準制定先行，在數(shù)據(jù)的生產過程中堅決貫徹質量控制和保障制度。

10、研究合理的技術標準、生產工藝、產品模式、應用效勞模式，并制定先進、優(yōu)化、高效的組織實施案，堅持系統(tǒng)設計原那么，盡量采用國際標準標準作為系統(tǒng)的通訊、交換協(xié)議。平臺的總體設計案如下列圖1：公眾效勞行業(yè)應用政府決策地形數(shù)據(jù)專題數(shù)據(jù)屬性信息公眾效勞行業(yè)應用政府決策地形數(shù)據(jù)專題數(shù)據(jù)屬性信息影像數(shù)據(jù)測繪、監(jiān)理、入庫、更新一體化機制測繪、監(jiān)理、入庫、更新一體化機制信息發(fā)布與效勞數(shù)據(jù)標準、建庫、監(jiān)理信息發(fā)布與效勞數(shù)據(jù)標準、建庫、監(jiān)理城市地理信息數(shù)據(jù)庫城市地理信息數(shù)據(jù)庫根底地理信息管理平臺數(shù)據(jù)應用接口kk口一體化建庫模式查詢、統(tǒng)計、分析專題數(shù)據(jù)綜合管理與更新分布式部署一體化建庫模式查詢、統(tǒng)計、分析專題數(shù)據(jù)綜合管

11、理與更新分布式部署數(shù)字高程模型地下管線信息城市影像數(shù)據(jù)數(shù)字線劃圖數(shù)字高程模型地下管線信息城市影像數(shù)據(jù)數(shù)字線劃圖3.2.1根據(jù)城市信息化建立的需求，既要對大量的圖形數(shù)據(jù)進展處理，還要實現(xiàn)信息發(fā)布，以及對系統(tǒng)平臺平安性、穩(wěn)定性、用戶使用的便性考慮，本系統(tǒng)采用已經成熟的C/SClient/Server構造模式。3.2.2 系統(tǒng)體系構造設計根據(jù)系統(tǒng)建立的目標，系統(tǒng)的設計框架基于業(yè)界標準的三層體系構造，采用這種體系構造無論從平臺的角度還是從開發(fā)的面，均是一個構造靈活，便于調整的應用體系。如下列圖。圖2 系統(tǒng)體系構造圖 數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層指明了數(shù)據(jù)的來源，包括各類數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的存儲容，組織式和存

12、儲機制。整個“城市根底地理信息管理平臺的數(shù)據(jù)都存儲在Oracle數(shù)據(jù)庫，主要包含圖片庫、地理編碼庫、多媒體數(shù)據(jù)庫、根底地形數(shù)據(jù)庫、地下管線數(shù)據(jù)庫等與相關的專題數(shù)據(jù)庫?？臻g數(shù)據(jù)庫采用GeoDatabase數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)圖形和屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲。 核心組件層核心組件層由“核心組件庫構成，這套組件庫抽象了前端應用系統(tǒng)和空間信息發(fā)布平臺的業(yè)務規(guī)那么，并封裝了對數(shù)據(jù)層的空間數(shù)據(jù)的交換接口。除了繼承ARCGIS強大的GIS管理和應用體系外，“核心組件庫還對具體的功能進展了整合。特別針對測繪業(yè)務要求，圍繞數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的建立，實現(xiàn)流程化的數(shù)據(jù)采集、維護、更新機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)化處理和加工。并實

13、現(xiàn)后臺對數(shù)據(jù)庫的日常管理，如數(shù)據(jù)的備份、恢復，性能優(yōu)化、用戶管理、網(wǎng)絡監(jiān)控、平安管理等功能，為系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運行創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。 表現(xiàn)層表現(xiàn)層那么反映了圖形用戶界面以及所有的顯示邏輯，它是應用的客戶端局部，由它負責與用戶進展交互。在本工程中主要是指用戶將來要建立的電子政務系統(tǒng)與數(shù)據(jù)共享交換平臺。整個系統(tǒng)架構采用C/S架構，通過開發(fā)Windows應用程序，將數(shù)據(jù)管理的任務細化為數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)輸出、平安管理、數(shù)據(jù)備份等多幾個模塊。3.2.3 系統(tǒng)功能構造設計“城市根底地理信息管理平臺是一個全要素的根底地理信息庫，作為城市國民經濟和社會開展的根底性工程，需要為城市各個部

14、門提供根底的空間數(shù)據(jù)信息支持，系統(tǒng)分為：地理信息數(shù)據(jù)監(jiān)理系統(tǒng)、地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、地下管線管理信息系統(tǒng)、地理信息數(shù)據(jù)共享交換系統(tǒng)等子系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都不是獨立的，數(shù)據(jù)層面上，各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要統(tǒng)一管理，能夠共享調用。功能層面上，各個系統(tǒng)之間的功能也要互相嵌入，所以，這些系統(tǒng)是一個有機的整體，不可分割的，一起構成了“城市根底地理信息管理平臺框架。3.3 技術路線“城市根底地理信息管理平臺的開發(fā)將采用ESRI ARCGIS作為GIS平臺，采用新版Oracle作為數(shù)據(jù)的物理存儲介質，采用MicroSoft Visual Studio .NET 作為開發(fā)平臺，利用ESRI公司提供的GeoDatabas

15、e數(shù)據(jù)模型存儲和管理空間數(shù)據(jù)，利用C和ArcEngine開發(fā)核心組件庫，并以此組件庫來搭建所有應用系統(tǒng)。對于互聯(lián)網(wǎng)用戶采用ArcGIS Server發(fā)布各類空間數(shù)據(jù)。圖3 技術路線3.3.1 基于ArcSDE的數(shù)據(jù)存儲模式數(shù)據(jù)的存儲設計包括ArcSDE應用效勞器和RDBMS效勞器以及地理數(shù)據(jù)庫實體GeoDatabase。ArcSDE起中間件作用，它和后端的數(shù)據(jù)庫效勞器一起構成多用戶空間地理數(shù)據(jù)庫Mutiuser- GeoDatabase。“城市根底地理信息管理平臺工程涉及到地形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地下管線數(shù)據(jù)，測繪專題等海量數(shù)據(jù)，因此我們選用Geodatabase用來組織和管理這些復雜的空間數(shù)據(jù)，

16、從而很好的建立了各類空間數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)關系以及圖形和屬性信息的統(tǒng)一管理 ，為應用系統(tǒng)提供強大的數(shù)據(jù)管理平臺。3.3.2 基于ArcEngine的組件開發(fā)式組件式GIS是目前最流行的GIS開發(fā)式，ArcObjects以下簡稱AO是目前GIS業(yè)界最為著名的組件式GIS開發(fā)產品之一。使用AO進展的組件式GIS二次開發(fā)是目前最流行、最靈活和最穩(wěn)定的 GIS開發(fā)式。通過AO提供的組件GIS開發(fā)法，開發(fā)人員可以在AO組件對象的根底上開發(fā)出強大、靈活的應用系統(tǒng)，以適應用戶的各種需求。3.3.3系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境為了保證系統(tǒng)的先進性、平安性、穩(wěn)定性以及可擴大性，必須以開展的目光來選擇適宜的根底應用平臺、網(wǎng)絡設備

17、等根底軟硬件平臺，這是系統(tǒng)運行的最根本保證，是整個系統(tǒng)的骨架，對于建成的系統(tǒng)，合理的軟硬件環(huán)境的搭建將直接影響到系統(tǒng)運行的性能，在一定意義上，決定了系統(tǒng)應用的成功與否。本系統(tǒng)采用如下系統(tǒng)硬件配置。表 SEQ 表_ * ARABIC 2 系統(tǒng)硬件配置表硬件類型硬件與系統(tǒng)功能對應關系效勞器空間數(shù)據(jù)庫效勞器備份效勞器應用效勞器網(wǎng)絡管理效勞器存儲設備網(wǎng)絡存貯磁盤陣列+光纖交換機網(wǎng)絡平安硬件防火墻網(wǎng)閘本系統(tǒng)采用如下系統(tǒng)軟件配置。表 SEQ 表_ * ARABIC 3 系統(tǒng)軟件設置軟件分類軟件選型系統(tǒng)軟件效勞器操作系統(tǒng)Windows 2003 Server或Windows 2021 Server Lice

18、nse，UNIXGIS系統(tǒng)平臺軟件ArcGIS系列軟件含開發(fā)組件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)根底空間數(shù)據(jù)庫Oracle 10g Enterprise Server業(yè)務信息數(shù)據(jù)庫Oracle 10g Enterprise Server數(shù)字簽名、電子印章系統(tǒng)平安部門認證產品3.4系統(tǒng)設計特點以數(shù)據(jù)為設計核心先進的數(shù)據(jù)管理模式開放的應用構造靈活的應用體系主流的軟硬件平臺置的平安機制3.5關鍵技術空間數(shù)據(jù)要素級更新技術數(shù)據(jù)檢查、監(jiān)理技術系統(tǒng)擴展性技術影像金字塔技術高速緩存技術面向對象技術/UML建模技術海量數(shù)據(jù)存儲與管理技術數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)平安控制技術整合CA的權限管理技術空間信息效勞技術XML數(shù)據(jù)技術3.6核心組件

19、庫功能設計3.6.1核心組件庫的設計目標是通過對核心組件的快速搭建，提高工程實施過程中軟件開發(fā)的速度和可靠性。組件庫采用的設計標準完全按照國際通用的軟件開發(fā)工業(yè)標準，采用了，.NET，WEBSERVICE，XML等技術。開發(fā)操作系統(tǒng)為Windows Server 2003，開發(fā)環(huán)境為Microsoft Visual Studio .Net 2005(基于.Net Framework 2.0)，支持XML2.0標準。高可用性，高易用性，高重用性是組件庫的設計特點。組件庫的整體開發(fā)架構是在ESRI ArcEngine 的根底上結合.NET和技術進展二次開發(fā)，組件對象主要以.NET程序集的形式發(fā)布，

20、同時在需要的時候可以向公開接口。而一些底層對ESRI ARCEngine組件庫的擴展那么采用技術，從而實現(xiàn)與ESRI ArcEngine的無縫結合。3.6.2數(shù)據(jù)連接數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)表現(xiàn)數(shù)據(jù)應用數(shù)據(jù)編輯數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)庫維護平安管理四、技術標準體系為了實現(xiàn)“城市根底地理信息管理平臺數(shù)據(jù)的溝通與互動，保證系統(tǒng)整體的協(xié)調性和兼容性，發(fā)揮系統(tǒng)的集成效應，有必要制定完整的標準化體系。4.1 設計原那么規(guī)化系統(tǒng)性開放性適用性4.2 標準化體系設計數(shù)據(jù)的標準化是地理空間信息系統(tǒng)正常運行的根本保證和要求。數(shù)據(jù)標準體系建立是數(shù)據(jù)庫建立的重要容，也是提高數(shù)據(jù)質量的重要保證。數(shù)據(jù)標準體系的建立應按照下面的法進展：已有的相

21、關標準、行業(yè)標準和地標準，應采用；假設沒有相應的標準、行業(yè)標準和地標準，應針對實際情況、系統(tǒng)目標和用戶需求，吸取相關行業(yè)或其它地的標準，也可以直接引用同行業(yè)系統(tǒng)采用的系統(tǒng)標準；對具有本系統(tǒng)特色的標準，應組織編寫適應本系統(tǒng)的標準和規(guī)文件。數(shù)據(jù)標準體系包括數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)生產標準、數(shù)據(jù)應用標準等容。圖4 標準化體系圖五、空間數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)庫設計是“城市根底地理信息管理平臺的重要關鍵一環(huán)。高質量的數(shù)據(jù)源，對數(shù)據(jù)進展合理的組織與管理，是建立起一個運行良好、穩(wěn)定可靠的管理、應用信息系統(tǒng)的必備條件。5.1 設計原那么標準化開放性完備性獨立性高效性平安性擴展性5.2 數(shù)據(jù)庫保護原那么建立數(shù)據(jù)庫的保護機制，用以

22、負責阻止一切物理破壞和讀寫破壞，并能以最快的速度使其恢復工作，是數(shù)據(jù)庫建立與使用順利實施的必要條件，包括：完整性原那么、并發(fā)性原那么、平安性原那么、XX性原那么、數(shù)據(jù)庫備份原那么。5.3 設計思想“城市根底地理信息管理平臺建立是由根底地形圖數(shù)據(jù)、城市影像數(shù)據(jù)、地下管線數(shù)據(jù)等構成，同時整個系統(tǒng)具備自身的擴展機制，隨著用戶和應用的不斷變化，數(shù)據(jù)庫的容也必將隨之變化。所以本次設計的主導思想是：利用SDE技術提供的Multiuser Geodatabase模型組織復雜的空間數(shù)據(jù)，以ArcGIS提供的ArcEngine結合 .net 為開發(fā)平臺，建立一個開放的、靈活的根底空間數(shù)據(jù)庫。5.4 數(shù)據(jù)庫設計分

23、類數(shù)據(jù)庫設計至少應包括以下類型：生產數(shù)據(jù)庫設計生產數(shù)據(jù)庫是空間數(shù)據(jù)管理平臺的源數(shù)據(jù)庫，經過測繪、采集的數(shù)據(jù)首先進入生產數(shù)據(jù)庫；因此，生產數(shù)據(jù)庫是其他各類數(shù)據(jù)庫的根底。生產數(shù)據(jù)庫主要包括根底地理數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、各類測繪專題數(shù)據(jù)庫；未來可以將其他行業(yè)的專題數(shù)據(jù)通過共享的式獲取，并建立市政專題數(shù)據(jù)庫、管線專題數(shù)據(jù)庫、房管專題數(shù)據(jù)庫等?，F(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫設計現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫存放的永遠是唯一的、最新的數(shù)據(jù)，它的現(xiàn)勢性由生產數(shù)據(jù)庫決定。生產數(shù)據(jù)庫是現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更新源，經過測繪、采集后更新的數(shù)據(jù)需要同時更新、覆蓋現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫中的已有數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)庫設計隨著城市建立和時間的推進,根底地形圖和城市地下管線等數(shù)據(jù)都在動態(tài)

24、的發(fā)生著變化。因此，提出了歷史數(shù)據(jù)庫的概念。當數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)修改后，原來的數(shù)據(jù)要保存入歷史庫中，供以后用。系統(tǒng)能夠記錄歷史時期的地理信息，用戶可以在效勞器端或客戶端調出任意時間點的地理數(shù)據(jù)，對于歷史地理數(shù)據(jù)庫只能瀏覽顯示，對當前現(xiàn)勢庫可以進展瀏覽顯示及編輯功能。歷史數(shù)據(jù)庫與現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫嚴密相關聯(lián)，現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更新的同時，其歷史狀態(tài)的數(shù)據(jù)也被復制到了歷史庫中，同時在歷史庫中記錄了歷史時間等額外的信息，便用戶進展歷史查詢和回溯。其他數(shù)據(jù)庫設計測繪院是根底地理數(shù)據(jù)的擁有者，同時還有一些其他的數(shù)據(jù)比方地下管線數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)也是眾多政府部門需要用到的。因此，地下管線數(shù)據(jù)庫和影像數(shù)據(jù)庫也應該

25、作為空間數(shù)據(jù)框架的一局部。5.5 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的核心，“城市根底地理信息管理平臺的核心數(shù)據(jù)主要由地形圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地下管線數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)等構成：5.5.1地形數(shù)據(jù)既包括以矢量構造描述的帶有拓撲關系的空間信息又包括以關系構造描述的屬性信息。數(shù)字地形數(shù)據(jù)庫全面反映數(shù)據(jù)庫覆蓋圍自然地理條件和社會經濟狀況，它用于建立規(guī)劃、資源管理、投資環(huán)境分析、商業(yè)布局等各面，可作為人口、資源、環(huán)境、交通等各專業(yè)信息系統(tǒng)建立的空間定位根底。本系統(tǒng)的地形圖數(shù)據(jù)主要包括城市圍1：1000數(shù)字線劃圖DLG數(shù)據(jù)。5.5.2地下管線數(shù)據(jù)庫應包含城市所有城市地下管線：給水飲用水和非飲用水、排水雨水、污水和雨污合流、熱力、

26、電力電纜和控制線、燃氣、通訊通信線纜、工業(yè)管線、綜合管溝和不明管線等。地下管線數(shù)據(jù)建庫的主要目的是為地下管線規(guī)劃設計提供現(xiàn)狀圖和各個權屬單位提供準確管線空間位置，并為管理部門提供管線的統(tǒng)計、分析提供輔助決策數(shù)據(jù)支持。本系統(tǒng)的地下管線數(shù)據(jù)主要包括城市圍1：1000地下管線數(shù)據(jù)。5.5.數(shù)字正射影像生產期較短、信息豐富、直觀，具有良好的可判讀性和可測量性，既可直接應用于國民經濟各行業(yè)又可作為背景從中提取自然地理和社會經濟信息；可用于評價其他測繪數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)勢性和完整性。本系統(tǒng)的影像數(shù)據(jù)主要包括：城市圍數(shù)字正射影像圖DOM。5.5.在地理空間數(shù)據(jù)中，元數(shù)據(jù)是說明數(shù)據(jù)容、質量、狀況和其他有關特征的背

27、景信息。地理信息元數(shù)據(jù)Metadata已越來越為人們所重視。元數(shù)據(jù)庫包括系統(tǒng)各數(shù)據(jù)庫及數(shù)字產品有關的根本信息、空間數(shù)據(jù)表示信息、參照系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)質量信息、要素分層信息等。對于本系統(tǒng)，元數(shù)據(jù)主要有：1、根底地理信息元數(shù)據(jù)2、控制點信息元數(shù)據(jù)3、地下管線數(shù)據(jù)信息元數(shù)據(jù)5.6邏輯設計在本系統(tǒng)的設計中，所有空間信息參照國標圖飾對不同比例尺的空間數(shù)據(jù)的規(guī)定進展子庫大類邏輯圖層空間實體進展劃分。生產單位將這種邏輯分層作為最終的入庫數(shù)據(jù)標準，用戶按照這種邏輯分層來提取自己有興趣的數(shù)據(jù)，從管理的角度來說可以參照這種邏輯管理來針對不同的邏輯對象加以不同的管理式。數(shù)據(jù)的邏輯分層和選擇的GIS軟件無關，雖然GIS

28、軟件不可防止的會對邏輯分類、分層有一定的限制。本系統(tǒng)按照一般地理數(shù)據(jù)庫中空間數(shù)據(jù)的組織式，在數(shù)據(jù)庫信息邏輯上按照空間位置分區(qū)、邏輯位置分類分層組織。5.7 物理設計空間數(shù)據(jù)在SDE中是按GEODATABASEFEATUREDATASETFEATURECLASS三層構造組織的。5.8數(shù)據(jù)庫平安設計根底地理信息和其他信息一樣，在計算機中都是以空間數(shù)據(jù)庫表的式來表示和存貯。針對數(shù)據(jù)平安，要提供并發(fā)控制、存取控制和備份恢復技術。六、空間數(shù)據(jù)建庫及更新維護機制6.1空間數(shù)據(jù)建庫考慮到數(shù)據(jù)采集單位在采集的過程中由于種種原因，數(shù)據(jù)的質量可能會存在問題，為此，數(shù)據(jù)生產與管理系統(tǒng)主要提供三大功能：數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)

29、轉換和數(shù)據(jù)監(jiān)理。6.1.1數(shù)據(jù)的規(guī)化整理需要提供一些工具，可以針對不同的數(shù)據(jù)采集平臺如：Autocad格式，在其上開發(fā)數(shù)據(jù)整理工具，對數(shù)據(jù)采集中質量不合格的數(shù)據(jù)進展整理。針對多源化的數(shù)據(jù)，可以提供不同的數(shù)據(jù)整理工具，如：數(shù)字線劃圖、地下管線數(shù)據(jù)等。6.1.2數(shù)據(jù)入庫預處理功能主要是把中間格式的數(shù)字化成果或者現(xiàn)有的數(shù)據(jù)格式轉換成為空間數(shù)據(jù)庫可以錄入的GIS數(shù)據(jù)格式，在本系統(tǒng)中需要的是從DWG格式(AutoCAD)到SHP格式(Arc/Info)的無損轉換接口。6.1.3數(shù)據(jù)庫建庫的要求如下：完整的規(guī)與標準控制清晰的建庫流程空間規(guī)那么定義自動化作業(yè)質量和控制措施6.2空間數(shù)據(jù)的入庫更新機制6.2.

30、1“在空間數(shù)據(jù)的入庫更新機制面，我們提出的“測繪、監(jiān)理、入庫、更新一體化機制，包括數(shù)據(jù)全過程監(jiān)理、質檢、數(shù)據(jù)轉換、入庫、更新、輸出等環(huán)節(jié)，為了充分保證各個環(huán)節(jié)的有機連接，整個流程覆蓋從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)監(jiān)理到數(shù)據(jù)入庫和數(shù)據(jù)更新整個數(shù)據(jù)生產入庫過程，以保證數(shù)據(jù)的正確入庫。使整個數(shù)據(jù)建庫過程能真正表達出“合理、準確、科學化、規(guī)化的特點，使制作符合數(shù)據(jù)庫標準的數(shù)據(jù)能順利進入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)為統(tǒng)一管理城市根底空間數(shù)據(jù)和規(guī)劃等各種專題空間數(shù)據(jù)，形成準確、動態(tài)、高效的根底空間數(shù)據(jù)生產體系，為系統(tǒng)的應用提供可持續(xù)的空間信息效勞。數(shù)據(jù)入庫更新機制設計按這不同數(shù)據(jù)的制作生產模式進展設計。 6.2.2

31、由于地形圖數(shù)據(jù)量比擬大，入庫時間較長，為了提高入庫效率，系統(tǒng)提供批量入庫機制，全程實現(xiàn)自動化作業(yè)，用戶只需要把入庫數(shù)據(jù)放到一個目錄下，程序就會自動讀取所有數(shù)據(jù)并入庫，過程中系統(tǒng)會自動對數(shù)據(jù)進展檢查和監(jiān)理并生成監(jiān)理報告，入庫過程中生成入庫日志，地形圖數(shù)據(jù)的入庫更新機制根據(jù)城市現(xiàn)有數(shù)據(jù)的不同制作生產模式進展不同的設計，主要根據(jù)外業(yè)采集更新的數(shù)據(jù)和現(xiàn)有數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)模式。數(shù)據(jù)更新入庫一體化在根底地理信息數(shù)據(jù)庫中，大比例尺地形圖數(shù)據(jù)是根據(jù)外業(yè)測量采集進展更新的，外業(yè)測量之前從數(shù)據(jù)庫中導出數(shù)據(jù)供其測量，實現(xiàn)數(shù)據(jù)導出、外業(yè)采集、和數(shù)據(jù)監(jiān)理、更新入庫一體化，具體更新建庫流程如下：圖5 根據(jù)外業(yè)采集數(shù)據(jù)的建庫流

32、程6.2.3對于正射影像數(shù)據(jù)的建庫，主要是在統(tǒng)一空間數(shù)據(jù)庫坐標系的前提下，根據(jù)用戶建庫的圍定義分區(qū)對正射影像數(shù)據(jù)進展一級劃分，在具體的一個分區(qū)中，在以圖幅為單位進展劃分存儲入庫，并實現(xiàn)影像的無縫拼接，并建立影像金字塔便影像的快速瀏覽。影像入庫功能模塊主要實現(xiàn)多種式把影像數(shù)據(jù)放入城市根底信息數(shù)據(jù)庫中，并判斷是否配準，沒配準那么配準后入庫6.2.41)數(shù)據(jù)監(jiān)理、入庫根據(jù)配置的監(jiān)理規(guī)那么檢查點線表中數(shù)據(jù)質量情況，將檢查出和監(jiān)理規(guī)那么不符的記錄給予說明，并可以輸出到txt、xls格式，管線數(shù)據(jù)成圖。主要是針對邏輯檢查、屬性檢查必填項、取值圍等。監(jiān)理后的地下管線MDB數(shù)據(jù)或者PDB數(shù)據(jù)進展批量入庫。2)

33、數(shù)據(jù)更新可以利用竣工測量式對綜合管線數(shù)據(jù)進展更新，要施竣工測量的單位格按照市地下管線探測規(guī)程來進展，成果那么可以直接轉換入庫。為了保障基于竣工測量的管線數(shù)據(jù)能夠及時更新，我們將管線的更新與管線審批業(yè)務結合起來考慮，通過管線的業(yè)務審批流程設計案報批、管線施工圖報批、核發(fā)建立規(guī)程可證等過程，經過放樣施工之后，需要經過竣工測量并將竣工測量的數(shù)據(jù)提交入庫后才可以將可證副本換正本，這樣，可以利用體制來保證數(shù)據(jù)的更新。6.2.元數(shù)據(jù)庫采用Oracle數(shù)據(jù)表來存儲元數(shù)據(jù)信息。不同類型數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息不同，對應不同數(shù)據(jù)表。本系統(tǒng)將根據(jù)國際標準為每種數(shù)字成果類型建立元數(shù)據(jù)表。本系統(tǒng)約定，將一樣尺度、一樣數(shù)字成果

34、類型的元數(shù)據(jù)存放在一關系表中，通過元數(shù)據(jù)中的資料時間區(qū)分不同年代的數(shù)據(jù)。附錄中的表格字段根據(jù)實際情況可以適當刪除或增加字段。6.2.6一般的根底地形圖是基于圖幅更新的式，如果地形數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，把發(fā)生變化的整個圖幅數(shù)據(jù)導出，然后進展外業(yè)測量，外業(yè)數(shù)據(jù)經過數(shù)據(jù)監(jiān)理軟件的數(shù)據(jù)檢查，最后更新到數(shù)據(jù)庫，在更新過程中涉及到要素級更新機制，系統(tǒng)只會更新發(fā)生變化的要素而不是整個圖幅的數(shù)據(jù)要素。6.3數(shù)據(jù)檢查與監(jiān)理為了保證入庫數(shù)據(jù)的準確性，在數(shù)據(jù)入庫前對數(shù)據(jù)進展監(jiān)理查錯是十分必要的，也是完全可行的，系統(tǒng)應該做到所有入庫的數(shù)據(jù)都必須經過了監(jiān)理。數(shù)據(jù)監(jiān)理是根據(jù)制定的入庫數(shù)據(jù)標準對數(shù)據(jù)的圖層完整性、拓撲關系的正確性

35、、屬性字段的完整性、屬性數(shù)據(jù)的合理性以及圖幅邊數(shù)據(jù)的接邊進展檢查，保證最終輸入到數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的準確性。監(jiān)理系統(tǒng)實現(xiàn)對檢查的過程管理、跟蹤檢查信息、記錄、統(tǒng)計檢查結果、管理質量檢查報告、質量驗收報告、質量統(tǒng)計表的功能，并對質量檢查工作的具體情況能夠實現(xiàn)自動的提供相應的檢查工具。七、根底地理信息管理平臺7.1 管理平臺功能設計及概述該平臺主要用來實現(xiàn)對平臺所管理的各大數(shù)據(jù)庫如遙感影像庫、根底地理數(shù)據(jù)庫、地下管線數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)的規(guī)采集、建庫、應用、管理和部署。該系統(tǒng)充分表達了如下思路：實現(xiàn)與各專題業(yè)務相關的各類數(shù)據(jù)包括屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)的組織、管理、展現(xiàn)綜合管理模式；測繪匯總、監(jiān)理、入庫、更新一體化

36、的思路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的準確、高效、經濟的數(shù)據(jù)更新模式；查詢、統(tǒng)計、分析和專題展現(xiàn)一體化的思路，實現(xiàn)圖文一體的數(shù)據(jù)分析展現(xiàn)；現(xiàn)狀、臨時和歷史一體化建庫思路，實現(xiàn)基于區(qū)域和實體的全生命期管理；分布式部署和平安管理一體化的思路，保證數(shù)據(jù)的平安存取、快速應用。7.1.1導出、測繪、監(jiān)理、入庫、更新一體化，即通過數(shù)據(jù)測繪的數(shù)據(jù)或者從其它委辦局獲得的數(shù)據(jù)根據(jù)平臺相關標準整理，通過數(shù)據(jù)采集軟件與數(shù)據(jù)管理平臺的整合，不再經過其它人工數(shù)據(jù)處理，而直接存儲到相應的空間數(shù)據(jù)庫中。在此過程中，數(shù)據(jù)監(jiān)理機制和數(shù)據(jù)質量控制機制自動觸發(fā)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)入庫過程中的數(shù)據(jù)自動化監(jiān)理和質量控制。數(shù)據(jù)在入庫和更新的過程中，需要結合四個面考慮

37、：更城市域結合行政區(qū)域劃分、更新期結合數(shù)據(jù)類型、更新結果考慮歷史檔案、更新過程結合數(shù)據(jù)監(jiān)理。7.1.2本系統(tǒng)主要實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的綜合管理，查詢、統(tǒng)計、分析和專題展現(xiàn)一體化，實體的數(shù)據(jù)入庫更新與歷史庫管理一體化等功能。統(tǒng)一管理本系統(tǒng)將各個行業(yè)的數(shù)據(jù)進展統(tǒng)一管理，即統(tǒng)一管理與測繪業(yè)務相關的各種空間數(shù)據(jù)。包括測繪根底數(shù)據(jù)、根底地形圖、地下管線現(xiàn)狀圖等。查詢、統(tǒng)計、分析和專題展現(xiàn)一體化查詢、統(tǒng)計、分析和專題展現(xiàn)一體化即系統(tǒng)設計一系列的模板，用戶只需利用其中的一個或幾個模板的組合，便能實現(xiàn)查詢結果展現(xiàn)，統(tǒng)計結果展現(xiàn)，分析結果展現(xiàn)，專題圖展現(xiàn)。分布式部署本系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫設計為生產數(shù)據(jù)庫、現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)

38、庫，為了實現(xiàn)各數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)同步更新和維護，需要考慮適宜的數(shù)據(jù)部署模式。7.2 管理平臺功能實現(xiàn)7.2.1數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中是按照“子庫大類圖層三級劃分來存儲的，子庫對應于數(shù)據(jù)的種類，大類是一個邏輯劃分，是容相關的一組數(shù)據(jù)的一個總稱，圖層那么對應于具體的數(shù)據(jù)層。用戶可以擴大數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。按照“子庫大類圖層的關系將包括根底地形圖、地下管線現(xiàn)狀圖等組織到同一數(shù)據(jù)庫中。矢量數(shù)據(jù)庫的擴大包括子庫、大類和圖層的擴大。數(shù)據(jù)庫擴大記錄參加日志，在日志管理中統(tǒng)一管理。7.2.2數(shù)據(jù)入庫是指將現(xiàn)有的以及日后更新的根底地理數(shù)據(jù)導入到數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的入庫可以分為矢量數(shù)據(jù)的入庫和柵格數(shù)據(jù)的入庫兩種，柵格數(shù)據(jù)的入庫主要考

39、慮的是影像金字塔的建立以及數(shù)據(jù)的壓縮，矢量數(shù)據(jù)那么需要考慮數(shù)據(jù)的接邊、數(shù)據(jù)的完整性、屬性的一致性等更多容。數(shù)據(jù)入庫設計原那么：自動接邊機制、入庫的完整性原那么、入庫的效率原那么、能夠處理批量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)更新設計思路：根底地理數(shù)據(jù)庫的更新就是依據(jù)規(guī)定區(qū)域地表變化的現(xiàn)狀，修正信息載體上相應要素的容，以提高其精度和保持現(xiàn)勢性的一項重要工作。柵格數(shù)據(jù)的更新需要考慮版本的管理，對于矢量數(shù)據(jù)，那么需要建立一個數(shù)據(jù)的更新機制，系統(tǒng)將提供相應的功能保證數(shù)據(jù)更新的順利進展。7.2.3本系統(tǒng)提供按行政分區(qū)、街坊分區(qū)、分幅索引等多級進展索引，使用戶可以根據(jù)靈活的查詢條件把要瀏覽的局部數(shù)據(jù)快速裝載到系統(tǒng)。7.2.4主要

40、包括：添加圖層、定義瀏覽圍、工程管理、疊加瀏覽等式。7.2.5對于數(shù)據(jù)庫中的空間數(shù)據(jù)，經常需要作實體屬性的統(tǒng)計分析操作。為了更準確地進展統(tǒng)計分析，需要對庫中的實體作選擇，查詢局部實體作統(tǒng)計分析，為此，系統(tǒng)提供了多種對實體的查詢、選擇的式，主要包括：屬性查詢、選擇實體、查詢參數(shù)設置、圖層可選設置、簡單查詢、條件查詢、模糊查詢、空間查詢等。7.2.6圖層管理是整個系統(tǒng)中的核心功能，系統(tǒng)中有哪些數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)是怎么組織的、圖層的顯示屬性、數(shù)據(jù)字典信息、數(shù)據(jù)符號配置信息等都是數(shù)據(jù)庫圖層管理所需要解決的。對于這一塊我們格按照通用、統(tǒng)一、靈活、可維護的原那么來設計。7.2.7數(shù)據(jù)的編輯功能主要包括：修改、移動

41、、增加、刪除及屬性修改等操作，實現(xiàn)對圖形和屬性數(shù)據(jù)的編輯。7.2.8“城市根底地理信息管理平臺作為一個根底性數(shù)據(jù)庫，可以作為今后城市電子政務效勞平臺、業(yè)務系統(tǒng)的空間支撐，另外還能夠為城市各部門、以及商業(yè)應用提供不同格式的數(shù)字化地形圖，這些正是對外效勞模塊的主要功能。7.2.9系統(tǒng)提供各種專題圖通用模版，比方獨立值專題圖、圍值專題圖、餅狀圖、柱狀圖、點密度圖等等模版，便用戶制作各種專題圖，用戶可以將設好的專題圖模版保存在數(shù)據(jù)庫中，下次再需要的時候直接應用模版就可以顯示專題圖。7.2.10數(shù)據(jù)更新式包括批量數(shù)據(jù)更新和局部數(shù)據(jù)更新。在數(shù)據(jù)更新后，同時保存歷史數(shù)據(jù)，將歷史數(shù)據(jù)保存到歷史庫中，在現(xiàn)狀數(shù)據(jù)

42、庫中只保存數(shù)據(jù)最新版本。7.2.11整個數(shù)據(jù)庫是具有時態(tài)性的，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)修改后，原來的數(shù)據(jù)要保存入歷史庫中，整個數(shù)據(jù)庫以時間為主線記錄了空間數(shù)據(jù)的變化情況，因而是一個可以進展歷史回溯的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。7.2.12這里主要是指地理及其屬性數(shù)據(jù)的開放性。實現(xiàn)從庫中提取數(shù)據(jù)，轉換數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按一定格式或符號化后輸出、打包以及刻盤等功能。滿足不同用戶的數(shù)據(jù)分發(fā)效勞。7.2.1元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應結合元數(shù)據(jù)的特點，在參考一定的標準的根底上開發(fā)便實用的元數(shù)據(jù)操作工具，主要滿足元數(shù)據(jù)的錄入、查詢檢索、更新維護和輸入輸出功能。7.2.1主要包括：分類統(tǒng)計、圍統(tǒng)計、圖表輸出、報表輸出等式。7.2.1系統(tǒng)可以根據(jù)當前調出的數(shù)據(jù)實時生成三維模型，在三維模型用戶可以進展上述的任一種查詢、分析與統(tǒng)計功能。例如，進展地質災害預測和洪水淹沒預測時，需要利用DEM數(shù)據(jù)和專業(yè)模型，建立虛擬的貼近現(xiàn)實的三維虛擬場景，以增加領導決策的科學性。7.2.16系統(tǒng)提供強大的符號庫管理工具，用戶可以在可視化界面中