張 良,涂瀾濤,邸國輝

（1.湖北省水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)院，湖北 武漢 430070）

工程占地區(qū)的實(shí)物調(diào)查是水利工程的必要環(huán)節(jié)，也是研究工程建設(shè)對地區(qū)經(jīng)濟(jì)影響、開展征地移民規(guī)劃、設(shè)計(jì)、投資概算以及實(shí)施等的基礎(chǔ)資料的主要依據(jù)。實(shí)物調(diào)查主要包含了工程占地區(qū)的自然資源、社會經(jīng)濟(jì)情況、移民安置意愿、地方政府對移民安置的初步方案、農(nóng)村調(diào)查、城（集）鎮(zhèn)調(diào)查、工業(yè)調(diào)查和專項(xiàng)調(diào)查[1]。引江濟(jì)漢工程是南水北調(diào)中線工程的組成部分，全長67.23 km，渠底寬60 m，干渠沿線設(shè)計(jì)有有閘、泵站、倒虹吸、公路橋和鐵路橋建筑共計(jì)83座，地跨荊州區(qū)、沙洋縣、潛江市和仙桃市，共涉及9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和2個監(jiān)獄農(nóng)場，由此可見引江濟(jì)漢項(xiàng)目占地區(qū)的移民安置規(guī)劃業(yè)務(wù)種類繁多，信息量大。隨著移民管理科學(xué)化、精細(xì)化要求不斷提高，目前的應(yīng)用方式將難以適應(yīng)應(yīng)用和管理的需要，主要表現(xiàn)在：調(diào)查成果數(shù)據(jù)以報(bào)表、圖紙形式存在，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化程度低，無法滿足網(wǎng)絡(luò)條件下實(shí)施與決策的需要；調(diào)查成果以圖形、圖紙的方式應(yīng)用，通過CAD圖件或報(bào)表方式管理，空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)分開存儲導(dǎo)致數(shù)據(jù)增加、刪除、修改、查詢以及分析的困難，難以有效地指導(dǎo)管理和即時地支持決策，因此迫切通過新的技術(shù)和方法來提高移民拆遷安置的質(zhì)量和效率。

移民調(diào)查成果涉及到大量的地理信息，而GIS則是處理和使用地理信息最合適的系統(tǒng)和技術(shù)[2]。本文以引江濟(jì)漢工程移民工作信息化的實(shí)際需要為立足點(diǎn)，利用ArcSDE作為中間件，將關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的普通表轉(zhuǎn)化為空間對象[3]，結(jié)合組建式GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)引江濟(jì)漢移民管理信息系統(tǒng)。它具有如下實(shí)踐和理論意義：

1）實(shí)現(xiàn)了資源的集中管理，信息化的高度共享，對今后的移民工作中的信息管理以及各種資料的管理起到良好的作用。

2）方便快捷的查詢分析功能，便于迅速地找到所需要的信息以及文檔資料。

3）將基本屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)存儲，將文本資料信息與屬性信息相關(guān)聯(lián)統(tǒng)一存儲，方便統(tǒng)籌管理。

1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

1）組件對象模型（COM）。它是一種以組件為發(fā)布單元的對象模型[4]，通過COM技術(shù)把系統(tǒng)的各大功能模塊劃分為多個組件，每個組件完成不同的功能。GIS組件與非GIS組件之間，可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成GIS應(yīng)用。

2）ArSDE數(shù)據(jù)庫引擎。ArcSDE是ERSI公司針對空間數(shù)據(jù)的存儲推出的一套空間數(shù)據(jù)庫管理軟件。ArcSDE可以看成一個連續(xù)的空間數(shù)據(jù)模型，通過ArcSDE可以把數(shù)據(jù)的空間幾何坐標(biāo)以二進(jìn)制的數(shù)據(jù)流形式存儲到數(shù)據(jù)庫中去，這樣可以讓每一個地物都在數(shù)據(jù)庫中有一條相對應(yīng)的記錄，從而達(dá)到在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中存儲空間數(shù)據(jù)的目的[5]。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

引江濟(jì)漢移民管理信息系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)移民拆遷安置的信息化，其目標(biāo)主要有：

1）以1∶2 000矢量地形圖和二調(diào)土地?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)有的資料圖、設(shè)計(jì)圖、規(guī)劃圖等數(shù)據(jù)疊置到其相對應(yīng)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)上，將現(xiàn)有的表冊、文本資料和電子資料等信息錄入到其相對應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫中，建立規(guī)劃圖、設(shè)計(jì)圖、表冊等和基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)相一致的查詢體系，可實(shí)現(xiàn)更新的圖形數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一，圖數(shù)鏈接、互查；

2）對現(xiàn)有的移民統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行整理，統(tǒng)一各個移民統(tǒng)計(jì)資料的編號規(guī)則，規(guī)范各類基礎(chǔ)設(shè)施變化的信息表達(dá)，建立移民統(tǒng)計(jì)資料的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫，移民統(tǒng)計(jì)資料動態(tài)變化數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)移民統(tǒng)計(jì)資料的動態(tài)管理；

3）設(shè)定基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)建設(shè)動態(tài)更新維護(hù)的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)征地移民統(tǒng)計(jì)資料的采集、存儲、顯示、編輯、反饋、分析、輸出和應(yīng)用等，用以實(shí)現(xiàn)移民統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化。

1.3 系統(tǒng)總體框架

在系統(tǒng)的實(shí)施過程中，以數(shù)字化地形圖和土地及其附著物動態(tài)管理作為主線，以ArcSDE為中間件來實(shí)時調(diào)用服務(wù)器上的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)；通過ArcEngine組件，實(shí)現(xiàn)移民信息的動態(tài)管理，即數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)查詢和動態(tài)分析等；利用ADO.NET實(shí)現(xiàn)法律、法規(guī)、原始調(diào)查表和來往文件的增、刪、改、查；利用Lucene.NET實(shí)現(xiàn)文本文檔的全文檢索；調(diào)用STL實(shí)現(xiàn)各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算；使用CSLA.NET構(gòu)建系統(tǒng)的框架，C#開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。系統(tǒng)框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)框架圖

1.4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)移民信息系統(tǒng)的工作要求，按功能類型及其實(shí)現(xiàn)的方法對用戶需求進(jìn)行再歸納，系統(tǒng)主要應(yīng)當(dāng)滿足對移民信息的空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的管理需要，其主要功能為：

1）系統(tǒng)設(shè)置模塊，主要包含了參數(shù)設(shè)置模塊和權(quán)限管理模塊。參數(shù)設(shè)置模塊可以讓管理員統(tǒng)一設(shè)定數(shù)據(jù)的基本參數(shù)和規(guī)范指標(biāo)，從而保證處理數(shù)據(jù)的規(guī)范性和準(zhǔn)確性；權(quán)限管理模塊可以對用戶訪問權(quán)限進(jìn)行精確控制，提高系統(tǒng)的安全性、保密性以及訪問效率。

2）圖形加載與操作模塊，能夠滿足Shape文件、GeoDatabase數(shù)據(jù)、ArcSDE數(shù)據(jù)以及CAD文件等的加載，可以實(shí)現(xiàn)放大、縮小、復(fù)位、移動、全圖、上一個視圖、下一個視圖、長度量算、面積量算等基本的地圖操作。

3）局部補(bǔ)測調(diào)整管理模塊，可以將后期補(bǔ)測地塊的txt格式坐標(biāo)直接讀入系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)換成Shape文件，并將地塊附著物的屬性信息存儲到圖形對應(yīng)的GeoDatabase中。

4）信息瀏覽查詢，可以實(shí)現(xiàn)圖形信息和屬性信息雙向查詢。系統(tǒng)可以通過圖形直接查詢屬性信息，點(diǎn)擊查詢的地塊可以查詢到該地快的屬性信息；也可以通過屬性信息直接跳轉(zhuǎn)到圖形信息。

5）政策法規(guī)文檔管理。系統(tǒng)可以對政策法規(guī)、來往公文、原始調(diào)查表（掃描件）進(jìn)行統(tǒng)一管理，提供文檔的上傳、下載，查詢、刪除文檔信息，并且具有對文檔信息全文檢索的功能。

6）專題統(tǒng)計(jì)分析。系統(tǒng)可以提供給定范圍內(nèi)土地現(xiàn)狀分析、專項(xiàng)調(diào)查成果分析，生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的柱狀圖、餅狀圖。

7）報(bào)表輸出。系統(tǒng)可以自動分析運(yùn)算給定范圍內(nèi)的各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，生產(chǎn)報(bào)表。

8）圖件管理。系統(tǒng)可以靈活地控制圖層，上傳下載各類規(guī)劃設(shè)計(jì)圖，根據(jù)需要生成各類專題圖。

“引江濟(jì)漢工程移民管理信息系統(tǒng)”的主界面如圖2所示。

圖2 “引江濟(jì)漢工程移民管理信息系統(tǒng)”主界面

1.5 數(shù)據(jù)連接

ArcSDE提供了3層模型的數(shù)據(jù)聯(lián)接結(jié)構(gòu)，在客戶端通過ArcEngine中的IworkspaceFactory、IpropertySet和IWorkspace 3個接口來連接服務(wù)器端的ArcSDE服務(wù)，在服務(wù)器端通過ArcSDE在Oracle數(shù)據(jù)庫中生成一個sde的普通Oracle數(shù)據(jù)庫用戶，sde用戶負(fù)責(zé)ArcSDE和Oracle數(shù)據(jù)庫交互，通過維護(hù)sde模式下的空間數(shù)據(jù)字典和運(yùn)行程序模式包來保證空間數(shù)據(jù)庫的讀寫一致性。當(dāng)sde啟動后，產(chǎn)生一個giomgr的服務(wù)進(jìn)程，用來監(jiān)聽服務(wù)器端和接口，驗(yàn)證用戶名和密碼，并且為連接成功用戶分配一個gsrvr進(jìn)程在服務(wù)端和客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸[6，7]，核心代碼如圖3所示。

圖3 核心代碼截圖

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)內(nèi)容分析

依據(jù)實(shí)施管理實(shí)際與系統(tǒng)開發(fā)目的，數(shù)據(jù)大體上可分為：基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃實(shí)施數(shù)據(jù)、實(shí)物調(diào)查數(shù)據(jù)、行政辦公數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)。

1）基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)：包括行政區(qū)劃數(shù)據(jù)（市、鄉(xiāng)、村3級行政區(qū)劃）、地形數(shù)據(jù)（市域河流、湖泊、水庫、山體、灘涂等）、交通運(yùn)輸數(shù)據(jù)（市域鐵路、公路、機(jī)場、港口碼頭、通行橋、站場等）、地名數(shù)據(jù)庫、移民專題數(shù)據(jù)（居民點(diǎn)分布點(diǎn)圖、通信分布圖、供電分布圖、廣播電視線路分布圖、管線分布圖、工礦企事業(yè)單位分布圖、水電設(shè)施分布圖等）、數(shù)字影像數(shù)據(jù)庫（衛(wèi)星影像、航空影像）、GIS元數(shù)據(jù)庫等。

2）土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)：主要包括1∶2 000比例尺數(shù)字線劃地形圖（DLG）、2009年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)（二調(diào)）以及歷年變更調(diào)查建庫數(shù)據(jù)。

3）規(guī)劃實(shí)施數(shù)據(jù)：包括設(shè)計(jì)、施工專業(yè)歷次規(guī)劃編制過程中產(chǎn)生的成果數(shù)據(jù)，主要有淹沒范圍圖、水工建筑平面圖、水工開挖圖、施工渣場技施圖等。

4）實(shí)物調(diào)查數(shù)據(jù)：主要指地上定著物的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括原始調(diào)查表、實(shí)物影像、數(shù)字化統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。

5）行政辦公數(shù)據(jù)：主要有法律、法規(guī)、公文流轉(zhuǎn)、公文審批、會議安排、會議記錄等一系列行政辦公數(shù)據(jù)。

6）輔助數(shù)據(jù)：主要有用戶角色信息、日志信息、數(shù)據(jù)備份、分類編碼等數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)組織與管理

移民信息涉及到了空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)以及圖件數(shù)據(jù)，不僅包含了土地現(xiàn)狀利用數(shù)據(jù)以及土地附著物數(shù)據(jù)，而且也涉及到了水工建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、施工規(guī)劃數(shù)據(jù)、土地復(fù)墾整理數(shù)據(jù)等規(guī)劃實(shí)施數(shù)據(jù)的動態(tài)更新。為了在系統(tǒng)中考慮如何有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)合理存儲和快速顯示，將空間數(shù)據(jù)存儲在Oracle數(shù)據(jù)庫中，屬性數(shù)據(jù)庫、文檔數(shù)據(jù)庫、圖件數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)存儲在SQL Server數(shù)據(jù)庫中。

3 結(jié) 語

本文結(jié)合了移民信息化管理的需要，在邏輯上采用3層架構(gòu)模式，在.net開發(fā)平臺上，使用C#編程語言，結(jié)合CSLA.NET的框架和ArcgisEngine、ArcSDE、Lucene.NET等組件開發(fā)設(shè)計(jì)了組件式的移民信息系統(tǒng)，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：

1）本系統(tǒng)采用ArcGIS的組件，很好地將GIS和MSI結(jié)合在一起，綜合了GIS的圖形處理能力和MSI的數(shù)據(jù)管理能力，使數(shù)據(jù)查找更加直觀、方便。

2）多版本的管理，可以讓歷史數(shù)據(jù)回溯，從而很好地解決了版本更新造成的沖突，實(shí)現(xiàn)了多用戶編輯下版本的更新。

3）圖形信息和屬性信息雙向查詢，相對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫查詢提高了檢索效率，而且形象直觀。

4）自動生成報(bào)表功能極大地提高了日常統(tǒng)計(jì)工作的準(zhǔn)確性和快捷性。

本系統(tǒng)應(yīng)用于引江濟(jì)漢移民工程中，可以極大地提高工作效率，減輕工作壓力，并藉此推動水利事業(yè)的數(shù)字化建設(shè)。

[1]SL442-2009.水利水電工程建設(shè)征地移民實(shí)物調(diào)查范圍規(guī)范[S].

[2]ESRI. The GIS Glossary http://www.geocities.com/CapeCanaveral/1224/term/esri_gloss.html. 2010-10/20

[3]邱洪剛,張青蓮,陸紹強(qiáng).ArcGIS Engine開發(fā)從入門到精通[M].北京：人民郵電出版社, 2010

[4]Peter Maurer.Component-level Programming[M]. 北京 :清華大學(xué)出版社,2003

[5]ESRI.ArcSDE. The Gateway for GIS Data in DBMS[M].ERSI Training Center, 2003

[6]ESRI.ArcSDE輕松入門[M].北京： ERSI中國(北京)培訓(xùn)中心,2008

[7]張偉. 基于ArcSDE和ArcEngine的集輸管線管網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安：西北大學(xué)，2008