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        基于ArcEngine的農(nóng)村公路管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

        2013-10-17 01:01:40呂家騏
        交通科技與經(jīng)濟(jì) 2013年4期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫(kù)功能管理

        呂家騏,王 雷

        (1.哈爾濱市勘察測(cè)繪研究院,黑龍江 哈爾濱 150010;2.哈爾濱數(shù)字城市科技有限公司,黑龍江 哈爾濱 150010)

        近年來(lái),通過(guò)全國(guó)農(nóng)村公路專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查工作,各市級(jí)管理單位初步建立了農(nóng)村公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和電子地圖信息,實(shí)現(xiàn)了每年的數(shù)據(jù)更新,保障了農(nóng)村公路基礎(chǔ)信息的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上,利用信息化手段,整合各類(lèi)信息資源,進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、應(yīng)用,建立市-縣-鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)村公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集維護(hù)體系,農(nóng)村公路計(jì)劃、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)的綜合信息管理系統(tǒng)以優(yōu)化管理手段、提高管理效率,從而進(jìn)一步提高農(nóng)村公路項(xiàng)目監(jiān)管力度,使有限的資金能夠保障農(nóng)村公路的完好率。

        在日常農(nóng)村公路管理過(guò)程中,受制于人員編制限制,市級(jí)農(nóng)村公路管理人員往往面臨以下問(wèn)題:

        1)農(nóng)村公路分布廣、密度大,道路、橋梁的空間位置、基本屬性很難全面而準(zhǔn)確地掌握。

        2)農(nóng)村公路數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛,尚未形成一套統(tǒng)一、詳細(xì)的數(shù)據(jù)管理體系。

        3)農(nóng)村公路項(xiàng)目眾多,每年列支計(jì)劃過(guò)程中,面對(duì)各縣區(qū)所申報(bào)項(xiàng)目,市級(jí)管理人員很難全面掌控,即使現(xiàn)場(chǎng)核查,也往往受制于地理位置的不熟悉,造成查看項(xiàng)目與申報(bào)項(xiàng)目的脫節(jié)。

        4)項(xiàng)目施工過(guò)程中,管理僅局限于各縣區(qū)的報(bào)表,即使經(jīng)常跑現(xiàn)場(chǎng),也無(wú)法用全面而有效的手段掌握各項(xiàng)目的分布、進(jìn)展情況;項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)目的主要是針對(duì)上述問(wèn)題以及農(nóng)村公路管理的特點(diǎn),利用GIS系統(tǒng)為各級(jí)農(nóng)村公路管理人員提供一套完整的農(nóng)村公路從信息采集到計(jì)劃審批、項(xiàng)目管理的農(nóng)村公路管理系統(tǒng),達(dá)到提高管理效率、豐富管理手段的目的。

        1 ArcEngine簡(jiǎn)介

        ArcGIS Engine是用于構(gòu)建定制應(yīng)用的一個(gè)完整的嵌入式的GIS組件庫(kù)。利用ArcGIS Engine,開(kāi)發(fā)者能將ArcGIS功能集成到一些應(yīng)用軟件中。ArcGIS Engine包含一個(gè)構(gòu)建定制應(yīng)用的開(kāi)發(fā)包。程序設(shè)計(jì)者可以在自己的計(jì)算機(jī)上安裝ArcGIS Engine開(kāi)發(fā)工具包,工作于自己熟悉的編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境中。ArcGIS Engine通過(guò)在開(kāi)發(fā)環(huán)境中添加控件、工具、菜單條和對(duì)象庫(kù),在應(yīng)用中嵌入GIS功能。

        2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2.1 系統(tǒng)總體框架

        系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思想是先將農(nóng)村道路信息納入數(shù)字地理空間框架并制定農(nóng)村公路分類(lèi)與編碼體系;其次根據(jù)分類(lèi)和編碼體系建立農(nóng)村公路信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù);隨后以空間圖形為載體,在平面電子地圖上管理農(nóng)村公路各種信息??傮w框架如圖1所示。

        圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

        系統(tǒng)采用分層技術(shù)架構(gòu),依據(jù)項(xiàng)目建設(shè)需求,分別定義了硬件層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層。

        1)硬件層:硬件層定義了項(xiàng)目運(yùn)行的硬件條件,包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、服務(wù)器等基礎(chǔ)硬件環(huán)境。

        2)數(shù)據(jù)層:數(shù)據(jù)層定義了項(xiàng)目建設(shè)所需的數(shù)據(jù),包括GIS數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等所有數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模式包括數(shù)據(jù)庫(kù)和文件:主體數(shù)據(jù)均納入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理,包括新建數(shù)據(jù)庫(kù)和建設(shè)單位已建立的空間數(shù)據(jù)庫(kù);對(duì)格式較大的圖片、掃描文檔等附件資料,以文件目錄方式進(jìn)行管理,并建立附件資料元數(shù)據(jù)表。

        3)服務(wù)層:服務(wù)層將數(shù)據(jù)和功能以服務(wù)的方式進(jìn)行發(fā)布,包括二維GIS服務(wù)和第三方發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)服務(wù)。服務(wù)層遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),包括OGC相關(guān)服務(wù)協(xié)議,且遵循標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的服務(wù)可進(jìn)行聚合疊置。

        4)應(yīng)用層:應(yīng)用層由基礎(chǔ)功能和定制功能組成。基礎(chǔ)功能是可重用的基礎(chǔ)功能,如地圖瀏覽、圖層控制、空間分析功能等,這些基礎(chǔ)功能內(nèi)嵌于基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)框架,被多個(gè)子系統(tǒng)重用;定制功能依據(jù)功能建設(shè)需求和目標(biāo),屬定制開(kāi)發(fā)功能,滿足各子系統(tǒng)建設(shè)要求。為實(shí)現(xiàn)與第三方服務(wù)交互,系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)接口和功能接口:前者僅提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口,授予用戶訪問(wèn)、使用數(shù)據(jù)的權(quán)限,所有操作均須用戶自定義開(kāi)發(fā);功能接口提供了功能互動(dòng)操作,用戶僅需調(diào)用相應(yīng)方法,不僅獲得數(shù)據(jù),還獲得與接口相關(guān)的一系列操作效果,用于交互性接口開(kāi)發(fā)。

        2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

        空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)方案為基于GeoDataBase的空間數(shù)據(jù)模型,管理組織基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和人防專(zhuān)題空間數(shù)據(jù),采用Oracle11g進(jìn)行所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ),通過(guò)ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎進(jìn)行管理維護(hù)。依據(jù)數(shù)據(jù)種類(lèi),將數(shù)據(jù)劃分為基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)、人防專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)、元數(shù)據(jù)庫(kù)3個(gè)子數(shù)據(jù)庫(kù),空間數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)集(Dataset)和要素集(FeatureClass)的層級(jí)關(guān)系進(jìn)行組織,關(guān)系模型數(shù)據(jù)以二維關(guān)系表的方式存儲(chǔ)在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中。

        2.3 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

        系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)完成了地圖展示模塊、地圖導(dǎo)航模塊、位置采集模塊、屬性錄入模塊、查詢分析模塊、項(xiàng)目管理模塊、項(xiàng)目進(jìn)度模塊、日常養(yǎng)護(hù)模塊、水毀申報(bào)、處置模塊9大功能模塊。系統(tǒng)功能模塊劃分如圖2所示。

        圖2 系統(tǒng)功能模塊

        2.3.1 地圖展示模塊

        主要包括矢量圖展示、影像圖展示、專(zhuān)題圖展示、地圖服務(wù)聚合、地圖數(shù)據(jù)管理、多地圖比對(duì)。

        2.3.2 地圖導(dǎo)航模塊

        主要包括一些基本的GIS 功能,包括放大、縮小、中心放大、中心縮小、漫游、全屏、長(zhǎng)度量算、空間查詢、屬性查詢等功能。

        2.3.3 位置采集模塊

        采集道路、橋梁以及項(xiàng)目的空間數(shù)據(jù),形成道路、橋梁和項(xiàng)目的現(xiàn)狀、點(diǎn)狀空間數(shù)據(jù)。

        2.3.4 屬性錄入模塊

        可根據(jù)用戶的不同需要設(shè)定道路、橋梁、項(xiàng)目的基本錄入信息,用戶可直接現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入。

        2.3.5 查詢分析模塊

        在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)村公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、項(xiàng)目信息、項(xiàng)目進(jìn)展信息以及其他與交通相關(guān)的綜合信息的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析。

        2.3.6 項(xiàng)目管理模塊

        通過(guò)對(duì)空間數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)調(diào)閱管理實(shí)現(xiàn)對(duì)年度計(jì)劃的申報(bào)、審批、審核,更直觀的為管理人員提供項(xiàng)目的空間分布、屬性狀況以及現(xiàn)狀信息,提高項(xiàng)目的審批、管理的效率和合理性。

        2.3.7 項(xiàng)目進(jìn)度模塊

        實(shí)現(xiàn)了對(duì)審批后的項(xiàng)目進(jìn)行全過(guò)程管理,包括施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理招標(biāo)記錄;施工進(jìn)度管理、施工采樣信息管理、竣工管理等全過(guò)程管理,全面掌握農(nóng)村公路的項(xiàng)目進(jìn)展情況、質(zhì)量情況。

        2.3.8 日常養(yǎng)護(hù)模塊

        實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)村公路日常養(yǎng)護(hù)資金的使用調(diào)度,養(yǎng)護(hù)路段養(yǎng)護(hù)巡查記錄等日常管理。

        2.3.9 水毀申報(bào)、處置模塊

        通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備,及時(shí)發(fā)揮道路、橋梁的水毀信息、GPS現(xiàn)狀多媒體信息,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行審批以及修復(fù)資金的調(diào)度,提高了對(duì)水毀公路的應(yīng)急處置能力。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        本文結(jié)合農(nóng)村公路管理現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,研究了系統(tǒng)平臺(tái)的總體框架設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)農(nóng)村公路管理系統(tǒng),建立一套滿足于農(nóng)村公路管理、監(jiān)控、維護(hù)和決策分析的綜合型信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村公路管理工作的信息化。

        [1]吳毅洲.農(nóng)村公路交通系統(tǒng)目標(biāo)分析[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2012(2):15-19.

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