李盧樂，吳婷

(1.哈爾濱市勘察測繪研究院，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 150000)

測繪成果管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李盧樂1*，吳婷2

(1.哈爾濱市勘察測繪研究院，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 150000)

測繪成果管理系統(tǒng)是以測繪成果數(shù)據(jù)管理為核心，以生產(chǎn)管理、生產(chǎn)作業(yè)人員共同參與的綜合性交互平臺。系統(tǒng)基于.NET開發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)測繪成果的綜合管理組織、管理以及應(yīng)用。逐步打破數(shù)據(jù)屏障，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，降低數(shù)據(jù)使用成本，提升數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量。

系統(tǒng)；測繪成果；管理

1 引 言

測繪成果是指通過測繪形成的數(shù)據(jù)、信息、圖件以及相關(guān)的技術(shù)資料。從2006年國家推行測繪成果管理?xiàng)l例，國內(nèi)各省市在十年的時(shí)間里建立了大量的測繪成果檔案來實(shí)現(xiàn)成果的管理。2016年8月31日在測繪地理信息事業(yè)“十三五”規(guī)劃中，要求推動測繪地理信息事業(yè)加快發(fā)展，不斷拓展覆蓋領(lǐng)域和空間，全面提升服務(wù)保障能力。如何結(jié)合地理信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，高效的組織、管理測繪成果，建立信息共享，提高測繪單位和成果管理部門提高工作效率和管理水平，實(shí)現(xiàn)測繪成果的信息化管理，是本文的主要闡述內(nèi)容。

測繪成果管理系統(tǒng)打破傳統(tǒng)的靜態(tài)文件夾管理模式，轉(zhuǎn)變?yōu)閳D檔的動態(tài)管理和編輯。建立完備的成果管理體系與快速獲取成果的查詢體系。系統(tǒng)目的在于摸清家底的同時(shí)，進(jìn)行更好的數(shù)據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)挖掘，為數(shù)據(jù)的共享和交換奠定基礎(chǔ)。

2 系統(tǒng)概述

測繪成果的獲取和整理工作量非常大，對于數(shù)據(jù)管理單位而言，對已經(jīng)獲取的信息進(jìn)行有效管理是使其價(jià)值最大化的關(guān)鍵。測繪成果管理系統(tǒng)運(yùn)用GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，以數(shù)據(jù)為核心，對測繪成果進(jìn)行層次化組織，滿足從分類、專題、應(yīng)用等多個角度對測繪成果進(jìn)行管理、定位和提取。

測繪成果管理系統(tǒng)的服務(wù)流程如圖1所示：

測繪成果管理系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)：

(1)打破數(shù)據(jù)屏障、實(shí)現(xiàn)測繪成果數(shù)據(jù)在線共享，保障數(shù)據(jù)安全和服務(wù)質(zhì)量。測繪成果數(shù)據(jù)通過服務(wù)平臺以在線的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)共享和空間數(shù)據(jù)服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)跨部門、跨行業(yè)的數(shù)據(jù)共享，能夠有效降低數(shù)據(jù)應(yīng)用的成本，避免行業(yè)或部門的屏障。

圖1 服務(wù)流程圖

(2)減低測繪成果數(shù)據(jù)使用成本。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的按需服務(wù)，同時(shí)測繪成果數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一維護(hù)，可以保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和現(xiàn)勢性，避免重復(fù)維護(hù)的成本，降低數(shù)據(jù)成本。

(3)提升數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量。提升數(shù)據(jù)服務(wù)對象，通過按需服務(wù)提升數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量。

2.1 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

測繪成果管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系可概括為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)體系和支持標(biāo)準(zhǔn)體系兩大類：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)體系涵蓋測繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和地理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)體系，測繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系是數(shù)據(jù)質(zhì)量、信息準(zhǔn)確度保障的主要依據(jù)，地理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)體系為核心標(biāo)準(zhǔn)；支持標(biāo)準(zhǔn)體系包括信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，是測繪成果管理系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境運(yùn)行、服務(wù)的重要技術(shù)依據(jù)和保障。

2.2 技術(shù)路線

測繪成果管理系統(tǒng)采用面向服務(wù)架構(gòu)(SOA，Service-Oriented Architecture)的理念搭建，將所有的測繪成果數(shù)據(jù)、應(yīng)用功能封裝為服務(wù)(WebService)，空間數(shù)據(jù)格式及解析遵循OGC標(biāo)準(zhǔn)(WMSWFSWCS)，用戶僅需服務(wù)地址調(diào)用即可獲取所需的空間信息。

測繪成果管理系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括空間數(shù)據(jù)建庫、服務(wù)體系構(gòu)建和管理運(yùn)維系統(tǒng)開發(fā)等，各部分建設(shè)總體方案如下：

(1)數(shù)據(jù)庫建設(shè)。數(shù)據(jù)庫存儲是在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上架設(shè)空間數(shù)據(jù)庫引擎，采用空間數(shù)據(jù)庫引擎為ArcSDE 10，空間數(shù)據(jù)庫存儲模型為Geodatabase 10。

(2)服務(wù)體系構(gòu)建。服務(wù)體系采用SOA架構(gòu)，基于ArcGIS Server10二次開發(fā)完成服務(wù)體系開發(fā)。系統(tǒng)采用基于開放標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)的Web服務(wù)方式共享數(shù)據(jù)，不改變單位本身的管理模式，形成松散耦合的共享模式，便于系統(tǒng)服務(wù)根據(jù)發(fā)展需要進(jìn)行伸縮。

(3)系統(tǒng)基于.net開發(fā)。

2.3 技術(shù)內(nèi)容

2.3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)中心的核心，主要包括基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、測繪成果數(shù)據(jù)及與空間位置相關(guān)的屬性信息，通過點(diǎn)、線、面來描述。數(shù)據(jù)庫建設(shè)采用ArcSDE10的方式構(gòu)建，空間數(shù)據(jù)庫總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)圖

測繪成果管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要針對測繪成果與基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和網(wǎng)格化數(shù)據(jù)的空間關(guān)聯(lián)而設(shè)計(jì)。

2.3.2 服務(wù)體系構(gòu)建

服務(wù)體系基于ArcGIS Server開發(fā)，采用REST風(fēng)格的WebService進(jìn)行服務(wù)封裝。服務(wù)體系建設(shè)包括基礎(chǔ)服務(wù)建設(shè)、服務(wù)體系和服務(wù)接口建設(shè)。

(1)基礎(chǔ)服務(wù)建設(shè)

基礎(chǔ)服務(wù)的建設(shè)主要靠制圖進(jìn)行體現(xiàn)，正確的制圖方法和表現(xiàn)形式對正確的反映測繪成果的分布、管理具有重要意義。

①基礎(chǔ)底圖，反映所在區(qū)域的自然現(xiàn)狀，采取與“天地圖”一致的配圖風(fēng)格，對地圖配色、興趣點(diǎn)、文字標(biāo)準(zhǔn)三大方面對地物分級處理。

②專題圖，反映行業(yè)或業(yè)務(wù)的應(yīng)用特點(diǎn)。在符合國家或行業(yè)規(guī)定的基礎(chǔ)上，通過地圖配圖模板對地圖使用數(shù)據(jù)類型、比例尺、樣式配置方案等予以確定，只需導(dǎo)入匹配數(shù)據(jù)即可完成制圖。

(2)服務(wù)體系

包括靜態(tài)服務(wù)和動態(tài)服務(wù)兩類，分別面向不同的用戶。靜態(tài)服務(wù)靈活性較弱，由于數(shù)據(jù)生產(chǎn)的人工干預(yù)以及切片地圖緩存機(jī)制的運(yùn)用，服務(wù)效率相對較高，一般應(yīng)用于數(shù)據(jù)量大、調(diào)用頻繁、更新頻率較低的數(shù)據(jù)，如遙感影像、矢量底圖等；動態(tài)服務(wù)靈活性較高，由于數(shù)據(jù)匹配率的問題，數(shù)據(jù)內(nèi)容完整性略差，且實(shí)時(shí)切片對硬件資源消耗較大，服務(wù)效率相對較低，一般應(yīng)用于更新頻繁、對數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)，如地名地址數(shù)據(jù)。

對于服務(wù)顆粒度劃分根據(jù)用戶應(yīng)用顆粒度選用適當(dāng)?shù)姆?wù)顆粒度，在不影響應(yīng)用前提下適度增大服務(wù)顆粒度，減少服務(wù)數(shù)量，便于用戶應(yīng)用、提升服務(wù)效率、減少維護(hù)更新工作量。

(3)服務(wù)接口建設(shè)

系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)和資源均被封裝為服務(wù)，主要采用REST風(fēng)格。對于數(shù)據(jù)查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)分析等服務(wù)接口反饋結(jié)果，采用自定義格式字符串或遠(yuǎn)程對象的方式進(jìn)行交換，其接口參數(shù)與結(jié)果反饋較為簡單，可自定義接口標(biāo)準(zhǔn)；對地理信息數(shù)據(jù)，由于格式復(fù)雜、數(shù)據(jù)量大，保障現(xiàn)階段及后續(xù)服務(wù)的兼容性，采用地理信息行業(yè)普遍認(rèn)可的OGC標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)直接調(diào)用通過工具、菜單等交互方式輸入?yún)?shù)，并于平臺上直接顯示服務(wù)調(diào)用的結(jié)果，該類服務(wù)適用于公眾或比較簡單的空間信息服務(wù)；系統(tǒng)調(diào)用服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)平臺開發(fā)的重要內(nèi)容闡述，二次開發(fā)的接口是以REST風(fēng)格的WebService封裝實(shí)現(xiàn)，即對平臺的相關(guān)功能注冊一個唯一的URL，用戶只需要URL即可獲得相應(yīng)的服務(wù)或數(shù)據(jù)。

由于GIS平臺對于“天地圖”相關(guān)服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)不屬于原生支持，服務(wù)接口暫兼容WMTS協(xié)議。對于以瓦片方式發(fā)布的地圖，切片級別遵循“天地圖”相關(guān)規(guī)定，具體切片級別根據(jù)地方所轄行政區(qū)范圍選取。

2.3.3 功能設(shè)計(jì)

測繪成果管理系統(tǒng)包括前臺和后臺，前臺為成果展示系統(tǒng)提供可視化的操作界面，支持包括用戶登錄、資源瀏覽、查詢編輯、空間量算、統(tǒng)計(jì)分析等功能。后臺為成果資源編輯系統(tǒng)，主要為資源服務(wù)管理和權(quán)限管理，包括目錄管理、權(quán)限配置、角色管理、資源上傳等功能。

(1)前臺功能設(shè)計(jì)

用戶登錄：基于用戶名和密碼，登錄系統(tǒng)。用戶名和密碼根據(jù)后臺用戶權(quán)限配置實(shí)現(xiàn)功能及可訪問資源的控制。

圖3 前臺功能圖

①資源瀏覽

a.地圖瀏覽，提供在線地圖瀏覽所需工具，包括放大、縮小、平移、漫游、全圖等基本功能。

b.底圖切換，支持在當(dāng)前地圖窗口矢量地圖、影像地圖、天地圖之間的自由切換。

c.圖層控制，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，支持對空間信息圖層和非空間信息圖層的顯示、隱藏、瀏覽、下載等操作。

d.圖層列表，支持當(dāng)前登錄用戶權(quán)限可訪問的所有測繪成果資源列表，并可在服務(wù)列表上查看相關(guān)資源的元數(shù)據(jù)信息。

e.圖面清空，清除當(dāng)前地圖所有的自定義加載內(nèi)容和效果，恢復(fù)界面初始默認(rèn)狀態(tài)。

f.圖幅結(jié)合表掛接，根據(jù)單元網(wǎng)格理念，支持不同比例尺的圖幅結(jié)合表掛接，基于圖幅的空間定位，實(shí)現(xiàn)測繪成果資源管理。

②查詢編輯

a.數(shù)據(jù)檢索，測繪成果管理系統(tǒng)支持對空間數(shù)據(jù)圖層資源的屬性信息篩選，生成結(jié)果在屬性表中顯示。

圖5 數(shù)據(jù)檢索

b.資源搜索，提供目錄信息查詢的功能，在搜索欄中輸入關(guān)鍵詞，通過模糊搜索的方式快速獲取資源文件，支持列表方式和文件夾方式瀏覽查詢結(jié)果。支持搜索結(jié)果的在線瀏覽、下載和加載至當(dāng)前地圖等操作。

c.元數(shù)據(jù)查詢，用戶可查詢當(dāng)前數(shù)據(jù)資源的元數(shù)據(jù)信息，如采集時(shí)間、資源存儲位置、資源來源等。

d.屬性拾取，用戶通過鼠標(biāo)左鍵，在在線地圖上動態(tài)拾取相關(guān)資源信息，并顯示其屬性內(nèi)容。

e.成果選取，提供矩形、線段、多邊形等成果選取方式，自定義成果選取范圍，在地圖界面中顯示屬性信息表，并可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行緩沖區(qū)分析、擴(kuò)展查詢和動態(tài)統(tǒng)計(jì)圖表的生成。

f.效果編輯，支持對圖層透明度、邊線顏色、填充顏色、邊線寬度進(jìn)行符號樣式效果的自主設(shè)定，支持重置和保存處理。

圖6 符號樣式調(diào)整

③空間量算

a.空間定位，基于行政區(qū)劃、道路或者地名地址信息進(jìn)行查詢定位和模糊查詢。

b.坐標(biāo)定位，輸入的經(jīng)緯度坐標(biāo)或者直角坐標(biāo)，支持以顯著符號自動標(biāo)注在地圖上的定位位置。

c.空間量算，確定起始位置和終點(diǎn)位置，在測量結(jié)果中顯示兩點(diǎn)或多點(diǎn)的距離以及任意形狀閉合區(qū)域的面積。

④統(tǒng)計(jì)分析

a.統(tǒng)計(jì)功能

靜態(tài)統(tǒng)計(jì)，用戶根據(jù)選擇的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，自動生成各類統(tǒng)計(jì)圖表，如柱狀圖、餅狀圖或曲線圖等。

動態(tài)統(tǒng)計(jì)，用戶通過矩形、線段、多邊形等成果選取方式，自定義統(tǒng)計(jì)目標(biāo)和范圍，自動生成統(tǒng)計(jì)圖，支持現(xiàn)狀圖、柱狀圖、餅狀圖三種展示方式。

圖7 統(tǒng)計(jì)圖標(biāo)樣式

b.空間分析，支持緩沖區(qū)分析、空間聚類分析等相關(guān)的空間分析功能。通過成果選取工具，對目標(biāo)可生成緩沖區(qū)分析，查看目標(biāo)的服務(wù)半徑，并基于緩沖區(qū)范圍可進(jìn)一步查詢其他數(shù)據(jù)的分布。支持任意選擇區(qū)域的動態(tài)統(tǒng)計(jì)，并生成統(tǒng)計(jì)圖表。

圖8 空間拓展分析

(2)后臺功能設(shè)計(jì)

圖9 后臺功能圖

①服務(wù)管理

a.目錄管理，提供資源目錄樹管理，包括各類節(jié)點(diǎn)的添加、刪除、變更等功能，使用戶按資源層次關(guān)系有序管理各類資源。

圖10 資源目錄樹樣式

b.元數(shù)據(jù)管理，管理各類資源的元數(shù)據(jù)信息，根據(jù)成果項(xiàng)目需要添加專題元數(shù)據(jù)，并支持對元數(shù)據(jù)添加、編輯、刪除等功能操作。

圖11 元數(shù)據(jù)信息內(nèi)容

c.數(shù)據(jù)上傳，支持以在線的方式上傳各類資源，通過指定當(dāng)前資源節(jié)點(diǎn)，將資源動態(tài)加入到目錄中，依托資源目錄統(tǒng)一進(jìn)行資源管理，支持shp、mxd、URL、dwg、JPG、PPT、doc、xls等多種格式的上傳。shapefile、mxd等空間數(shù)據(jù)可自動加載至前臺地圖。

圖12 數(shù)據(jù)上傳效果

d.數(shù)據(jù)清理，對用戶選定的無效資源或過期資源進(jìn)行清理，減少數(shù)據(jù)冗余。

e.數(shù)據(jù)庫管理，自動實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與資源目錄映射，建立資源目錄與數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)匹配映射。

②權(quán)限管理

a.權(quán)限配置，基于測繪成果的安全性，權(quán)限設(shè)置面向部門和個人，從角色和數(shù)據(jù)類型方面對測繪成果進(jìn)行靈活的控制，支持對具體測繪成果信息的訪問、下載使用、資源管理的控制，有效的保障資料和數(shù)據(jù)的安全與可靠。

b.用戶管理，對所有用戶進(jìn)行管理，包括用戶名、密碼、權(quán)限等級等進(jìn)行配置管理。

c.角色管理，對角色進(jìn)行添加，編輯，刪除等操作，并且同用戶管理相關(guān)聯(lián)。在對角色進(jìn)行操作時(shí)，用戶管理中用戶的角色信息將進(jìn)行相應(yīng)的操作。

e.操作日志，建立日志審核機(jī)制，通過日志審核功能可查看終端應(yīng)用軟件對數(shù)據(jù)庫的訪問情況，具體了解用戶登錄的賬號、登錄的電腦、登錄的時(shí)間以及用戶對數(shù)據(jù)庫所做的操作?？蓪?shí)時(shí)查詢當(dāng)前各類用戶訪問、操作平臺情況，反映日常運(yùn)行情況。

2.3.4 系統(tǒng)優(yōu)勢

測繪成果管理系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)和程序的調(diào)用，提供一個動態(tài)圖檔管理系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)的安全調(diào)取和有效管理。

優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)數(shù)據(jù)組織和管理靈活定制

根據(jù)用戶的管理現(xiàn)狀和習(xí)慣，建立一級或多級管理目錄，即可通過對行政區(qū)、比例尺、年份等一條或幾條作為索引來組織數(shù)據(jù)。也可通過定制，使系統(tǒng)操作模式與用戶習(xí)慣吻合，提高數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)架構(gòu)的穩(wěn)定性。

(2)后臺管理

根據(jù)需求設(shè)計(jì)角色權(quán)限，對目錄維護(hù)者、管理者，數(shù)據(jù)使用者，統(tǒng)一管理。通過后臺服務(wù)，可以對數(shù)據(jù)添加、刪除和修改。并詳細(xì)設(shè)置成果文件的瀏覽、刪除等操作權(quán)限。保障數(shù)據(jù)的安全和來源的唯一性。

(3)空間數(shù)據(jù)的位置關(guān)聯(lián)

通過空間位置的信息關(guān)聯(lián)，將測繪成果信息與基礎(chǔ)地理信息、網(wǎng)格數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，獲得目標(biāo)的空間位置、分布、形態(tài)、方位等，可作為數(shù)據(jù)組織、查詢、分析的基礎(chǔ)。通過將地理空間目標(biāo)劃分為點(diǎn)、線、面不同的類型，可以獲得這些不同類型目標(biāo)的形態(tài)結(jié)構(gòu)。將空間目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)結(jié)合起來。

3 經(jīng)濟(jì)社會效益

測繪成果管理系統(tǒng)面向行業(yè)用戶和公眾用戶，按照區(qū)域、比例尺等對測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)的查詢，使測繪成果數(shù)據(jù)能夠快速提取、處理，提高單位的管理水平。既避免了數(shù)據(jù)的丟失和損壞，也規(guī)范了數(shù)據(jù)管理。使用測繪成果管理系統(tǒng)，有利于打破普遍存在的“信息孤島”、“信息荒漠”現(xiàn)狀，有助于實(shí)現(xiàn)測繪行業(yè)部門之間高效的信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)作，減少重復(fù)建設(shè)，提高工作效率，從而帶動測繪行業(yè)信息化水平的提高。

測繪成果是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)資料，是國家基本建設(shè)及工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。測繪成果管理系統(tǒng)的重要意義在于充分發(fā)揮現(xiàn)有成果資料的作用，避免重復(fù)測繪造成的浪費(fèi)和測繪成果泄密。測繪成果管理系統(tǒng)模式也可廣泛應(yīng)用于國土、遙感、規(guī)劃、公眾服務(wù)等領(lǐng)域，通過統(tǒng)一平臺可以有力地支撐這些領(lǐng)域的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。提高政府的工作效率和公共服務(wù)水平，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展和社會進(jìn)步，具有良好的社會效益。

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Design and Implementation of Surveying and Mapping Production Management System

Li Lule1，Wu Ting2

(1.Harbin Surveying and Mapping Research Institute，Harbin 150010，China；2.Digital City Science & Technologies Co.，Ltd，Harbin 150000，China)

Surveying and Mapping production management system is a comprehensive interactive platform which involves joint participation of managers and workers.The development of this system is based on .NET framework，and gradually break the data barrier，to achieve data sharing，reduce data usage costs，improve quality of data service.

system；surveying and mapping production；management

1672-8262(2017)04-49-05

P208.2

A

2016—12—13

李盧樂(1986—)，男，工程師，主要從事工程測量等技術(shù)工作。