張慶河

（廈門市測繪與基礎(chǔ)地理信息中心 福建廈門361012）

基礎(chǔ)測繪成果資料是地理信息數(shù)據(jù)資源非常重要組成部分，也是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性、公益性成果資料[1]?；A(chǔ)測繪成果資料不僅能夠?yàn)檎块T政務(wù)管理、決策、建設(shè)、規(guī)劃提供重要的數(shù)據(jù)支撐，而且更是自然資源、規(guī)劃、環(huán)保、城建、農(nóng)林水利、市政交通、防災(zāi)減災(zāi)等各部門工作的基礎(chǔ)性資料[2-3]。因此，為促進(jìn)成果的社會(huì)化應(yīng)用，特別是在當(dāng)前各級政府積極主動(dòng)轉(zhuǎn)變服務(wù)觀念的大趨勢下，加強(qiáng)基礎(chǔ)測繪成果資料管理和信息化工作，從而提升行政辦事效能，爭取讓群眾“少跑一趟”，甚至“一趟不用跑”，是當(dāng)前基礎(chǔ)測繪工作非常重要的一項(xiàng)任務(wù)。

1 成果管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)及需求分析

1.1 基礎(chǔ)測繪成果數(shù)據(jù)分析

（1）系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)

系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)測繪成果管理系統(tǒng)背景數(shù)據(jù)，并不是管理系統(tǒng)分析處理的主要對象[4]。為減少數(shù)據(jù)處理工作量，統(tǒng)一采用數(shù)字城市地理信息平臺(tái)發(fā)布的底圖數(shù)據(jù)。

（2）測繪成果數(shù)據(jù)分析

測繪成果資料是在長期測繪活動(dòng)過程中形成的具有保存和利用價(jià)值的歷史檔案，隨著測繪技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)不斷進(jìn)步，成果形式、承載介質(zhì)不斷改變，具有復(fù)雜、多樣性的特征。這些特征主要包括成果跨越周期大、成果形式多樣、坐標(biāo)系難統(tǒng)一、存在相當(dāng)一部分未空間化資料、信息化管理程度低等幾個(gè)方面。

以筆者所在城市為例，測量標(biāo)志點(diǎn)共有123948個(gè)，其中GPS 點(diǎn)（包括B、C、D、E 級）5526 個(gè)，水準(zhǔn)點(diǎn)260 個(gè)。成果數(shù)據(jù)從90 年代到2019 年跨度三十年之久，成果標(biāo)準(zhǔn)、格式、內(nèi)容完整性都有很大差異，而且大部分是沒有空間化的表格數(shù)據(jù)、坐標(biāo)成果與點(diǎn)之記、照片之間無邏輯關(guān)聯(lián)性；地形圖幅45594 幅，成果格式包含DWG/PDF/MDB/JPG/TIF 多種格式。另外，還有掃描的歷史地形圖19350 幅（追溯到上世紀(jì)50 年代），其中比例尺、坐標(biāo)系、文件名、圖廓內(nèi)容各有千秋；影像圖51761 幅，有本地坐標(biāo)系，也有國家2000 大地坐標(biāo)系、西安80 坐標(biāo)系，同時(shí)有DWG/TIF/JPG/IMG 等多種格式。DEM 數(shù)據(jù)共5530 幅，多個(gè)年代三種格式（DEM/GRD/TIF）。

1.2 需求分析

以基礎(chǔ)測繪成果的信息化管理與分發(fā)一體化為目標(biāo)，首先必須對各種形式、多尺度、多時(shí)相的測繪成果資料進(jìn)行規(guī)范、整合。其次采用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)對大量的空間數(shù)據(jù)和文檔資料進(jìn)行快速檢索、分析、處理。

（1）空間基礎(chǔ)地理信息整合需求。數(shù)據(jù)以測量控制點(diǎn)、地形圖、影像圖、數(shù)字高程模型、測區(qū)分布圖為主，進(jìn)行非空間數(shù)據(jù)空間化、統(tǒng)一坐標(biāo)基準(zhǔn)、建立標(biāo)準(zhǔn)屬性數(shù)據(jù)庫。

（2）檔案資料的整理需求。包括控制點(diǎn)點(diǎn)之記、控制點(diǎn)埋設(shè)（巡查照片）、以圖幅為管理單元的地形圖、影像圖、數(shù)字高程模型、元數(shù)據(jù)、掃描項(xiàng)目材料，整理為統(tǒng)一的電子檔案，便于軟件程序識別、管理。

（3）測繪成果管理分發(fā)需求。作為成果數(shù)據(jù)管理分發(fā)服務(wù)部門，要滿足客戶數(shù)據(jù)需求頻率高、時(shí)限短、精準(zhǔn)服務(wù)的要求，采取信息化手段是一項(xiàng)必要措施。如果仍然采用人工方式從海量數(shù)據(jù)中翻閱查找的模式，必然無法滿足基本的管理和服務(wù)需求。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)開發(fā)采用C/S 架構(gòu)，基于ArcEngine10.0 API 二次開發(fā)技術(shù)對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析操作，開發(fā)語言為程序C#.NET 2010 版。

系統(tǒng)采用三層架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、應(yīng)用服務(wù)層和功能服務(wù)層。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層包括空間地理數(shù)據(jù)庫、文件數(shù)據(jù)庫、權(quán)限和日志數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的基礎(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫，它指明系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源、形式和類別。其中空間地理數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)所有與空間位置有關(guān)的地理數(shù)據(jù)；文件數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)與DLG、DOM、DEM、測量標(biāo)志相關(guān)的CAD、TIF、JPG、DOC、PDF 等格式成果文檔資料；權(quán)限和日志數(shù)據(jù)庫用來存放用戶信息、功能權(quán)限、操作日志等信息。應(yīng)用服務(wù)層和功能服務(wù)層分別指明數(shù)據(jù)的組織管理模式、系統(tǒng)的核心功能模塊。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)必須按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一、關(guān)聯(lián)有序、邏輯嚴(yán)密的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便于系統(tǒng)的移植和拓展。

（1）空間數(shù)據(jù)庫。基于適用的原則，本項(xiàng)目空間數(shù)據(jù)庫采用ArcInfo 軟件提供的Geodatabase 數(shù)據(jù)庫，按照統(tǒng)一的表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、命名規(guī)則、存儲(chǔ)格式、坐標(biāo)基準(zhǔn)、約束條件、關(guān)聯(lián)索引等，將所有與空間相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)組織成一個(gè)整體。同時(shí)，按照分類分層規(guī)則將各種要求按照層結(jié)構(gòu)（Layer）進(jìn)行組織管理。控制點(diǎn)數(shù)據(jù)庫部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如表1：

表1 控制點(diǎn)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（節(jié)選）

（2）文件數(shù)據(jù)庫。基礎(chǔ)測繪成果中的資料檔案，包括掃描資料、照片、點(diǎn)之記文檔等，以及以圖幅為管理單元的DLG、DOM、DEM 數(shù)據(jù)均采用文件數(shù)據(jù)庫管理方式。文件數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)統(tǒng)一的命名、存放規(guī)則和存儲(chǔ)位置。以DOM 為例，以圖幅編號為最小單元，按照不同比例尺、坐標(biāo)系、生產(chǎn)年份、成果文件格式逐級細(xì)分存放，同時(shí)為提高程序檢索速度，建立以圖幅按行建立索引。

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.1 用戶角色管理、日志管理模塊

用戶角色管理模塊實(shí)現(xiàn)用戶的添加、刪除和權(quán)限管理，不同用戶分配不同的系統(tǒng)操作權(quán)限。日志管理模塊實(shí)現(xiàn)用戶注冊/登錄信息、用戶操作、系統(tǒng)故障提示等信息記錄管理。

3.2 測量標(biāo)志管理子系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)測量標(biāo)志按照標(biāo)志等級、類型、點(diǎn)名、點(diǎn)號、坐標(biāo)、所在圖幅等按屬性查詢，并實(shí)現(xiàn)圖形-屬性互查、坐標(biāo)成果批量導(dǎo)出、點(diǎn)之記及其他文檔資料關(guān)聯(lián)查詢/批量下載、外業(yè)找點(diǎn)圖件輸出、數(shù)據(jù)庫新增/編輯/管理等功能。測量標(biāo)志管理系統(tǒng)開發(fā)成果如圖2所示。

圖2 測量標(biāo)志管理子系統(tǒng)

3.3 數(shù)據(jù)下載分發(fā)子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)下載分發(fā)子系統(tǒng)除了實(shí)現(xiàn)基本的圖形漫游、顯示等功能外，實(shí)現(xiàn)了CAD 地形圖批量疊加、柵格影像任意疊加；實(shí)現(xiàn)了圖上任意比例尺圖幅查詢、導(dǎo)入范圍線圖幅查詢、批量導(dǎo)入文本圖幅查詢等，并能根據(jù)查詢的圖幅結(jié)果進(jìn)行DLG、DOM、DEM 分幅數(shù)據(jù)批量下載。然后根據(jù)需求，進(jìn)行批量數(shù)據(jù)融合、處理、分發(fā)。圖3 所示是數(shù)據(jù)下載分發(fā)子系統(tǒng)界面。

3.4 測區(qū)規(guī)劃管理模塊

圖3 數(shù)據(jù)下載分發(fā)子系統(tǒng)

該模塊主要實(shí)現(xiàn)歷年測區(qū)范圍管理，對轄區(qū)內(nèi)測區(qū)信息進(jìn)行梳理、渲染和顯示。如測區(qū)范圍圖、所在位置、測圖比例尺、測區(qū)面積、測量單位、項(xiàng)目名稱、圖幅數(shù)量等等。同時(shí)，對無圖區(qū)、待測區(qū)根據(jù)條件進(jìn)行空間分析，生成新的測區(qū)范圍線。

3.5 元數(shù)據(jù)管理更新模塊

該模塊實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)與B/S 端測繪成果目錄系統(tǒng)的同步更新管理。當(dāng)空間數(shù)據(jù)庫或文件數(shù)據(jù)庫發(fā)生了更新、修改，則需進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)重新生成和更新。

4 結(jié)束語

隨著測繪技術(shù)的進(jìn)步，空間數(shù)據(jù)的獲取變得越來越容易。與此同時(shí)，測繪成果的管理難度相應(yīng)增大，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)測繪成果管理方式已經(jīng)越來越不能適應(yīng)需求。

本文筆者以開發(fā)基礎(chǔ)測繪成果管理和分發(fā)系統(tǒng)為契機(jī)，對歷史測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行全面整合梳理、規(guī)范存儲(chǔ)、統(tǒng)一建庫。有效的實(shí)現(xiàn)了各種測繪成果的快速顯示、查詢、分析、關(guān)聯(lián)、提取、下載、分發(fā)等管理功能，大大提高了基礎(chǔ)測繪成果管理的信息化水平。