李成武LI Cheng-wu；夏同云XIA Tong-yun

（①江蘇省有色金屬華東地質勘查局地質信息中心，南京210006）

（②上海曙曜泵業(yè)有限公司，上海200120）

0 引言

在互聯(lián)網(wǎng)技術飛速發(fā)展的今天，各行各業(yè)都進行了不同程度的信息共享基礎建設，與其他行業(yè)相比，地質行業(yè)的信息互聯(lián)共享水平相對較低。

地質資料是地質工作形成的重要基礎信息資源，現(xiàn)如今的地質資料均存放在國家、省、市等各級別的地質資料檔案館中，這些資料檔案館大多數(shù)只建設了單機或是局域網(wǎng)內的檔案資料管理系統(tǒng)，在這樣的背景下進行地質資料共享信息化建設具有巨大的現(xiàn)實意義。

本文綜合考慮上述的地質資料檔案館資料管理現(xiàn)狀和地質資料的特征背景，選用 ASP.NET Core 框架研發(fā)應用程序接口（WebAPI） 做服務端應用，選用 Vue +ElementUI 搭建用戶交互界面的前端應用，結合華東地區(qū)某地市地質資料館收藏的地質資料的現(xiàn)狀，設計并實現(xiàn)地質資料共享管理系統(tǒng)。目前，該系統(tǒng)已在該市的地質資料館上線運用，實現(xiàn)了對其館藏資料的在線共享，提升了場館的服務水平，收獲了一定的社會效益。

1 ASP.NET Core WebAPI 介紹

.NET Core 是一個開源、跨平臺、模塊化的開發(fā)框架，它是由.NET 基金會牽頭維護，在開發(fā)者社區(qū)被廣泛支持并參與研發(fā)的框架。.NET Core 可以跨平臺地運行在Windows、MacOS 和 Linux 操作系統(tǒng)上。

.Net Core 可以用來開發(fā)各種不同的應用程序，例如：移動端、桌面端、網(wǎng)頁、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、機器學習、微服務、游戲等。

ASP.NET Core 是 .NET Core 生態(tài)系統(tǒng)的核心組件，它內置依賴注入（DI）的軟件設計實現(xiàn)模式，這是一種在類及其依賴項之間實現(xiàn)控制反轉（IoC）的技術，這讓它能適應多種應用場景需求，提升服務應用程序開發(fā)效率和程序的健壯性。

ASP.NET Core 采用C# 語言編寫功能業(yè)務，基于MVC 架構開發(fā)網(wǎng)頁應用，這使得它具有統(tǒng)一的生成Web UI 和 Web API 的開發(fā)邏輯。其中的WebAPI 支持REST架構風格，便于前端界面、后臺服務的功能在不同團隊獨立研發(fā)，實現(xiàn)研發(fā)團隊的前后端分離。

ASP.NET Core 開發(fā)的程序能夠運行在 IIS、Nginx、Apache 等主流網(wǎng)頁服務器上，程序也支持Docker 方式部署。

2 Vue 和 ElementUI 框架介紹

MVVM 中的Model 是指數(shù)據(jù)模型，泛指后端進行的各種業(yè)務邏輯處理和數(shù)據(jù)操控，主要圍繞數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)展開，在本系統(tǒng)的是指服務器端的對象模型。

View 是指視圖，也就是用戶界面。網(wǎng)頁前端主要由HTML 和 CSS 來構建，Vue 框架設計了相應的內置模板語言來渲染用戶界面，將開發(fā)者從處理組織用戶界面的HTML 和CSS 代碼的繁瑣工作中解放出來。

ViewModel 是由前端開發(fā)人員組織生成和維護的視圖數(shù)據(jù)層。前端開發(fā)者對從后端獲取的Model 數(shù)據(jù)進行轉換處理，做二次封裝，以生成符合View 層使用預期的視圖數(shù)據(jù)模型。前端開發(fā)的工作主要是封裝處理ViewModel ，以達到最終顯示效果。（圖1）

圖1 Vue 采用的MVVM 設計模式

如今，Vue 已經(jīng)形成了優(yōu)良的技術生態(tài)系統(tǒng)，在其核心功能之外，開發(fā)者可以在生態(tài)系統(tǒng)中選用各種類型的插件用于需求的實現(xiàn)，選擇使用現(xiàn)有的插件能大幅度地提升信息系統(tǒng)的開發(fā)效率。

ElementUI 是一套基于Vue 實現(xiàn)的不依賴業(yè)務的用戶界面網(wǎng)頁組件庫，它提供了豐富的網(wǎng)頁組件，減少用戶對常用網(wǎng)頁組件的封裝工作量。

ElementUI 也是代碼完全公開的開源用戶界面組件庫，開發(fā)者可以在現(xiàn)有的組件基礎上進行二次封裝，降低開發(fā)者開發(fā)用戶界面邏輯復雜度的同時也提升了用戶界面的構建速度。

3 系統(tǒng)架構與設計實現(xiàn)

華東地區(qū)某市的地質資料館現(xiàn)藏有地質資料約30000 余檔，這些資料在類別邏輯上可以分為基礎地質資料、工程地質資料、礦產(chǎn)勘查地質資料和水文地質資料等。在信息系統(tǒng)管理邏輯上可以分為地質報告案卷，專業(yè)成果圖件，專業(yè)數(shù)據(jù)表三大類，在該資料館的資料管理工作中，成果圖件和數(shù)據(jù)表均是作為“附件”形式掛接在資料案卷詳情中。

基于該館的資料管理模式下的地質資料共享系統(tǒng)的設計時，將地質資料全部抽象為“案卷資料”這個管理對象進行管理，具體信息在該案卷對象的詳情中展示，因此，在實現(xiàn)案卷資料這個管理對象的在線共享的同時也就實現(xiàn)了該地質資料館地質資料的在線共享。

3.1 總體架構

系統(tǒng)的功能實現(xiàn)方面采用前后端分離的方式進行設計，后端（服務器端口）根據(jù)業(yè)務功能利用 ASP.NET Core Web API 框架開發(fā)統(tǒng)一的功能接口，前端根據(jù)具體業(yè)務應用，利用Vue+ElementUI 設計界面組件，通過Vue 的路由插件組織鏈接前端功能。

系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)采用云端虛擬化技術進行數(shù)據(jù)存儲的管理，管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)存儲基礎實施之上進行設計與實現(xiàn)，在專業(yè)存儲地質資料數(shù)據(jù)庫的平級管理層中，并行存放平臺網(wǎng)站的業(yè)務邏輯數(shù)據(jù)庫和非結構化文件的存儲空間，系統(tǒng)架構設計過程中貫穿系統(tǒng)安全保障配置，整個架構設計如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)功能架構圖

3.2 后臺數(shù)據(jù)庫

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫選用SQL Server 2014，利用輕量化、可擴展、開源和跨平臺版的Entity Framework Core 框架作為對象關系映射程序（ORM）與程序代碼對接。

本系統(tǒng)采用Entity Framework Core 中的 Code First 方法進行數(shù)據(jù)庫開發(fā)設計，它可以，使.NET 開發(fā)人員能夠使用.NET 對象處理數(shù)據(jù)庫，在代碼中進行數(shù)據(jù)庫的管理，減少開發(fā)人員直接對數(shù)據(jù)庫進行配置的工作量。

數(shù)據(jù)庫的具體的實現(xiàn)方式是對要管理的對象模型定義成一個Class，然后通過 Entity Framework Core 框架自帶的映射功能，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫中生成對應的數(shù)據(jù)表。

在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫對象可以抽象成案卷資料（document）、圖件信息（Picture）、表格資料（Table）三個大類對象模型，其中案卷資料是一級管理對象，圖件信息和表格資料作為二級管理對象，通過外鍵掛接在案卷資料數(shù)據(jù)表中。通過定義相應的抽象對象模型的屬性字段，Entity Framework Core 框架會在配置好的數(shù)據(jù)庫中自動生成用于存儲管理對象信息的數(shù)據(jù)表。

3.3 后臺應用接口

系統(tǒng)的后臺應用接口利用 ASP.Net Core WebAPI 的Controller（控制器）來實現(xiàn)。在WebAPI 框架中，系統(tǒng)可以針對一個模型類自動生成標準操作的控制器類，控制器提供新建對象、獲取對象、編輯對象、刪除對象的操作接口，針對納入系統(tǒng)管理的每一個模型對象分別創(chuàng)建一個控制器即可實現(xiàn)后臺應用的接口設計。

結合該地質資料館地質資料在線共享的需求，在設計和開發(fā)數(shù)據(jù)服務應用接口過程中，使Swagger 對接口進行集中管理，它能夠生成、描述、調用和可視化 RESTful 風格的 Web 接口服務，如圖3 所示。

圖3 后臺接口的設計

在系統(tǒng)功能的研發(fā)過程中，設計并實現(xiàn)了下列7 個方面的功能接口供前端調用。

①資料列表接口。

該接口提供資料列表信息，用于前端資料列表頁面的展示，接口支持返回序號和資料名稱的資料全量的讀取，也支持設定每頁數(shù)量和頁碼的分頁列表讀取，接口的響應數(shù)據(jù)以json 列表的形式返回。

②資料詳情接口。

該接口提供通過案卷ID 號返回資料全部詳情信息的功能，輸入?yún)?shù)為案卷ID 號，可以通過列表中的案卷號調用，也可以用于檢索中的詳情展示，接口相應數(shù)據(jù)是用json 對象的形式返回，用于對接前端的資料詳情組件。

③資料編輯接口。

該接口提供資料的詳情編輯功能，只向有資料錄入權限的管理賬戶開放，若輸入?yún)?shù)為空值，則進行案卷資料的新建入庫，如果在請求中附帶有案卷ID 號，則進行已有案卷的編輯功能，接口返回新建（編輯）操作成功與否的狀態(tài)信息。

④資料檢索接口。

該接口提供資料的檢索過濾功能，通過接收分析前端請求中提交搜索參數(shù)返回相應的檢索結果，檢索條件支持資料類別、形成時間和行政區(qū)劃的快速過濾，也支持精確的案卷ID 號或資料名稱的精確查找，接口返回的是符合檢索條件的資料列表。

⑤統(tǒng)計分析接口。

該接口提供根據(jù)前端請求中的參數(shù)進行不同維度的資料統(tǒng)計分析功能，包括基于年度的歷年資料數(shù)量統(tǒng)計、基于類別的分類統(tǒng)計和基于不同行政區(qū)劃的數(shù)量統(tǒng)計，接口返回的是符合前端繪制統(tǒng)計圖表格式的json 數(shù)據(jù)。

⑥用戶角色接口。

該接口是對系統(tǒng)用戶和角色進行權限維護的入口，超級管理員在設置了管理角色的權限后，不同的用戶才擁有訪問相應接口的權限，接口返回的是用戶、角色權限配置操作成功與否的狀態(tài)信息。

⑦系統(tǒng)日志口。

該接口將系統(tǒng)后臺記錄的日志返回給請求方，僅向系統(tǒng)維護管理用戶開放，協(xié)助維護人員對系統(tǒng)運行狀況進行分析和研判，接口返回的是日志對象的json 列表。

3.4 前端用戶界面

本系統(tǒng)的前端用戶交互界面通過Vue+ElementUI 框架來實現(xiàn)。

根據(jù)業(yè)務需求，系統(tǒng)設計了注冊登錄、數(shù)據(jù)錄入，批量導入、資料檢索、資料詳情、文件下載、統(tǒng)計分析、用戶角色和日志記錄等功能模塊。根據(jù)Vue 的開發(fā)理念，每一個功能模塊均抽象成一個Vue 組件，再通過Vue 的路由插件（Router.js）組織跳轉。功能結構圖如圖4 所示。

圖4 前端功能設計

①注冊登錄。

用于新用戶的注冊和現(xiàn)有用戶的登錄組件，是系統(tǒng)的入口界面，同時注冊登錄的組件中預留擴展接口，用于對接第三方用戶管理體系。

②數(shù)據(jù)錄入。

用于系統(tǒng)資料維護人員單個錄入資料信息的表單界面，在這個表單中，維護人員需要逐個錄入資料的題名、類別、形成時間、編寫人員、編寫單位等信息，用于少量資料的入庫。

③批量導入。

用于大批量的資料入庫操作，一般用于系統(tǒng)上線初期存量數(shù)據(jù)的導入，該功能需要將存量數(shù)據(jù)整理至系統(tǒng)能讀取的標準格式。

④資料檢索。

用戶在該界面中通過資料類別、形成年份和隸屬行政區(qū)信息對入庫的資料進行快速過濾查找，如果知道具體資料的題名或是檔號，也可以在文本輸入框中輸入詳細信息進行檢索。只要是擁有檢索權限的用戶均可以進行該操作，這是資料“共享”的核心功能。

⑤查看詳情。

用戶在檢索界面中查詢到需要查看的資料后點擊查看詳情，頁面路由跳轉到查看詳情的頁面，在這個頁面中用戶可以看到資料的全部元數(shù)據(jù)信息以及掛接的電子文件列表。

⑥文件下載。

用戶在詳情頁面可以看到資料元數(shù)據(jù)以掛接的電子文件列表，在電子文件列表中，擁有權限的用戶可以點擊相應的文件進行下載。

⑦統(tǒng)計分析。

系統(tǒng)維護管理人員可以在這個界面中通過設定一定的統(tǒng)計參數(shù)對系統(tǒng)進行不同維度的統(tǒng)計分析，如按年度統(tǒng)計形成資料的數(shù)量，按類別統(tǒng)計資料的數(shù)量，按照行政區(qū)劃統(tǒng)計資料數(shù)量等，相應的統(tǒng)計圖表支持保存到本地。

⑧用戶角色。

系統(tǒng)的超級管理員可以在這個界面中對系統(tǒng)中的角色進行維護，不同的角色擁有不同層級的資料操作權限，在用戶層面上賦予不同的角色，實現(xiàn)對用戶權限的控制。

⑨日志記錄。

系統(tǒng)管理人員可以在日志記錄界面查看系統(tǒng)的運行日志，便于進行性能分析、錯誤排查等。日志記錄組件設計為支持通過操作類型、日志級別和時間范圍等維度的過濾查詢。

上述9 種用戶交互頁面組件與后臺放出的WebAPI統(tǒng)一通過Axios 來實現(xiàn)基于HTTP 協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸。其中涉及使用的Axios 是一個基于promise 的JavaScript 環(huán)境的網(wǎng)絡請求庫，它將前端界面的參數(shù)通過HTTP 請求發(fā)送到后端接口，并根據(jù)后端接口的響應內容輸出后臺處理好的數(shù)據(jù)，Vue 框架則根據(jù)數(shù)據(jù)實時更新渲染用戶界面。

在具體項目中設計并實現(xiàn)的資料在線共享系統(tǒng)的資料檢索前端界面如圖5 所示，用戶可以在分類中點擊過濾，也可以在輸入框中輸入具體文本進行精確檢索。

圖5 資料檢索前端界面

4 結論與展望

本文在信息系統(tǒng)建設的層面設計實現(xiàn)了一種符合當前的互聯(lián)共享理念下的地質資料共享系統(tǒng)，并在華東某地級市的地質資料館進行了推廣試用，取得了一定程度的社會效益。

總而言之，在地質檔案資料場館之間進行互聯(lián)共享的信息化系統(tǒng)建設能有效地整合現(xiàn)有分散異構的地質應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源，打通數(shù)據(jù)流通壁壘，提升自然資源政務管理水平和決策能力，更大程度地發(fā)揮地質資料的價值。