余劍

(蚌埠市勘測設(shè)計研究院，安徽 蚌埠 233000)

1 引 言

隨著社會的發(fā)展和時代的進步，信息化飛速發(fā)展，它是時代發(fā)展的趨勢，代表著先進的生產(chǎn)力。2019年，自然資源部信息化建設(shè)總體方案中提出“持續(xù)開展測繪與地理信息管理信息化建設(shè)，逐步構(gòu)建信息化測繪業(yè)務(wù)管理體系，實現(xiàn)以重大測繪項目為核心應(yīng)用的全流程信息化管理”。測繪行業(yè)一直緊跟信息時代的步伐，利用先進的技術(shù)和設(shè)備來獲取地理信息，獲取數(shù)據(jù)的效率極大提高，數(shù)據(jù)量成倍增加，各種數(shù)據(jù)存儲格式不一致，數(shù)據(jù)標準也存在差異等狀況，用常規(guī)的管理手段越發(fā)變得效率低下。

為加強對多源數(shù)據(jù)的融合，對重點工程項目進行實時推進[1]，滿足管理部門的日常需求，測繪信息管理系統(tǒng)基于空間信息的拓撲唯一性，以測繪業(yè)務(wù)、地理信息技術(shù)和工作流技術(shù)為支撐，搭建測繪數(shù)據(jù)一體化與業(yè)務(wù)審批流程，實現(xiàn)了測繪數(shù)據(jù)的規(guī)范化與精細化、進一步加強了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與測繪數(shù)據(jù)的信息集成，為實現(xiàn)項目精準管理和數(shù)據(jù)共享奠定了基礎(chǔ)。

2 需求分析

2.1 業(yè)務(wù)需求分析

結(jié)合當前業(yè)務(wù)模式，系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用需求主要有：

(1)經(jīng)營對接：通過項目單位對工程任務(wù)的委托，了解項目類型、所在位置、面積大小等信息，可以為生產(chǎn)部門提供翔實的項目信息，準確指導(dǎo)項目的實施。對于財務(wù)部門，可根據(jù)委托單位歷年的業(yè)務(wù)來往情況，科學(xué)制定合同與回訪機制。

(2)項目管理：通過對信息數(shù)據(jù)動態(tài)及時掌握，實時推送至各個部門，利用相關(guān)數(shù)據(jù)對重點項目進行輔助分析，用數(shù)據(jù)進行管理和決策，為管理部門研判形勢、科學(xué)決策。

(3)規(guī)劃分析：根據(jù)業(yè)務(wù)的不同需求，調(diào)用多元數(shù)據(jù)進行分析，如基本農(nóng)田數(shù)據(jù)、生態(tài)數(shù)據(jù)、空間規(guī)劃數(shù)據(jù)等，為項目進行科學(xué)謀劃，指導(dǎo)項目組精準實施。

2.2 數(shù)據(jù)需求分析

根據(jù)對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的梳理，科學(xué)分類，信息平臺的數(shù)據(jù)涵蓋歷史項目檔案數(shù)據(jù)、測量標志普查數(shù)據(jù)、人力資源信息、規(guī)劃信息等，具體分類如表1所示：

信息平臺數(shù)據(jù)需求 表1

3 系統(tǒng)功能設(shè)計

3.1 架構(gòu)設(shè)計

考慮到業(yè)務(wù)需求和硬件環(huán)境的需要，系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)體系架構(gòu)，其中基礎(chǔ)設(shè)施層提供平臺運行的支撐環(huán)境，不僅要有存儲設(shè)備、安全設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等硬件環(huán)境，尤其需要網(wǎng)絡(luò)安全軟件環(huán)境的支撐，可以實時對網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，以保證數(shù)據(jù)的安全性；數(shù)據(jù)層是在現(xiàn)有測繪數(shù)據(jù)和相關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定下，對數(shù)據(jù)進行詳細劃分、歸類和提取，并結(jié)合本單位的業(yè)務(wù)流程

以數(shù)據(jù)庫方式進行構(gòu)建，是整個平臺的信息資源[2]；服務(wù)層集成常用的影像服務(wù)、地名服務(wù)、矢量服務(wù)等，為業(yè)務(wù)流程提供快速而有效的功能保障；應(yīng)用層結(jié)合業(yè)務(wù)需求和人員架構(gòu)構(gòu)建多個子系統(tǒng)，總體框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

通過對現(xiàn)有測繪業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)實際業(yè)務(wù)流程的跟蹤調(diào)查，對數(shù)據(jù)進行詳細劃分，參照數(shù)據(jù)庫相關(guān)標準規(guī)范，本系統(tǒng)創(chuàng)建6個數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫設(shè)計如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計圖

4 技術(shù)路線

本系統(tǒng)所選用的開發(fā)平臺是Microsoft公司的C#語言、基于WPF的MVVM框架和ArcGIS Runtime SDK for WPF，ArcGIS Runtime[3]是Esri發(fā)布的全新產(chǎn)品，是一款具備強大的可伸縮性的輕量級桌面開發(fā)產(chǎn)品，它提供多種API，可以使用WPF，Java和C++等開發(fā)環(huán)境快速的構(gòu)建地圖應(yīng)用，并可將應(yīng)用程序部署在Microsoft Windows和Linux等通用平臺上。ArcGIS Runtime支持在線和離線的資源調(diào)用模式，并且是一款基于服務(wù)的架構(gòu)[4]，所有操作均以服務(wù)進行。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server 2008存儲各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還支持空間數(shù)據(jù)的存取，支持ArcSDE的創(chuàng)建。文件數(shù)據(jù)庫選用Sqlite數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫為開源的、輕量級、跨平臺的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，支持空間數(shù)據(jù)的存取，對于FDO數(shù)據(jù)訪問技術(shù)也有很好的支持。

空間數(shù)據(jù)服務(wù)方面，影像數(shù)據(jù)、底圖數(shù)據(jù)、控制點數(shù)據(jù)等均通過ArcGIS Server發(fā)布為地圖服務(wù)、影像切片服務(wù)、要素服務(wù)等，為系統(tǒng)提供基本數(shù)據(jù)支持[5]。

5 主要功能

5.1 地理查詢

系統(tǒng)實現(xiàn)了常用的距離量測、面積量算、地名地址、控制點查詢等功能，還實現(xiàn)了歷史影像回放、疊加查看功能，并對地形數(shù)據(jù)窗口進行雙屏聯(lián)動查看，對城市變化區(qū)域起到監(jiān)測功能，提高了對地形圖現(xiàn)勢性質(zhì)檢效率。如圖3所示。

圖3 地理查詢

5.2 項目信息管理

為了提高項目信息查詢效率，對項目名稱、任務(wù)書號、資料編號、工程期限等進行模糊搜索處理，對搜索到的項目資料進行瀏覽，如圖4所示。另外對項目賦予地理坐標字段，關(guān)聯(lián)GIS數(shù)據(jù)進行聯(lián)動查詢并定位，此外可根據(jù)地理坐標計算的圖幅號，對dwg分幅數(shù)據(jù)庫的基本比例尺地形圖進行查詢并展示。

圖4 工程資料查詢

5.3 質(zhì)檢信息管理

質(zhì)檢員可以對每個項目質(zhì)檢進行管理，并提交過程檢查和最終檢查記錄，記錄格式可以為文字或圖片格式，項目負責人對檢查記錄進行瀏覽，并對質(zhì)檢員提出的意見逐一修改。通過對質(zhì)檢信息的管理，對質(zhì)檢記錄進行提取分析，得出技術(shù)人員對專業(yè)知識的掌握程度，可以有針對性地進行技術(shù)培訓(xùn)，并對容易出錯的環(huán)節(jié)進行總結(jié)。

圖5 質(zhì)檢記錄查詢

5.4 匯總統(tǒng)計分析

對歷年的工程項目進行統(tǒng)計分析，可以按項目類型、行政區(qū)劃等進行分類匯總，總結(jié)出每年項目增長率、每類項目的增長率、各項目建設(shè)單位的項目委托情況等，可根據(jù)統(tǒng)計分析的結(jié)果為下一步的工作計劃、實施重點等提供參考資料，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供有力支撐。

圖6 統(tǒng)計分析

6 關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計與實現(xiàn)

6.1 基于服務(wù)式的空間信息共享

為了充分利用多種數(shù)據(jù)整合資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，且支持多平臺、多語言調(diào)用，測繪信息管理系統(tǒng)基于服務(wù)式GIS，對影像數(shù)據(jù)、測量標志等更新頻率較低的數(shù)據(jù)，利用ArcGIS Server構(gòu)建GIS服務(wù)器，向客戶端發(fā)布基于OGC標準的GIS服務(wù)。

6.2 FDO地理空間數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)

我院基于AutoCAD Map 3d實現(xiàn)圖庫一體化后，數(shù)據(jù)交換類型為Sqlite和SDF。為了和測繪生產(chǎn)數(shù)據(jù)完全兼容，完成數(shù)據(jù)共享，平臺采用Autodesk地理信息系統(tǒng)解決方案的核心技術(shù)FDO(Feature Data Object)[6]，它提供的API可以訪問不同類型的地理空間數(shù)據(jù)，如空間數(shù)據(jù)庫SQL Server Spatial、文件型數(shù)據(jù)庫SDF、Sqlite等，F(xiàn)DO是一個獨立的組件，用戶可以直接使用它訪問和管理GIS數(shù)據(jù)。

6.3 CadLib訪問dwg數(shù)據(jù)

測繪生產(chǎn)中的小型工程數(shù)據(jù)，如建筑物放線、細部點放線等特別是對委托方提供的工程圖均以dwg格式存儲，為了在系統(tǒng)中瀏覽查看，利用WoutWare公司的開源庫CadLibDWG DXF .NET Library，此引用庫支持C#的wpf框架開發(fā)，而且支持對二進制數(shù)據(jù)的讀取，可以把dwg和dxf數(shù)據(jù)以二進制格式存入至網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)多用戶并發(fā)讀取，完全脫離AutoCAD平臺進行顯示。

6.4 數(shù)據(jù)安全

為了提高數(shù)據(jù)的安全性，使用局域網(wǎng)防泄密軟件對所有測繪數(shù)據(jù)進行加密，對外提供數(shù)據(jù)時執(zhí)行嚴格的審批、脫密制度，并使用U盤授權(quán)功能對專用U盤進行系統(tǒng)注冊，防止數(shù)據(jù)拷貝脫離局域網(wǎng)[7]。另外，對于歷年的全域大比例尺地形圖(dwg格式)，使用圖紙加密軟件進行二次加密，并以二進制格式進行分幅入庫，使用權(quán)限管理訪問數(shù)據(jù)庫查詢?yōu)g覽。

7 結(jié) 語

通過本系統(tǒng)的建設(shè)，提升了蚌埠市勘測設(shè)計研究院測繪數(shù)據(jù)查詢、共享和分析的工作效率，不僅如此，還對人員信息、儀器設(shè)備、證書信息等數(shù)據(jù)進行了歸檔，下一步將開展對項目合同、財務(wù)數(shù)據(jù)以及勘察數(shù)據(jù)進行整合，并對辦公自動化OA系統(tǒng)進行開發(fā)，打造我院基于業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)、辦公自動化的勘測一張圖系統(tǒng)平臺[8]。