基于要素的城市地形圖與管線數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)

黃登峰

(福州市勘測(cè)院，福建福州 350003)

1 前言

隨著技術(shù)的進(jìn)步以及用戶需求的提升，城市測(cè)繪行業(yè)正面臨著從“數(shù)字化測(cè)繪”向“信息化測(cè)繪”過渡的重大課題，以適應(yīng)信息化時(shí)代對(duì)測(cè)繪行業(yè)提出的更高要求。面對(duì)新的形勢(shì)和新的需求，城市測(cè)繪行業(yè)必須堅(jiān)持走信息化發(fā)展道路，加快信息化測(cè)繪體系建設(shè)，推進(jìn)測(cè)繪信息化進(jìn)程，從而為城市的規(guī)劃、建設(shè)、管理以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供更好的測(cè)繪服務(wù)和保障。

福州市勘測(cè)院是福州市專業(yè)從事勘察、測(cè)繪、空間數(shù)據(jù)加工、地理信息系統(tǒng)開發(fā)的綜合性生產(chǎn)科研單位。福州市勘測(cè)院以基礎(chǔ)測(cè)繪和城市測(cè)繪為核心業(yè)務(wù)，及時(shí)準(zhǔn)確地獲取福州市現(xiàn)勢(shì)性基礎(chǔ)地理和屬性信息，并加以管理和應(yīng)用，為福州市的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理及各領(lǐng)域提供全方位的空間地理信息服務(wù)。

在2009年之前，福州市勘測(cè)院的地形圖數(shù)據(jù)采用在MicroStation平臺(tái)上開發(fā)的成圖軟件進(jìn)行生產(chǎn)和管理，數(shù)據(jù)的日常維護(hù)管理基于文件圖幅方式。2009年，我院為了實(shí)施新技術(shù)革新，推進(jìn)信息化測(cè)繪生產(chǎn)技術(shù)體系建設(shè)的進(jìn)程，從北京清華山維新技術(shù)開發(fā)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“清華山維公司”)引進(jìn)了EPS2008地理信息工作站作為院基礎(chǔ)測(cè)繪生產(chǎn)和數(shù)據(jù)加工平臺(tái)，并與清華山維公司合作，結(jié)合測(cè)繪行業(yè)的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立了《福州市 1∶500、1∶1 000、1∶2 000數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)分類、代碼、屬性與符號(hào)定位規(guī)定》等適合福州城市測(cè)繪及地圖制圖需求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，基本解決了外業(yè)測(cè)繪及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的問題。

但在新技術(shù)的應(yīng)用和推廣初期，由于未能很好解決新技術(shù)體系下的數(shù)據(jù)庫更新管理、生產(chǎn)項(xiàng)目管理等問題，導(dǎo)致新技術(shù)的推廣無法順利進(jìn)行。為了解決這一信息化管理的瓶頸問題，我院決定立項(xiàng)開發(fā)《福州市地形圖與管線數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)》。本文就以該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)為例，具體闡述了與信息化測(cè)繪體系建設(shè)相關(guān)的一些難點(diǎn)問題、解決方案及關(guān)鍵技術(shù)。

2 系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)和內(nèi)容

城市勘測(cè)行業(yè)的信息化測(cè)繪技術(shù)體系的建設(shè)，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及前端數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)加工;后臺(tái)的數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)維護(hù)以及對(duì)外的數(shù)據(jù)分發(fā)和服務(wù)等各個(gè)方面。

從總體上講，該系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)如下:

(1)基于 EPS2008、ArcGIS、Oracle 等軟件平臺(tái)，建立要素級(jí)的1∶500基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)庫與管線數(shù)據(jù)庫。

(2)基于空間數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)1∶500基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)和管線數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，并對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生相關(guān)元數(shù)據(jù)信息進(jìn)行建庫、管理以及查詢?yōu)g覽，同時(shí)提供配套的數(shù)據(jù)生產(chǎn)與管理工藝流程。

(3)實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫自身的管理功能，保障數(shù)據(jù)庫的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)自身的安全。

(4)在新的技術(shù)體系下，為我院內(nèi)部現(xiàn)有的軟件信息系統(tǒng)以及福州市相關(guān)的政府部門、企事業(yè)單位提供數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)。

3 系統(tǒng)的總體框架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)遵循了“分層設(shè)計(jì)、模塊構(gòu)建”的思想，具體如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體框架圖

整個(gè)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)由三大部分構(gòu)成:數(shù)據(jù)層、組件層、應(yīng)用層。其中:

數(shù)據(jù)層包括數(shù)據(jù)庫層和數(shù)據(jù)訪問層。數(shù)據(jù)庫層主要是存放在Oracle中的地形圖、地下管線等空間信息數(shù)據(jù)庫以及相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息，是系統(tǒng)管理的對(duì)象。數(shù)據(jù)訪問層主要包括ADO服務(wù)、XML服務(wù)、FTP文件服務(wù)以及ArcSDE服務(wù)，是應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息交互的中介。

組件層主要包括 ArcEngine 9.3、.Net Framework 2.0。其主要職責(zé)在于將相對(duì)穩(wěn)定不變的通用支撐技術(shù)與高層可變的應(yīng)用進(jìn)行隔離，通過基礎(chǔ)集成框架做統(tǒng)一維護(hù)管理，同時(shí)暴露相應(yīng)的應(yīng)用開發(fā)接口，供高層應(yīng)用使用。

應(yīng)用層包括業(yè)務(wù)邏輯層和展現(xiàn)層。業(yè)務(wù)邏輯層主要包括GIS基本功能、生產(chǎn)項(xiàng)目管理、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)分發(fā)、業(yè)務(wù)應(yīng)用以及系統(tǒng)管理等模塊，其中最為核心的是工程項(xiàng)目管理、數(shù)據(jù)更新以及數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，該業(yè)務(wù)層主要是以數(shù)據(jù)為中心進(jìn)行管理，以項(xiàng)目工程為依據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用。展現(xiàn)層則是針對(duì)用戶操作的人機(jī)交互界面。

4 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)不是一個(gè)單純的數(shù)據(jù)庫查詢和檢索的管理系統(tǒng)，而且包含為外業(yè)測(cè)繪生產(chǎn)(包括地形圖和地下管線)提供服務(wù)的大量業(yè)務(wù)功能。一方面，該系統(tǒng)為外業(yè)測(cè)圖提供現(xiàn)存最新的地形圖或管線圖作為進(jìn)一步修測(cè)的基礎(chǔ);另一方面，外業(yè)修測(cè)的成果入庫后，又實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的更新，保證了數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢(shì)性和生命力。同時(shí)，還要兼顧院內(nèi)其他在用信息系統(tǒng)以及對(duì)外數(shù)據(jù)服務(wù)的需求。

根據(jù)系統(tǒng)的需求分析以及總體設(shè)計(jì)，福州市地形圖與管線數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基本上由GIS基本操作功能、生產(chǎn)項(xiàng)目管理、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)庫更新管理、歷史數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)庫安全管理、數(shù)據(jù)分發(fā)、系統(tǒng)安全管理等模塊組成。

(1)GIS電子地圖基本操作

①數(shù)據(jù)加載:系統(tǒng)基礎(chǔ)背景及專題數(shù)據(jù)的加載顯示，同時(shí)支持本地和遠(yuǎn)程SDE圖層數(shù)據(jù)的加載。

②地圖瀏覽:提供地圖放大、縮小、平移、顯示全圖、前后視圖切換等基本的地圖瀏覽功能。

③屬性查詢:提供電子地圖中專題圖層地物要素的屬性信息，如地下管線的屬性信息、地形圖要素的屬性信息等。

④圖層控制:通過改變當(dāng)前視圖中各圖層可視狀態(tài)(顯示/隱藏、顯示比例尺范圍設(shè)置等)，從而改變當(dāng)前地圖的顯示效果。

⑤地圖定位:為了方便用戶快速的瀏覽和查詢數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供了坐標(biāo)定位、圖幅號(hào)定位、道路定位、地名定位等多種地圖定位功能，方便用戶進(jìn)行空間位置的快速查找和定位。

(2)生產(chǎn)項(xiàng)目管理

生產(chǎn)項(xiàng)目的管理主要是對(duì)與地形圖或管線修測(cè)項(xiàng)目的基本信息進(jìn)行管理和維護(hù)。

①項(xiàng)目范圍線管理:傳統(tǒng)的大比例尺測(cè)圖成果管理都是按照?qǐng)D幅文件的方式進(jìn)行的，當(dāng)某一區(qū)域需要修測(cè)時(shí)，則將該區(qū)域覆蓋的地形圖或管線圖幅文件拷貝給外業(yè)修測(cè)人員。在數(shù)據(jù)庫管理模式下，所有的要素都合并為一個(gè)整體，當(dāng)對(duì)一個(gè)特定區(qū)域進(jìn)行修測(cè)時(shí)，必須根據(jù)該范圍線的實(shí)際形狀將包含的地形圖或管線數(shù)據(jù)按要素下載給外業(yè)修測(cè)人員使用。因此，系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)測(cè)繪生產(chǎn)項(xiàng)目的修測(cè)范圍線(更新區(qū)域)進(jìn)行有效的管理，包括范圍線的繪制、屬性信息的賦值、信息的查詢以及空間位置的定位等。

②項(xiàng)目流程管理:根據(jù)用戶輸入的項(xiàng)目編號(hào)等條件，查看某項(xiàng)目在整個(gè)生命周期中所處狀態(tài)，例如是否下載、修測(cè)成果是否上傳、是否審核通過、項(xiàng)目是否已經(jīng)完結(jié)等項(xiàng)目狀態(tài)信息，如圖2所示。

圖2 測(cè)繪項(xiàng)目管理的流程圖

③與項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)的交互:該系統(tǒng)中的大部分項(xiàng)目都是通過《勘測(cè)工程項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)》下達(dá)的，因此同一個(gè)修測(cè)項(xiàng)目的屬性信息和流程狀態(tài)在兩個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)該保持一致，因此必須進(jìn)行兩個(gè)系統(tǒng)信息的互操作，包括讀取項(xiàng)目的屬性信息(如項(xiàng)目編號(hào)等)、寫入項(xiàng)目的流程狀態(tài)(項(xiàng)目是否入庫)等信息。

(3)數(shù)據(jù)庫的更新管理

①項(xiàng)目數(shù)據(jù)下載:根據(jù)用戶選定的修測(cè)范圍線，從數(shù)據(jù)庫中下載測(cè)繪生產(chǎn)項(xiàng)目所需要的1∶500地形圖數(shù)據(jù)或地下管線數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)庫中存放的是SDE的FeatureClass，下載后必須先轉(zhuǎn)換為EPS2008軟件能處理的EDB格式文件。

②數(shù)據(jù)沖突檢測(cè):在測(cè)繪生產(chǎn)項(xiàng)目完成并需要上傳更新數(shù)據(jù)庫之前，數(shù)據(jù)庫管理員必須對(duì)該項(xiàng)目的更新區(qū)域內(nèi)存在的沖突現(xiàn)象、數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進(jìn)行全方位檢測(cè)，若沒有沖突且數(shù)據(jù)質(zhì)量合格，則直接執(zhí)行上傳更新操作;否則，必須先進(jìn)行沖突處理或質(zhì)量?jī)?yōu)化，以防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、保證數(shù)據(jù)安全。

③數(shù)據(jù)預(yù)入庫:外業(yè)測(cè)繪成果經(jīng)過檢查無誤后，可以通過該功能將項(xiàng)目成果數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)入庫處理，將數(shù)據(jù)上傳到臨時(shí)庫中。

④預(yù)入庫數(shù)據(jù)比對(duì)檢查:系統(tǒng)提供了預(yù)入庫數(shù)據(jù)與上傳文件、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的多角度比對(duì)，包括圖形比對(duì)、報(bào)表比對(duì)分析等，方便數(shù)據(jù)管理員對(duì)每一個(gè)待入庫項(xiàng)目都能快速、高效的分析檢查，如圖3所示。

圖3 新舊數(shù)據(jù)比對(duì)分析圖

⑤數(shù)據(jù)審核入庫:預(yù)入庫后的項(xiàng)目數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)管理員的再次審核，如果沒有異常問題，就正式合并入庫，完成數(shù)據(jù)的更新。否則，就回退項(xiàng)目數(shù)據(jù)，通知外業(yè)人員整改。

(4)數(shù)據(jù)的安全性管理

①項(xiàng)目文件FTP備份:為了防止系統(tǒng)異常導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失，在每個(gè)項(xiàng)目的下載和上傳過程中，系統(tǒng)都將下載文件及上傳文件自動(dòng)備份到FTP服務(wù)器上，用戶可根據(jù)需要隨時(shí)下載查看和分析。

②數(shù)據(jù)庫備份:為了防止服務(wù)器系統(tǒng)崩潰導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失，系統(tǒng)定期(根據(jù)需要設(shè)置周期)對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)備份。

③數(shù)據(jù)庫恢復(fù):數(shù)據(jù)庫服務(wù)器一旦崩潰，需要重新部署時(shí)，系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)恢復(fù)功能可以在備份文件的基礎(chǔ)上將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)原狀，從而在最大限度上保證不影響外業(yè)測(cè)繪生產(chǎn)以及對(duì)外的數(shù)據(jù)服務(wù)。

(5)歷史數(shù)據(jù)管理

①圖歷表管理:圖歷表是在圖幅管理模式下用來記錄某圖幅發(fā)生修測(cè)變化的一些信息記錄，是記錄數(shù)據(jù)變遷的元數(shù)據(jù)。為了保持與原有圖幅歷史文件的延續(xù)性，系統(tǒng)將舊的圖歷信息和新系統(tǒng)下的圖歷信息進(jìn)行了整合，可以進(jìn)行統(tǒng)一查詢檢索，如圖4所示。

圖4 地形圖歷分析專題圖

②歷史數(shù)據(jù)檢索:與圖歷表管理相對(duì)應(yīng)的是，在某一個(gè)發(fā)生數(shù)據(jù)修測(cè)的時(shí)間點(diǎn)上，用戶還可以調(diào)閱該時(shí)間點(diǎn)上數(shù)據(jù)版本的前后對(duì)比信息，便于用戶檢索和查閱歷史數(shù)據(jù)，如圖5所示。

圖5 歷史數(shù)據(jù)版本檢索比對(duì)圖

(6)空間數(shù)據(jù)分發(fā)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存放的是ArcSDE的FeatureClass數(shù)據(jù)，而生產(chǎn)用的是EPS2008的EDB格式的文件數(shù)據(jù)，外部用戶所需要的數(shù)據(jù)格式更是多種多樣，包括DWG格式文件、DGN格式文件、ArcGIS Shape格式文件、MapInfo Tab格式文件等等。

系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)分發(fā)功能主要就是根據(jù)用戶選擇的空間范圍以及需要的數(shù)據(jù)格式，將數(shù)據(jù)庫中的SDE數(shù)據(jù)下載并轉(zhuǎn)換成其他的數(shù)據(jù)格式，提供給不同的用戶使用。

(7)系統(tǒng)維護(hù)管理

系統(tǒng)維護(hù)管理功能主要是保證系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行所需的一些輔助管理功能。具體包括:

①用戶管理:用戶信息(用戶名稱、所在部門、對(duì)應(yīng)角色等)的管理。

②組織管理:用戶所在組織機(jī)構(gòu)信息(組織名稱、包含用戶等)的管理。

③角色管理:系統(tǒng)操作角色信息(角色名稱、允許操作的功能權(quán)限、相關(guān)的用戶名稱等)的管理。

④參數(shù)管理:系統(tǒng)運(yùn)行中一些關(guān)鍵參數(shù)的配置管理。方便用戶在環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，對(duì)這些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行修改和配置，提高系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性。

5 項(xiàng)目的特色

(1)實(shí)現(xiàn)了“測(cè)繪一張圖”

系統(tǒng)基于ArcSDE+Oracle技術(shù)，在輔以EPS的符號(hào)化顯示技術(shù)，將 1∶500地形圖、1∶1 000地形圖、1∶2 000地形圖、地下綜合管線數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、GIS電子地圖數(shù)據(jù)、地理實(shí)體數(shù)據(jù)等有機(jī)地整合到“一張圖”上，使數(shù)據(jù)的管理、應(yīng)用和維護(hù)更加方便、直觀，也為其他部門的管理和經(jīng)營(yíng)人員查詢和了解院部的數(shù)據(jù)資源提供了便利，如圖6所示。

圖6 實(shí)現(xiàn)了“測(cè)繪一張圖”

另外，隨著應(yīng)用的深入，還可以將其他更多的數(shù)據(jù)資源納入這個(gè)管理系統(tǒng)，例如控制點(diǎn)資料、電子政務(wù)GIS應(yīng)用數(shù)據(jù)等。

(2)嚴(yán)格的數(shù)據(jù)出入庫管理

在圖幅管理模式下，數(shù)據(jù)的出入庫管理相對(duì)簡(jiǎn)單，只要對(duì)同一個(gè)圖幅的文件進(jìn)行拷貝和粘貼操作就可以完成(在數(shù)據(jù)質(zhì)量通過質(zhì)檢的前提下)。在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的出入庫管理需要解決不同的平臺(tái)數(shù)據(jù)格式(EPS2008 EDB數(shù)據(jù)和ArcGIS Geodatabase數(shù)據(jù))之間的圖層對(duì)照、屬性字段對(duì)照、空間數(shù)據(jù)異常監(jiān)測(cè)等諸多問題，因此需要更加嚴(yán)格的管理措施:

①圖層對(duì)照:系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)階段，為所有的專題要素圖層都建立對(duì)照關(guān)系，如地形圖中的植被點(diǎn)、植被線、植被面都在EPS數(shù)據(jù)和Geodatabase數(shù)據(jù)中建立了對(duì)應(yīng)的植被點(diǎn)、植被線、植被面的FeatureClass，管線數(shù)據(jù)中將EPS中的給水管線圖層映射到Geodatabase中的對(duì)應(yīng)給水點(diǎn)、給水線、給水注記的FeatureClass等。

但EPS平臺(tái)還會(huì)為數(shù)據(jù)文件增加輔助圖層用于編輯，如地形圖中的Default、PNT數(shù)據(jù)圖層，管線圖中的管線草圖、斷面圖層等，這些輔助圖層中臨時(shí)數(shù)據(jù)如果在入庫前沒有處理好，入庫監(jiān)測(cè)時(shí)系統(tǒng)就會(huì)提示異常，以防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失。

另外，正是因?yàn)橛辛诉@種嚴(yán)格的圖層對(duì)照關(guān)系，才使得數(shù)據(jù)的分層出入庫成為可能，如地下管線的出入庫就可以根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇下載和上傳的管線種類(如單一的路燈管線修測(cè)、包含煤氣、天然氣、液化氣3種管線的燃?xì)夤芫€修測(cè)等)。

②屬性字段對(duì)照:由于該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的GIS要素級(jí)管理，因此屬性信息非常豐富，這一點(diǎn)在管線數(shù)據(jù)管理上特別突出。在管線的屬性數(shù)據(jù)中，甚至還包含了空間拓?fù)湫畔ⅲ绻茳c(diǎn)和管線的連接關(guān)系就是通過管線的起始點(diǎn)編號(hào)、終止點(diǎn)編號(hào)，管點(diǎn)的所在管線編號(hào)等屬性信息來表達(dá)的。因此在數(shù)據(jù)的出入庫過程中，必須建立嚴(yán)格的字段映射和對(duì)照關(guān)系，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的混亂或丟失。

圖7 數(shù)據(jù)上傳前的異常監(jiān)測(cè)

③空間數(shù)據(jù)異常監(jiān)測(cè):由于EPS平臺(tái)和ArcGIS平臺(tái)在空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)上有不同的要求，因此EPS數(shù)據(jù)要素的某些空間特征在ArcGIS的Geodatabase數(shù)據(jù)中是不允許存在的，如地形圖數(shù)據(jù)中的自相交線、自相交面，管線數(shù)據(jù)中的平鋪線、點(diǎn)線(區(qū)分變坡點(diǎn)線)等特殊情況，都必須在入庫階段進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)異常，就提示數(shù)據(jù)管理員進(jìn)行相應(yīng)的處理，如圖7所示。

(3)靈活的歷史數(shù)據(jù)版本管理

在圖幅文件的管理模式下，歷史數(shù)據(jù)的管理是直接將歷史文件更名，在文件名上加入時(shí)間版本信息，以備份保存的方式進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的管理和檢索。

新的技術(shù)體系下，所有的數(shù)據(jù)都是基于要素的方式進(jìn)行管理，為了有效地管理歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中為歷史數(shù)據(jù)建立了與現(xiàn)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完全相同的FeatureClass，并且在所有的空間要素的記錄中都增加了標(biāo)識(shí)時(shí)間的字段(采集時(shí)間和更新時(shí)間)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫發(fā)生更新操作時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將舊的要素剪切移植到歷史數(shù)據(jù)圖層，同時(shí)將新的要素添加到現(xiàn)狀表中。當(dāng)需要調(diào)閱歷史數(shù)據(jù)時(shí)，再根據(jù)時(shí)間段從現(xiàn)狀庫和歷史庫取出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的分析和綜合運(yùn)算后就能得到某時(shí)間段的歷史數(shù)據(jù)版本。

(4)修測(cè)項(xiàng)目范圍沖突的協(xié)調(diào)管理

在日常的測(cè)繪生產(chǎn)中，兩個(gè)或更多的項(xiàng)目范圍線發(fā)生交叉沖突的情況經(jīng)常發(fā)生，兩個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目組爭(zhēng)用同一塊數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致工期延遲、數(shù)據(jù)丟失等不良的后果。

在圖幅文件管理模式下，數(shù)據(jù)都是以圖幅為單位，發(fā)生數(shù)據(jù)沖突時(shí)，往往由數(shù)據(jù)管理員和作業(yè)組之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，使得爭(zhēng)用數(shù)據(jù)(常常是若干個(gè)單獨(dú)的圖幅文件)的使用和修改有序進(jìn)行，從而避免混亂。

在要素管理模式下，數(shù)據(jù)不再以圖幅進(jìn)行分割，而是根據(jù)選定的更新區(qū)域進(jìn)行整體的下載，對(duì)于沖突區(qū)域的處理必須采用不同的方式，如圖8所示。

圖8 修測(cè)項(xiàng)目更新區(qū)域沖突示意圖

在該系統(tǒng)中，我們采取了機(jī)器判讀和人工干預(yù)相結(jié)合的辦法:

①機(jī)器判讀:在每個(gè)項(xiàng)目上傳入庫之前，軟件系統(tǒng)都要與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過檢查可以發(fā)現(xiàn)沖突區(qū)域中是否有其他工程修改的要素，如果有，則可以提示數(shù)據(jù)管理員下載最新的數(shù)據(jù)，交給未入庫的項(xiàng)目組進(jìn)行處理。

②人工干預(yù):機(jī)器判讀會(huì)增加作業(yè)員的工作量，在實(shí)際操作中往往會(huì)遇到阻力。人工干預(yù)可以通過等待前一項(xiàng)目入庫、修改更新區(qū)域、項(xiàng)目組之間協(xié)商等手段來盡量避開或減少?zèng)_突，減少工作量。另外，人工干預(yù)還可以將一個(gè)大范圍的修測(cè)任務(wù)(如市政道路工程等)分割成若干個(gè)小的修測(cè)任務(wù)，便于多個(gè)作業(yè)員協(xié)同工作，既可減少?zèng)_突，又可提高作業(yè)效率。

(5)海量空間數(shù)據(jù)的高效管理

一個(gè)城市的空間數(shù)據(jù)常常都是海量信息，以福州為例，目前福州市建成區(qū)的面積已擴(kuò)展到400 km2，隨著福州“東移南擴(kuò)”的推進(jìn)，城區(qū)面積還將進(jìn)一步擴(kuò)大;從數(shù)據(jù)庫的角度看，目前已經(jīng)入庫的地形圖和管線數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀要素量達(dá)到了700多萬，加上歷史記錄，數(shù)據(jù)庫已達(dá)到1 000萬條記錄的量級(jí)。

為了在保證數(shù)據(jù)安全的前提下盡量提高數(shù)據(jù)庫的訪問與響應(yīng)效率，系統(tǒng)除了在服務(wù)器硬件配置上采用較好的設(shè)備外，還在軟件優(yōu)化方面采用了數(shù)據(jù)緩存、多線程、空間索引優(yōu)化等多項(xiàng)技術(shù)來提高數(shù)據(jù)庫的訪問效率，改善了用戶的操作體驗(yàn)，滿足日常生產(chǎn)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)效率的要求。

6 結(jié)論

系統(tǒng)投入運(yùn)行后，經(jīng)過近一年的實(shí)踐檢驗(yàn)和不斷的優(yōu)化完善，軟件系統(tǒng)及配套的管理制度已經(jīng)能基本上滿足我院地形圖和管線日常修測(cè)的數(shù)據(jù)生產(chǎn)和更新管理，并且通過與院內(nèi)相關(guān)業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)的有機(jī)銜接，實(shí)現(xiàn)了平滑的過渡。

該項(xiàng)目的實(shí)施和應(yīng)用，對(duì)于我院在新的技術(shù)平臺(tái)下建立信息化測(cè)繪技術(shù)體系具有重要的意義。一方面，它解決了新平臺(tái)下數(shù)據(jù)生產(chǎn)和更新管理的問題，另一方面，建設(shè)了新的數(shù)據(jù)庫體系，整合了數(shù)據(jù)資源。

同時(shí)，該項(xiàng)目還為以后將更多的測(cè)繪資源數(shù)據(jù)進(jìn)行整合奠定了基礎(chǔ)，如果進(jìn)一步加以擴(kuò)展，既可以更好地整合城市測(cè)繪的數(shù)據(jù)資源，也可以更好為“數(shù)字城市”的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)服務(wù)，更好地為政府和社會(huì)公眾服務(wù)。

［1］周信炎.信息化測(cè)繪體系:一個(gè)新的戰(zhàn)略方向——訪中國測(cè)繪學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)楊凱［R］.中國測(cè)繪學(xué)報(bào)，2006.5.16

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［5］王磊.城市空間數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)更新生產(chǎn)體系關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.測(cè)繪通報(bào)，2010(05).

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