城市基礎地理空間數據庫設計與實現研究

摘 要：本文基于筆者從事GIS設計與實現的相關工作經驗，以基于ArcEngine的城市基礎測繪成果數據庫管理系統設計實現為研究對象，論文首先從其中涉及的關鍵技術開始研究分析，在此基礎上，詳細論證了該數據庫管理系統的設計和實現方法，全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華，相信對從事數字城市相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關鍵詞：ArcEngine 基礎測繪成果 數據庫管理系統 設計

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（a）-0000-00

1 引言

測繪成果為區域經濟規劃、國土資源調查以及農林水利、能源交通、城市規劃建設等諸多方面提供大量與地理位置有關的基礎信息，因而在整個測繪部門的管理中成果管理顯得尤為重要。隨著計算機技術、空間技術、通訊技術的飛速發展，測繪地理信息發展也出現了日新月異的變化，測繪成果廣泛地應用于國民經濟建設的各個領域。

但目前，大部分的測繪成果管理仍處于手工階段，人力物力資源消耗大、工作效率低、工作可靠性差。面對著測繪技術的迅猛發展和變化，面對著凝聚著廣大測繪工作者辛勤汗水的大量珍貴的測繪成果，如何管理好這些測繪成果，使其接收、存儲、管理、供應更加規范和高效成為我們迫切需要解決的問題。

改革開放以來，我國城市建設實現了高速、持續的發展。在信息化的時代，信息已成為一項重要資產。對信息的有效管理和利用，將大大地提高企業內部運作的效率和對市場需求的快速反應能力，最終增強市場競爭力。從城市建設規劃決策層和各個管理決策層角度出發，決策者需要在宏觀上對全市的測繪成果的情況等綜合指標有一個全面的了解；對于各種建設工程的設計、施工以及管理操作人員來講，實現測繪成果資料管理的全面化和自動化，才能更好地提高工作效率，順應信息化社會的發展潮流。因此，在測繪成果的管理中，迫切需要引進一種新型的管理手段，能夠依托計算機對現有數據進行有效的綜合、分析和利用。于是，管理測繪成果的地理信息系統應運而生。

2 城市基礎測繪成果數據庫管理系統設計

2.1 系統總體設計

（1）數據操作功能

1）數據錄入。將測量成果數據錄入到數據庫中加以管理，采用用戶對應權限的方式來保證數據的保密和安全。主要采用人工錄入的方式將數據錄入到數據庫中。2）數據更新。在保證數據保密和安全的前提之下進行數據的更新。主要是修改控制點的可修改的屬性信息（如點名、點號一般是不允許修改的）。3）數據刪除。在數據保密和安全的前提下將控制點測量成果數據庫中無效的控制測量成果數據進行刪除。由于控制測量成果數據是重要而且需嚴格保密的數據，在使用刪除時應慎重小心，系統將用提示的方式提醒用戶，待用戶確認后再刪除這些控制點。

（2）數據檢索統計功能

該模塊是整個系統的核心模塊，要求能夠以多種方式進行數據檢索，它主要包括：圖形交互檢索、坐標檢索、統計。圖形交互檢索包括按圓、矩形、多邊形、緩沖區等查詢。坐標檢索通過輸入左下角、右上角坐標來查詢出此范圍內的控制點。統計功能是統計出等級平面控制點的數量。

（3）圖形顯示功能

應能夠對城市測繪成果數據進行分層顯示。1）圖形具有縮放功能。2）全屏顯示。當圖形放大或縮小后可以通過全屏顯示功能使圖層恢復到原始狀態。3）圖形平滑漫游。為用戶提供平滑漫游功能，并實現無縫，無刷新的視覺效果，以便于用戶瀏覽和定位。

（4）控制點管理功能

控制點管理功能是系統的一大特色模塊。

1）添加控制點。因為此測繪成果管理信息系統具有現勢性的特點，能夠靈活方便的添加上所需要的控制點符號，并使其具有相應的屬性信息，如水準點、三角點、導線點、其它控制點等。2）刪除控制點。控制點在長期的使用過程中，由于保護不當，有的控制點會被損壞，有的由于精度不夠，失去使用價值，對這樣的控制點要進行刪除。3）控制點查詢。為了快速查找到所需要的控制點，可以通過點名查詢、點號查詢的方式，快速查找到。

（5）坐標轉換功能

它能使不同坐標系下的坐標轉換到同一坐標系下，以方便用戶對控制點使用，如高斯坐標到大地坐標、大地到高斯坐標、三度帶到六度帶、六度帶到三度帶各坐標之間的相互轉換。

（6）竣工成果管理

1）能把竣工測量成果數據錄入到系統中。2）能夠查詢出竣工測量數據以及竣工成果平面圖，并可以直接打開查詢到的竣工成果平面圖形和相應的Word文檔。3）可以把竣工測量成果平面圖在系統中定位，便于查看哪些地方已進行了竣工測量。

2.2系統數據庫設計

GIS數據庫是對空間數據與屬性數據存放的一個集合。建立數據庫不僅僅是為了保存數據，更主要的是為了幫助人們管理和控制與這些數據相關聯的事物。在地理空間數據管理中以多種方式錄入的地理數據，用有效的數據組織形式進行數據庫管理、更新、維護、快速查詢檢索，多種方式輸出決策所需的地理空間信息。本系統實際上也可看成是GIS與管理信息系統的結合，從而形成信息集成的管理方式。這種管理模式融合了現有信息管理系統的通用性和地理信息管理的實用性，以地理信息為紐帶連接整個城市相關信息，將整個城市的信息內容自然、一致地整合于一個統一的可視化管理信息系統平臺下。根據空間位置關系，對城市信息作檢索、查詢、分析、統計，構建一個完整的可視化數據庫系統。數據庫的組織和管理是信息系統的基礎，直接影響工作效率和用戶的使用。

3 基于ArcEngine的數據庫管理系統實現

3.1系統特點與功能

該系統主要用于測繪成果的管理，可管理各等級控制點點號，點名，等級，所屬區域，該點的54坐標，80坐標，國家高程等各種控制點信息以及竣工平面圖圖形，竣工日期，竣工單位等竣工測量成果信息。系統采用GIS技術來對測繪成果進行可視化管理，竣工平面圖等圖形數據直接存于數據庫中。

系統具有的主要功能如下：

1）可進行控制點信息的輸入、更改、刪除操作。2）可進行圖形的基本操作，如平移、放大、縮小、漫游。3）可根據點號、點名等信息查詢控制點。4）可以通過畫矩形，畫圓，畫多邊行以及輸入緩沖半徑等查詢其范圍內的控制點。5）可進行報表的生成與制作，并可以把生成的報表以Excel、pdf等多種格式輸出。6）可以通過輸入竣工日期、施測單位、項目名稱等查詢竣工測量工程項目。7）可以通過選擇所屬工程項目信息查詢竣工平面圖，并可以雙擊查詢到的圖形文件名自動打開cad圖形。

圖1 系統主界面

系統操作簡潔、方便，主界面如圖1所示：

系統主界面包括：系統菜單、系統工具欄、圖形顯示區和系統狀態欄。

系統菜單欄：提供系統操作的菜單選項。

系統工具欄：提供系統操作的工具按鈕。

圖形顯示區：顯示當前圖層的圖形。

3.2文件管理

文件管理主要包括添加數據、新建地圖文檔、打開地圖文檔、保存地圖文檔、

另存為地圖文檔、退出系統。

（1）添加數據：單擊添加數據可以把數據庫中的數據添加到系統中。（2）新建：單擊新建可以新建一幅空白的地圖。（3）打開：單擊打開可以打開一幅以.mxd為后綴的地圖。（4）保存：單擊保存可以把打開的地圖保存起來。（5）另存為：單擊另存為可以把打開的地圖另存到指定的地方。（6）退出：單擊退出就可以退出整個系統。

本模塊用到的邏輯與算法：

1）獲取MXD文件的路徑；2）檢查路徑是否正確；3）在MapControl中顯示地圖信息；

主要用到的方法：

1）CheckMxFile（）檢查路徑是否正確；2）LoadMxFile（）路徑正確，則在MapControl控件加載地圖；

3.3數據操作

數據操作主要包括數據錄入、數據更新、數據刪除。

1）數據錄入：單擊數據錄入子菜單，就可以把數據錄入到系統中。2）數據更新：單擊數據更新子菜單。數據更新主要是修改控制點的可修改的屬性信息（如點名、點號一般是不允許修改的），本系統的更新是打開控制點的屬性表，然后在表里面進行修改，修改后單擊更新按鈕，數據就進行了更新。3）數據刪除：單擊數據刪除子菜單。

數據刪除是選擇要刪除的一行，單擊刪除按鈕就可以對無效的控制點成果數據進行刪除。由于控制點成果數據是重要而且需嚴格保密的數據，在使用刪除按鈕時應慎重小心，系統用提示的方式提醒用戶，待用戶確認后方可刪除此控制點信息。該模塊用dataGridView控件顯示出控制點的屬性，然后再更新數據或刪除數據。

4 結論

隨著城市建設規模的不斷擴大，城市測繪成果管理信息量也會大大增加，傳統的城市測繪成果管理方式已不能滿足現代化的需要，因此，有必要對測繪成果進行科學、合理、有效的組織和進行動態的采集、存儲、管理及利用。測繪成果涉及地理空間數據、屬性數據、社會經濟、法律法規等，內容多，處理過程復雜。采用以GIS技術和IT技術為核心的新技術、新方法對城市的測繪成果信息進行管理，是測繪成果及其日常管理工作發展的趨勢和現實可行的選擇。

參考文獻

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