測繪資料檔案管理系統功能總體設計研究

文/福建省制圖院 趙常紅

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測繪資料檔案管理系統功能總體設計研究

文/福建省制圖院 趙常紅

【摘要】本文基于國內測繪檔案管理信息化建設的現實需要，結合福建省制圖院測繪檔案管理信息系統建設的案例實際，對測繪檔案管理信息系統的設計與開發進行了深入探討。

【關鍵詞】測繪資料；檔案；管理；應用

20世紀80年代以來，隨著數據庫技術、網絡技術、軟件技術的飛速發展，檔案信息化水平也得到了飛速提高，大量檔案管理系統如雨后春筍般涌現出來，在不同行業領域得到了應用，如泰坦軟件開發的 DARMS 檔案管理系列軟件，量子偉業開發的PDE 數字檔案管理系統等。這些系統雖然形式多樣，但總體來說都是行業信息的 MIS（管理信息系統），主要用于文書檔案的內部管理和對外服務（以文字、圖片、視頻為主）。與此同時，GIS 理論與方法也在這一階段得到了迅猛發展，并迅速趨于成熟，GIS 軟件的研制和開發也取得了很大成績，涌現出一些有代表性的 GIS軟件，如Arc/Info、Genamap、MGE、Cicad、System9 等。這些客觀上助推了我國測繪生產體系從模擬到數字的跨越，隨著生產方式的轉變，我國測繪系統在開展測繪活動的過程中形成了海量的測繪檔案數據（不同于原來的紙質測繪檔案，形式上更加多樣），在測繪檔案管理方面有了更急迫的需求。但這些測繪檔案管理有別于普通文書檔案管理的地方是：測繪檔案形式多樣，管理工作相對復雜，難度較大。目前國內各級測繪檔案管理部門大多仍然采用原來傳統手工加簡單計算機輔助管理的模式，工作效率不高，整體信息化程度低，難以充分利用已有的測繪檔案成果，極大地阻礙了測繪檔案信息化建設的發展進程。在全國范圍內僅有少數單位如國家基礎地理信息中心、山西省測繪資料檔案館、浙江省測繪資料檔案館、福建省制圖院等建立了測繪檔案管理信息系統，而這些系統大多為純 MIS，較少采用 GIS 技術手段，管理基本上仍按普通文書檔案方式進行，涵蓋內容偏小。

一、測繪檔案管理業務流程分析

其中測繪檔案成果數據的歸檔包括：中心內部形成的數據歸檔（即“內部歸檔”）、福建測繪地理信息局范圍內的數據歸檔（即“外部歸檔”）和中心收集的測繪生產使用的資料等歸檔過程；測繪成果的提供使用包括：國民經濟建設各部門索取（即“局外”）、福建測繪地理信息局各生產單位索取（即“局內”）和中心內部各部門使用（即“內部”）三個過程。

根據福建地信中心具體的業務需求，可將系統功能需求分為以下幾個方面：一是測繪檔案的題錄和編輯。設計向導式界面，提供靈活、多樣的題錄和編輯功能，實現對測繪檔案信息錄入和編輯管理，以及誤碼控制、數據刻錄和檔號的自動編制等功能，為測繪檔案的標準化和信息化提供工具平臺。二是測繪檔案的查詢和瀏覽。基于 GIS 開發“按圖索驥”的圖形/圖像搜索引擎、二次聯想式查詢，并通過對屬性值設計的管理數據模型，完成統計和稽查，為相關業務部門提供直觀便捷的圖屬一體化平臺，實現測繪檔案的快速查詢、瀏覽、統計和分析。三是測繪檔案的分發和服務。針對福建地信中心的測繪檔案分發服務業務（包括地形圖、大地成果、4D數據、影像等），基于GIS開發測繪檔案的信息查詢、檔案數據選擇、調檔、圖單打印、統計分析、檔案借閱等功能，將各類檔案的分發服務與后臺互動操作集約到一起，為日常業務開展提供方便易用的工具平臺。四是測繪檔案的存儲與備份。福建地信中心根據檔案管理需要，采購了智能光盤庫設備，由于該設備是面向普通文書檔案通用設備，因此需要結合測繪檔案的特點進行定制，實現測繪檔案的存儲、調檔、讀取、備份等一系列功能。五是測繪檔案目錄網上發布。基于 WebGIS、網絡技術等手段，將各類測繪檔案成果在福建地信中心的網站上發布，使其成為社會公眾和同業部門的網上交流、業務咨詢服務和信息反饋的窗口，一方面為社會公眾提供及時、便捷的測繪服務；同時也便于加強同業館際交流、擴大不同部門間的項目合作渠道和信息交流。六是客戶信息登記。開發客戶信息的錄入、編輯、查詢等功能，實現對客戶信息的統一管理和更新維護，并為測繪檔案的分發提供基礎信息。

二、系統總體架構

本系統基于測繪檔案信息屬性數據庫和 ARCSDE 建立的測繪檔案成果空間數據庫，采用 ArcEngine 和 ArcGIS Server，以 C/ S+ B/S 混合架構開發福建省測繪檔案管理信息系統（其中查詢瀏覽子系統、客戶信息登記子系統、分發借閱子系統、檔案錄入子系統、系統管理子系統和存儲備份與歸檔子系統采用 C/S 架構，目錄信息發布子系統采用 B/S 架構），為福建地信中心的測繪檔案成果的存儲、管理、查詢統計分析和分發服務提供一體化平臺。總體架構圖如下：

作為一個大型的測繪檔案管理系統，本系統由后臺數據層、核心業務層、公眾服務層三個層次組成。在三個層次中，后臺數據層是系統運行的基礎，運用現代最新存儲技術、存儲理念將各類測繪檔案成果安全、高效地進行存儲和備份；核心業務層是根據中心業務流程對測繪檔案成果進行歸檔、查詢、調用、借閱、分發、統計;公眾服務層是對外的接口，為社會公眾提供測繪信息的目錄查詢檢索。

三、數據庫設計

“三分技術、七分管理、十二分數據”是數據庫建設的國際

公認格言，由此可見數據及數據庫建設在系統建設中的重要性。數據庫設計的好壞直接影響系統的性能。根據福建地信中心的業務需求，應在內外網物理隔離環境中分別實現測繪檔案的檔案管理和檔案信息發布，因此數據庫也分內外網分別進行設計。基于內網的福建測繪檔案數據庫設計為兩個子庫：檔案題錄信息數據庫和空間數據庫。福建地信中心館藏各類檔案題錄信息數據以關系型數據表存儲在檔案題錄信息數據庫中，同時為了直觀地對檔案成果數據進行管理，將道路、水系、居民地、各級比例尺的結合表、其他檔案成果范圍等矢量數據存儲在空間數據庫中，該空間數據庫設計為 ArcGIS 的空間數據庫（Geodatabase），通過SQLSERVER2000 和 ArcSDE 實現，其數學基礎如下：坐標系：大地坐標系；參考橢球：1975年國際橢球體；高程基準：1985國家高程基準；單位：度。兩個子庫之間通過檔號進行關聯。另外，對于測繪檔案數據實體（譬如 4D 數據、影像數據等）不在數據庫中存儲，而是以文件方式存儲于磁盤陣列（在線）、光盤庫（近線）、磁帶庫（離線）中，其位置信息存儲在檔案題錄信息數據庫中，實現關聯一體化管理。數據庫總體結構如下：

基于外網的福建測繪檔案信息目錄數據庫是在內網數據庫的基礎上進行數據抽取形成的，其中檔案題錄信息存儲在關系型數據庫中，抽取出的空間數據直接以文件數據庫方式存儲，在ArcMap 中進行地圖文檔配置后通過 ArcGIS SERVER 進行服務發布，包括背景空間數據（包括境界、河流、公路、居民地等）、結合表數據（分紙質地形圖、4D 數據、大地成果等類型測繪檔案的多尺度結合表）、其他空間范圍數據（包括航空影像、遙感影像等測繪檔案的空間范圍）、測繪檔案目錄信息（與空間數據相對應的測繪檔案目錄屬性信息）。

四、系統功能總體設計

（一）子系統劃分原則。要使系統容易擴充，就要使它的結構清楚，所以，把系統分成若干個符合一定要求的子系統（或模塊）是很有必要的。子系統（或模塊）的設計是獨立進行的，設計過程中需要不斷地吸取用戶調查提供的信息，并且將他們與目前生產實踐的需要及未來發展的可能結合起來，不斷進行修改，最大限度地滿足需求。

子系統是采用結構化設計方法進行系統總體設計的一個重要概念，因此，在系統總體設計中，一項主要的工作就是確定子系統結構及其所承擔的任務。系統由以下七個互相獨立的子系統共同實現，每個子系統按照其內部功能的相對獨立性又劃分為若干個模塊，每個模塊執行一系列相互關聯的具體功能。

（二）查詢瀏覽子系統。基于 GIS 開發“按圖索驥”的圖形/圖像搜索引擎、二次聯想式查詢，并通過對屬性值設計的管理數據模型，完成統計和稽查，為相關業務部門提供直觀便捷的圖屬一體化平臺，實現測繪檔案的快速查詢、瀏覽、統計和分析。

（三）客戶信息登記子系統。開發客戶信息的錄入、編輯、查詢等功能，實現對客戶信息的統一管理和更新維護，并為測繪檔案的分發提供基礎信息。

（四）分發借閱子系統。針對福建地信中心的測繪檔案分發服務業務（包括地形圖、大地成果、4D 數據、影像等），基于GIS 開發測繪檔案的信息查詢、檔案數據選擇、調檔、圖單打印、統計分析、檔案借閱等功能，將各類檔案的分發服務與后臺互動操作集約到一起。

（五）檔案錄入子系統。設計向導式界面，提供靈活、多樣的題錄和編輯功能，實現對測繪檔案信息錄入和編輯管理，以及誤碼控制、數據刻錄和檔號的自動編制等功能。

（六）系統管理子系統。為了保障各項業務開展的獨立性，需要實現角色創建、權限分配和用戶角色關聯等功能，為不同業務權限的用戶設置權限范圍。

（七）存儲備份與歸檔子系統。基于智能光盤庫設備，結合測繪檔案的特點進行定制，實現測繪檔案的存儲、調檔、讀取、備份等一系列功能。

（八）目錄信息發布子系統。基于 WebGIS、網絡技術等手段，將各類測繪檔案成果在福建地信中心的網站上發布，使其成為社會公眾和同業部門的網上交流、業務咨詢服務和信息反饋的窗口，一方面為社會公眾提供及時、便捷的測繪服務；同時也便于加強同業館際交流、擴大不同部門間的項目合作渠道和信息交流。

五、結束語

20 世紀 90 年代以來，我國的測繪事業取得了蓬勃的發展，各種新技術、新產品不斷出現，測繪生產完成了從模擬技術體系向數字化生產技術體系的跨越，正向著測繪技術信息化方向迅猛發展。因此，加強測繪檔案規范管理，開展測繪檔案信息化建設，提升測繪科技檔案管理的整體水平，勢在必行，并成為測繪事業整體持續發展的重要組成部分。

參考文獻：

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