省級(jí)測(cè)繪檔案管理與服務(wù)系統(tǒng)研建

■滕　潔

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省級(jí)測(cè)繪檔案管理與服務(wù)系統(tǒng)研建

■滕潔

本文以廣東省測(cè)繪檔案管理與服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)為例，探討當(dāng)前省級(jí)測(cè)繪檔案管理與服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的思路和措施。

1.新時(shí)期測(cè)繪檔案的特征

1.1歸檔數(shù)據(jù)量大

伴隨對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)獲取周期大大縮短，測(cè)繪檔案歸檔數(shù)據(jù)量快速增長，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)總量大（年均歸檔量達(dá)20TB）、單個(gè)數(shù)據(jù)文件大（單個(gè)遙感影像文件普遍在1G以上）、數(shù)據(jù)文件個(gè)數(shù)多，需要產(chǎn)生龐大的目錄管理信息。這需要具備強(qiáng)大的測(cè)繪檔案資源信息儲(chǔ)備、過硬的測(cè)繪成果檔案處理技術(shù)和高效的利用方式，才能使測(cè)繪檔案服務(wù)滿足社會(huì)的需求強(qiáng)度。

1.2測(cè)繪檔案分類復(fù)雜、易于變化

按專業(yè)類型，分為大地測(cè)量、工程測(cè)量、攝影測(cè)量與遙感、海洋測(cè)繪、地圖制圖等，按資料類別，分為技術(shù)文件、外業(yè)觀測(cè)資料、計(jì)算資料、成果資料等；按載體類型，又分為紙質(zhì)、膠片、底片、薄膜、磁帶、磁盤、光盤、硬盤等，按數(shù)據(jù)格式，又包含doc、txt、xml、shp、gdb、gwp、dwg、tiff、bil等。各類測(cè)繪檔案的實(shí)體分類表結(jié)構(gòu)差別較大，難以統(tǒng)一。

1.3現(xiàn)勢(shì)性要求高

現(xiàn)勢(shì)性是指所提供的測(cè)繪檔案服務(wù)所提供的測(cè)繪成果資源要盡可能地體現(xiàn)當(dāng)前最新的情況。隨著當(dāng)前城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，地物地貌和各種信息數(shù)據(jù)日新月異，在大量的測(cè)繪檔案涌入的測(cè)繪檔案保管部門的同時(shí)，社會(huì)又對(duì)現(xiàn)勢(shì)性好、精度高和大范圍的測(cè)繪檔案數(shù)據(jù)服務(wù)具有迫切的需求，這對(duì)測(cè)繪檔案保管部門的管理和服務(wù)提出了更大的考驗(yàn)。

1.4時(shí)空特性強(qiáng)

測(cè)繪生產(chǎn)是在一定地域范圍內(nèi)進(jìn)行的，因而作為測(cè)繪生產(chǎn)活動(dòng)記錄的測(cè)繪成果資料檔案表現(xiàn)出明顯的地域特征。同時(shí)，測(cè)繪檔案也具有很強(qiáng)的時(shí)間特性，同一區(qū)域的測(cè)繪檔案，在不同的歷史時(shí)期一般具有不同的檔案版本，各個(gè)時(shí)期的檔案共同構(gòu)成了該區(qū)域的發(fā)展軌跡，對(duì)于區(qū)域發(fā)展脈絡(luò)的分析研究具有重要作用。

2.測(cè)繪檔案信息化現(xiàn)狀與存在問題

2.1海量數(shù)據(jù)管理力不從心

數(shù)據(jù)規(guī)模呈指數(shù)級(jí)增長，導(dǎo)致管理繁重；數(shù)據(jù)隨項(xiàng)目分散存儲(chǔ)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)重復(fù)、冗余，并使設(shè)備資源浪費(fèi)嚴(yán)重；數(shù)據(jù)查詢提取困難，導(dǎo)致數(shù)據(jù)使用效率低下；歷史檔案數(shù)據(jù)的價(jià)值沒有得到有效利用，檔案數(shù)據(jù)整體性、安全性無法得到保障。

2.2檔案管理與成果利用脫節(jié)

測(cè)繪檔案具有項(xiàng)目特征，測(cè)繪項(xiàng)目從項(xiàng)目任務(wù)下達(dá)、項(xiàng)目任務(wù)生產(chǎn)、項(xiàng)目成果質(zhì)檢、成果歸檔到檔案的利用服務(wù)，要經(jīng)過很多環(huán)節(jié)和部門，當(dāng)前的測(cè)繪服務(wù)平臺(tái)無法實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的前端控制和全程管理跟蹤，測(cè)繪檔案的管理環(huán)節(jié)與服務(wù)環(huán)節(jié)是脫離的，導(dǎo)致測(cè)繪檔案服務(wù)資源的更新速度跟不上數(shù)據(jù)實(shí)際獲取的速度。

2.3匯交工作量巨大

一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目所形成的測(cè)繪檔案數(shù)據(jù)量往往具有數(shù)百GB甚至更大，且種類繁多、內(nèi)容復(fù)雜、表現(xiàn)形式多樣，這給匯交工作帶來很大的難度。如果采用人工方式進(jìn)行匯交，需要人工對(duì)匯交檔案的完備性、規(guī)范性等進(jìn)行檢查并進(jìn)行存儲(chǔ)，人工提取相應(yīng)的著錄項(xiàng)信息，不僅工作量大、工作效率低，還容易出錯(cuò)。

3.省級(jí)測(cè)繪檔案管理與服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)

3.1建設(shè)總體思路

省級(jí)測(cè)繪檔案管理與服務(wù)系統(tǒng)主要針對(duì)當(dāng)前測(cè)繪檔案信息化管理工作中存在的問題和測(cè)繪檔案的新特征，綜合利用WebGIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、文件傳輸?shù)燃夹g(shù)而建立起來的，解決了現(xiàn)今測(cè)繪檔案在存儲(chǔ)、管理、分發(fā)利用過程中的種種問題，實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪檔案資料從項(xiàng)目任務(wù)下達(dá)、到檔案匯交、組卷歸檔、查詢檢索、銷毀、提供利用等全生命周期的信息化管理，提高工作效率，促進(jìn)測(cè)繪成果檔案社會(huì)化應(yīng)用。

系統(tǒng)采用三層架構(gòu):基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層和應(yīng)用服務(wù)層。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層是核心，存儲(chǔ)了測(cè)繪檔案管理相關(guān)的檔案實(shí)體文件、檔案目錄數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、空間索引等信息，空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)分別通過ARCSDE和自定義開發(fā)的數(shù)據(jù)接口與應(yīng)用程序進(jìn)行通信。應(yīng)用服務(wù)層通過Net Framework和ArcEngine 開發(fā)C/S模式的桌面應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪檔案的信息化管理，通過Flex 和ArcGIS Server技術(shù)開發(fā)B/S模式的web應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪檔案的網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)。

3.2核心解決方案

3.2.1數(shù)據(jù)組織科學(xué)化--解決海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理問題

1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式

根據(jù)測(cè)繪檔案的海量、大二進(jìn)制等特性，采用文件與數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，其中檔案實(shí)體數(shù)據(jù)作為外部文件存儲(chǔ)，檔案的元數(shù)據(jù)、目錄數(shù)據(jù)、空間索引等采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理，通過在數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)實(shí)體數(shù)據(jù)的存放路徑來實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)。這種存儲(chǔ)方式使得海量的檔案實(shí)體文件數(shù)據(jù)傳輸快、擺脫了商用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量的限制，將目錄數(shù)據(jù)等存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，查詢檢索便利，提高了數(shù)據(jù)庫利用率。

商用數(shù)據(jù)庫平臺(tái)選擇當(dāng)前國際上先進(jìn)成熟的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Oracle 軟件，空間數(shù)據(jù)引擎選擇ESRI 公司的 ArcSDE。另外對(duì)于檔案所特有的光盤、底片、印刷地圖、文本資料等采用檔案柜存放，并采用虛擬庫房的方式進(jìn)行管理和查詢。

2.數(shù)據(jù)組織形式

測(cè)繪檔案的實(shí)體分類結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，結(jié)合多年測(cè)繪檔案管理經(jīng)驗(yàn)，將繁雜的測(cè)繪檔案實(shí)體分類歸納為四大類：成果類、控制片/加密片類、圖歷簿/調(diào)繪片類和文檔資料類，成果類又分為基礎(chǔ)地理信息、大地成果、模擬紙圖、航空航天遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)和專題成果五類，每一類再根據(jù)實(shí)體文件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)分，控制片/加密片類、圖歷簿/調(diào)繪片類和文檔資料類不再進(jìn)行細(xì)分。下圖是測(cè)繪檔案的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)，實(shí)線框類別是最小的實(shí)體分類，在數(shù)據(jù)庫中各對(duì)應(yīng)一張物理存儲(chǔ)表。

3.建立空間索引

測(cè)繪檔案成果類數(shù)據(jù)具有空間特性，通過建立空間索引，將地理位置與目錄數(shù)據(jù)、實(shí)體文件等建立關(guān)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)檔案目錄資源的可視化表達(dá)和檢索。

在ArcGIS Server地圖服務(wù)中，空間索引的質(zhì)量對(duì)數(shù)據(jù)展現(xiàn)、查詢檢索的效率有較大影響。因此，在建立空間索引時(shí)，應(yīng)盡量減少空間索引圖層的數(shù)量，避免數(shù)據(jù)冗余。

圖1 測(cè)繪檔案管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

基礎(chǔ)地理信息和模擬紙圖的空間索引通過圖幅接合表來建立，如果為每一類型每個(gè)比例尺的數(shù)據(jù)建立圖幅索引層，需要建立近50個(gè)索引層，為提高性能，每個(gè)比例尺建立一個(gè)圖幅索引層，由各類型基礎(chǔ)地理信息和模擬紙圖共用，共建立8個(gè)索引圖層，大大減少了數(shù)據(jù)冗余。大地成果的空間索引由點(diǎn)成果的概略坐標(biāo)生成，需進(jìn)行相應(yīng)的脫密處理，水準(zhǔn)點(diǎn)、GPS點(diǎn)、三角點(diǎn)、軍控點(diǎn)和標(biāo)石各建立一個(gè)空間索引圖層。航空航天衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)建立2個(gè)空間索引圖層，其中航片索引圖層通過像片的像主點(diǎn)建立，遙感影像數(shù)據(jù)的空間索引通過提前每一景數(shù)據(jù)的邊界生成空間索引。專題數(shù)據(jù)需根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)際情況來建立空間索引，例如提取邊界建立、根據(jù)圖幅接合表建立。

3.2.2測(cè)繪檔案管理與服務(wù)一體化--解決管理與服務(wù)脫節(jié)問題

將測(cè)繪項(xiàng)目全生命周期各環(huán)節(jié)：項(xiàng)目任務(wù)下達(dá)，檔案匯交、組卷歸檔、查詢檢索、銷毀、提供利用等納入到測(cè)繪檔案信息化服務(wù)平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的前端控制和全程管理跟蹤測(cè)繪檔案的完成情況，項(xiàng)目竣工驗(yàn)收后及時(shí)完成測(cè)繪檔案的收集，對(duì)收集檔案通過既定的質(zhì)量管理及檔案管理流程，以最快速度完成檔案數(shù)據(jù)的整合，通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等多種手段，快捷提供利用，保證測(cè)繪檔案資源的現(xiàn)行效用。

3.2.3測(cè)繪檔案匯交智能化--解決匯交工作量大、效率低的問題

數(shù)據(jù)匯交要解決的問題是：如何把海量分類復(fù)雜、格式多樣的匯交數(shù)據(jù)分門別類、高效智能的提取錄入到系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的檔案類別和物理存儲(chǔ)表中。本文提供的思路如下圖所示。

匯交設(shè)置環(huán)節(jié)的核心功能是進(jìn)行“入庫單位設(shè)置”，該功能確定了測(cè)繪檔案管理的深度。在數(shù)據(jù)上傳入庫環(huán)節(jié)，一方面是將檔案實(shí)體文件通過FTP上傳到磁盤陣列進(jìn)行存儲(chǔ)，另一方面則是根據(jù)用戶的“入庫單位設(shè)置”自動(dòng)提取實(shí)體文件的目錄數(shù)據(jù)進(jìn)入臨時(shí)庫中，并建立目錄數(shù)據(jù)與實(shí)體文件的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

3.2.4應(yīng)用搭建工具化--解決測(cè)繪檔案分類復(fù)雜、易于變化的問題

圖2 數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)運(yùn)用工具化的思想，設(shè)計(jì)了靈活的“三步驟”定制功能。第一步：測(cè)繪檔案分類可定制，可增加、修改、刪除檔案分類，以適應(yīng)分類的調(diào)整；第二步：定義實(shí)體分類物理存儲(chǔ)表，指根據(jù)實(shí)體分類表結(jié)構(gòu)的變化，可在系統(tǒng)中新建、修改刪除物理表及其字段；第三步：建立關(guān)系，為測(cè)繪檔案分類指定對(duì)應(yīng)的實(shí)體分類物理存儲(chǔ)表，以實(shí)現(xiàn)測(cè)繪檔案的存儲(chǔ)，一個(gè)檔案分類只能對(duì)應(yīng)一張物理存儲(chǔ)表，一張物理存儲(chǔ)表可對(duì)應(yīng)多個(gè)檔案分類。這樣系統(tǒng)就能靈活定制，可適應(yīng)業(yè)務(wù)的不斷變化，易于拓展。

3.2.5數(shù)據(jù)展現(xiàn)時(shí)空化

針對(duì)測(cè)繪檔案具有的空間特性，設(shè)計(jì)了GIS圖文一體化的檔案檢索功能。按照傳統(tǒng)的檔案查詢方式如全文檢索、模糊查詢、自定義查詢、SQL查詢等檢索出項(xiàng)目或檔案文件后，可直接在地圖上進(jìn)行定位，可根據(jù)空間范圍、檔案屬性字段等進(jìn)行檢索，檢索結(jié)果直接定位在地圖上，可關(guān)聯(lián)查詢其對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目、案卷、案件等的基本信息，也可關(guān)聯(lián)到檔案實(shí)體數(shù)據(jù)文件，可對(duì)比分析項(xiàng)目的計(jì)劃匯交和實(shí)際匯交，比對(duì)多個(gè)項(xiàng)目的計(jì)劃匯交范圍、實(shí)際匯交范圍等。針對(duì)時(shí)間特性，開發(fā)了測(cè)繪成果歷史軌跡展現(xiàn)功能，用戶可一目了然查詢每一個(gè)成果或檔案各個(gè)時(shí)期的版本的詳細(xì)信息，包括每一個(gè)版本的生產(chǎn)日期、歸檔年份、被新數(shù)據(jù)替換日期、銷毀情況、提供利用情況等。

（作者單位：廣東省國土資源檔案館）