基于ArcGIS Engine的地理國情普查成果管理信息系統實現

祁向前， 喬 輝， 馬福義， 葉 欣， 孫 江， 王軍濤

(1.黑龍江科技大學 礦業工程學院,黑龍江哈爾濱 150022;2.國家測繪地理信息局第四地形測量隊,黑龍江哈爾濱 150025)

?

基于ArcGIS Engine的地理國情普查成果管理信息系統實現

祁向前1， 喬 輝2， 馬福義1， 葉 欣1， 孫 江1， 王軍濤1

(1.黑龍江科技大學 礦業工程學院,黑龍江哈爾濱 150022;2.國家測繪地理信息局第四地形測量隊,黑龍江哈爾濱 150025)

在Visual Studio平臺下，運用C#語言與ArcGIS Engine組件實現了對地理國情普查成果的可視化管理，提高空間數據管理能力、增加數據服務范圍，提高了地理國情普查成果數據的使用率，為智慧城市建設、市縣“多規劃一”的城鄉發展規劃實施等方面應用提供了數據依據。

ArcGIS Engine;數據庫建立;系統設計及實現;地理國情普查成果管理

地理國情普查是國情國力普查，是獲取地理國情信息的重要手段[1]，是地理國情監測的首要任務。國務院根據整體工作安排于2013～2015年開展第一次全國地理國情普查工作，截至2015年底，大部分地區的普查作業已經結束，普查成果管理就顯得極為重要。為了系統地管理數據，并為下一步數據的利用提供方便，有必要建設國家地理國情普查成果管理信息系統，為地理國情統計分析、地理國情信息監測以及各種成果拓展應用等提供數據支持[2]。

1　地理國情普查成果格式分類及組織

根據《地理國情普查試點方案》《地理國情普查內容與指標》《地理國情普查基本統計分析技術規定》等技術文件，確定了普查成果最終的數據格式多樣化，具體有影像數據(.tif、.tiff)、國情要素及地表覆蓋要素即數字線劃圖(.shp、.dwg)等、控制點數據(.txt)、文檔資料(.doc、.exl)、野外調繪照片(.jpg)等成果[3-7]。

2　系統總體框架

地理國情普查成果管理信息系統是基于GIS的綜合管理信息系統,運用ArcGIS Engine組件強大的數據處理功能實現圖形和屬性數據的管理。系統采用3S技術、計算機技術等技術，遵循國家測繪成果管理的有關國家法律、法規、標準和規范，結合黑龍江省某市的國情普查成果，設計國情普查成果的可視化管理、查詢及分析應用。為了更好地構架系統框架，設計了如圖1所示的技術路線。總體上看，該系統主要包括以下內容：①各種影像底圖的管理；②成果圖的管理，包括圖形庫和屬性庫的管理;③實現空間數據的查詢與檢索;④通過一些算法實現部分空間分析，為拓展數據應用提供數據支持。

圖1　系統設計技術路線Fig.1　Technical route of system design

3　數據庫設計與建立

3.1數據庫設計

3.1.1數據庫物理設計。數據庫采用SQL Server2012，用 Windows7操作系統，物理內存為60 G，分配給SQL Server2012內存8 G。將物理硬盤分為4個邏輯硬盤，其中操作系統和SQL Server2012、ArcSDE 軟件及數據庫文件存放在不同的硬盤,實現將數據文件、索引文件、空間索引文件存放在不同的物理硬盤上，提高數據庫的性能。

3.1.2數據庫邏輯設計及概念設計。數據庫采用Geodatabase概念組織數據。對于圖形矢量數據，采用Geodatabase 數據模型建立地形圖數據集，對整個建庫區域的數據采用分層(點狀、線狀和面狀要素)存儲；對于柵格成果數據，采用金字塔結構建庫，建立多級索引結構。

3.2地理數據庫建立地理信息數據庫(包括圖形數據庫、屬性數據庫建立)，圖形數據庫建立采用.GDB數據庫，主要由4D產品組成，分道路數據層、建筑物數據層、行政區劃數據層、地名點數據層、區位點數據層、水域數據層等，屬性數據由二維表組成，社會經濟統計數據由.exl來存儲，系統通過SQL Server較好地將它們關聯起來。

3.3功能模塊設計該研究設計的地理國情普查成果管理信息系統功能模塊見圖2。

4　系統實現

地理國情普查成果管理信息系統采用Visual Studio 平臺下采用C#開發語言，利用ArcGIS Engine組件及ArcSDE(空間數據引擎)較好地實現了設計功能。

該系統的各個模塊較好地管理了地理國情普查數據，在這基礎上，又增加了空間分析模塊，該模塊有查詢功能，圖形與屬性數據互查，以及各要素統計分析等內容。系統功能實現如圖3所示。

圖2　地理國情普查成果管理信息系統功能模塊Fig. 2　Function block diagram of management information system of National Geographical Conditions Survey

注：a.系統界面；b.樣本數據管理調用；c.地表覆蓋及國情數據查詢；d.空間分析功能。Note:System interface；Supervisor call of sample data；Query of land cover and national condition data；Function of spatial analysis圖3　基于ArcGIS Engine的地理國情普查成果管理信息系統實現示意Fig. 3　Implementation schematics of management information system of National Geographical Conditions Survey based on ArcGIS Engine

5　結語

地理國情普查成果管理信息系統設計充分利用了地理信息系統的強大圖形顯示和屬性管理的功能，通過運用現在較流行的主流技術實現了對成果管理與分析，極大地提高了數據的利用率。該系統可以根據應用要求，增加數據的空間分析模塊，為下一步國情普查基礎地理數據成果拓展應用提供服務。

[1] 馬萬鐘,杜清運.地理國情監測的體系框架研究[J].國土資源科技管理,2011，28(6):104-111.

[2] 祁向前.地理國情普查成果管理信息系統設計[J].安徽農業科學,2016，35(3):344-346.

[3] 陳俊勇.地理國情監測的學習札記[J].測繪學報,2012,41(5):633-635.

[4] 張靜,郭玉芳.地理國情監測中地表覆蓋分類體系研究[J].測繪標準化,2012,28(3):8-10.

[5] 史文中,秦昆,陳江平，等.可靠性地理國情動態監測的理論與關鍵技術探討[J].科學通報，2012,57(24):2239-2248.

[6] 阮于洲,陳常松,常燕卿，等.我國地理國情監測基礎建設和工作實踐進展評述[J].測繪與空間地理信息,2012，35(6):222-225.

[7] 李德仁,眭海剛,單杰，等.論地理國情監測的技術支撐[J].武漢大學學報,2012,37(5):505-513.

Realization of Data Management Information System for National Geographical Conditions Survey Based on ArcGIS Engine

QI Xiang-qian1, QIAO Hui2, MA Fu-yi1et al

(1. Department of Mining Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin, Heilongjiang 150022; 2. The Fourth Topographic Surveying Brigade, National Administration of Surveying, Mapping and Geo-information, Harbin, Heilongjiang 150025)

The Visual Studio platform, C# language and ArcGIS Engine components were used to achieve the visual management of National Geographical Conditions Survey, which could improve spatial data management capabilities, increase data services, and improve the utilization of the results of census geographic data. This research provided data supports for the ecological environment protection, urban development and regional overall development of planning and implementation.

ArcGIS Engine; Database establishment; System design and realization; Outcome management of National Geographical Conditions Survey

黑龍江省教育廳科學技術研究項目(12541702)。

祁向前(1973- ),男, 內蒙古二連浩特人,副教授,碩士,從事空間數據分析、地理空間信息技術集成應用等研究。

2016-06-12

S 126

A

0517-6611(2016)21-235-02