測繪成果管理系統的設計與實現

李盧樂，吳婷

(1.哈爾濱市勘察測繪研究院，黑龍江 哈爾濱 150010； 2.哈爾濱數字城市科技有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

測繪成果管理系統的設計與實現

李盧樂1*，吳婷2

(1.哈爾濱市勘察測繪研究院，黑龍江 哈爾濱 150010； 2.哈爾濱數字城市科技有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

測繪成果管理系統是以測繪成果數據管理為核心，以生產管理、生產作業人員共同參與的綜合性交互平臺。系統基于.NET開發，最終實現測繪成果的綜合管理組織、管理以及應用。逐步打破數據屏障，實現數據共享，降低數據使用成本，提升數據服務質量。

系統；測繪成果；管理

1 引 言

測繪成果是指通過測繪形成的數據、信息、圖件以及相關的技術資料。從2006年國家推行測繪成果管理條例，國內各省市在十年的時間里建立了大量的測繪成果檔案來實現成果的管理。2016年8月31日在測繪地理信息事業“十三五”規劃中，要求推動測繪地理信息事業加快發展，不斷拓展覆蓋領域和空間，全面提升服務保障能力。如何結合地理信息技術、計算機技術、數據庫技術，高效的組織、管理測繪成果，建立信息共享，提高測繪單位和成果管理部門提高工作效率和管理水平，實現測繪成果的信息化管理，是本文的主要闡述內容。

測繪成果管理系統打破傳統的靜態文件夾管理模式，轉變為圖檔的動態管理和編輯。建立完備的成果管理體系與快速獲取成果的查詢體系。系統目的在于摸清家底的同時，進行更好的數據應用和數據挖掘，為數據的共享和交換奠定基礎。

2 系統概述

測繪成果的獲取和整理工作量非常大，對于數據管理單位而言，對已經獲取的信息進行有效管理是使其價值最大化的關鍵。測繪成果管理系統運用GIS技術和數據庫技術，以數據為核心，對測繪成果進行層次化組織，滿足從分類、專題、應用等多個角度對測繪成果進行管理、定位和提取。

測繪成果管理系統的服務流程如圖1所示：

測繪成果管理系統的建設目標：

(1)打破數據屏障、實現測繪成果數據在線共享，保障數據安全和服務質量。測繪成果數據通過服務平臺以在線的方式實現數據數據共享和空間數據服務，可以實現跨部門、跨行業的數據共享，能夠有效降低數據應用的成本，避免行業或部門的屏障。

圖1 服務流程圖

(2)減低測繪成果數據使用成本。實現數據的按需服務，同時測繪成果數據和基礎數據由數據中心統一維護，可以保障數據的準確性和現勢性，避免重復維護的成本，降低數據成本。

(3)提升數據服務質量。提升數據服務對象，通過按需服務提升數據服務質量。

2.1 建設標準

測繪成果管理系統標準體系可概括為基礎標準體系和支持標準體系兩大類：基礎標準體系涵蓋測繪技術標準體系和地理學標準體系，測繪技術標準體系是數據質量、信息準確度保障的主要依據，地理學標準體系為核心標準；支持標準體系包括信息技術標準體系和相關領域技術標準體系，是測繪成果管理系統在網絡環境運行、服務的重要技術依據和保障。

2.2 技術路線

測繪成果管理系統采用面向服務架構(SOA，Service-Oriented Architecture)的理念搭建，將所有的測繪成果數據、應用功能封裝為服務(WebService)，空間數據格式及解析遵循OGC標準(WMSWFSWCS)，用戶僅需服務地址調用即可獲取所需的空間信息。

測繪成果管理系統涉及的關鍵技術包括空間數據建庫、服務體系構建和管理運維系統開發等，各部分建設總體方案如下：

(1)數據庫建設。數據庫存儲是在關系型數據庫基礎上架設空間數據庫引擎，采用空間數據庫引擎為ArcSDE 10，空間數據庫存儲模型為Geodatabase 10。

(2)服務體系構建。服務體系采用SOA架構，基于ArcGIS Server10二次開發完成服務體系開發。系統采用基于開放標準與技術的Web服務方式共享數據，不改變單位本身的管理模式，形成松散耦合的共享模式，便于系統服務根據發展需要進行伸縮。

(3)系統基于.net開發。

2.3 技術內容

2.3.1 數據庫設計

數據庫是數據中心的核心，主要包括基礎空間數據、測繪成果數據及與空間位置相關的屬性信息，通過點、線、面來描述。數據庫建設采用ArcSDE10的方式構建，空間數據庫總體結構如圖2所示。

圖2 數據庫邏輯結構圖

測繪成果管理系統數據庫主要針對測繪成果與基礎空間數據和網格化數據的空間關聯而設計。

2.3.2 服務體系構建

服務體系基于ArcGIS Server開發，采用REST風格的WebService進行服務封裝。服務體系建設包括基礎服務建設、服務體系和服務接口建設。

(1)基礎服務建設

基礎服務的建設主要靠制圖進行體現，正確的制圖方法和表現形式對正確的反映測繪成果的分布、管理具有重要意義。

①基礎底圖，反映所在區域的自然現狀，采取與“天地圖”一致的配圖風格，對地圖配色、興趣點、文字標準三大方面對地物分級處理。

②專題圖，反映行業或業務的應用特點。在符合國家或行業規定的基礎上，通過地圖配圖模板對地圖使用數據類型、比例尺、樣式配置方案等予以確定，只需導入匹配數據即可完成制圖。

(2)服務體系

包括靜態服務和動態服務兩類，分別面向不同的用戶。靜態服務靈活性較弱，由于數據生產的人工干預以及切片地圖緩存機制的運用，服務效率相對較高，一般應用于數據量大、調用頻繁、更新頻率較低的數據，如遙感影像、矢量底圖等；動態服務靈活性較高，由于數據匹配率的問題，數據內容完整性略差，且實時切片對硬件資源消耗較大，服務效率相對較低，一般應用于更新頻繁、對數據實時性要求較高的數據，如地名地址數據。

對于服務顆粒度劃分根據用戶應用顆粒度選用適當的服務顆粒度，在不影響應用前提下適度增大服務顆粒度，減少服務數量，便于用戶應用、提升服務效率、減少維護更新工作量。

(3)服務接口建設

系統所有數據和資源均被封裝為服務，主要采用REST風格。對于數據查詢、檢索、統計分析等服務接口反饋結果，采用自定義格式字符串或遠程對象的方式進行交換，其接口參數與結果反饋較為簡單，可自定義接口標準；對地理信息數據，由于格式復雜、數據量大，保障現階段及后續服務的兼容性，采用地理信息行業普遍認可的OGC標準。

系統直接調用通過工具、菜單等交互方式輸入參數，并于平臺上直接顯示服務調用的結果，該類服務適用于公眾或比較簡單的空間信息服務；系統調用服務是網絡平臺開發的重要內容闡述，二次開發的接口是以REST風格的WebService封裝實現，即對平臺的相關功能注冊一個唯一的URL，用戶只需要URL即可獲得相應的服務或數據。

由于GIS平臺對于“天地圖”相關服務接口標準不屬于原生支持，服務接口暫兼容WMTS協議。對于以瓦片方式發布的地圖，切片級別遵循“天地圖”相關規定，具體切片級別根據地方所轄行政區范圍選取。

2.3.3 功能設計

測繪成果管理系統包括前臺和后臺，前臺為成果展示系統提供可視化的操作界面，支持包括用戶登錄、資源瀏覽、查詢編輯、空間量算、統計分析等功能。后臺為成果資源編輯系統，主要為資源服務管理和權限管理，包括目錄管理、權限配置、角色管理、資源上傳等功能。

(1)前臺功能設計

用戶登錄：基于用戶名和密碼，登錄系統。用戶名和密碼根據后臺用戶權限配置實現功能及可訪問資源的控制。

圖3 前臺功能圖

①資源瀏覽

a.地圖瀏覽，提供在線地圖瀏覽所需工具，包括放大、縮小、平移、漫游、全圖等基本功能。

b.底圖切換，支持在當前地圖窗口矢量地圖、影像地圖、天地圖之間的自由切換。

c.圖層控制，根據數據結構的不同，支持對空間信息圖層和非空間信息圖層的顯示、隱藏、瀏覽、下載等操作。

d.圖層列表，支持當前登錄用戶權限可訪問的所有測繪成果資源列表，并可在服務列表上查看相關資源的元數據信息。

e.圖面清空，清除當前地圖所有的自定義加載內容和效果，恢復界面初始默認狀態。

f.圖幅結合表掛接，根據單元網格理念，支持不同比例尺的圖幅結合表掛接，基于圖幅的空間定位，實現測繪成果資源管理。

②查詢編輯

a.數據檢索，測繪成果管理系統支持對空間數據圖層資源的屬性信息篩選，生成結果在屬性表中顯示。

圖5 數據檢索

b.資源搜索，提供目錄信息查詢的功能，在搜索欄中輸入關鍵詞，通過模糊搜索的方式快速獲取資源文件，支持列表方式和文件夾方式瀏覽查詢結果。支持搜索結果的在線瀏覽、下載和加載至當前地圖等操作。

c.元數據查詢，用戶可查詢當前數據資源的元數據信息，如采集時間、資源存儲位置、資源來源等。

d.屬性拾取，用戶通過鼠標左鍵，在在線地圖上動態拾取相關資源信息，并顯示其屬性內容。

e.成果選取，提供矩形、線段、多邊形等成果選取方式，自定義成果選取范圍，在地圖界面中顯示屬性信息表，并可在此基礎上進行緩沖區分析、擴展查詢和動態統計圖表的生成。

f.效果編輯，支持對圖層透明度、邊線顏色、填充顏色、邊線寬度進行符號樣式效果的自主設定，支持重置和保存處理。

圖6 符號樣式調整

③空間量算

a.空間定位，基于行政區劃、道路或者地名地址信息進行查詢定位和模糊查詢。

b.坐標定位，輸入的經緯度坐標或者直角坐標，支持以顯著符號自動標注在地圖上的定位位置。

c.空間量算，確定起始位置和終點位置，在測量結果中顯示兩點或多點的距離以及任意形狀閉合區域的面積。

④統計分析

a.統計功能

靜態統計，用戶根據選擇的統計指標，自動生成各類統計圖表，如柱狀圖、餅狀圖或曲線圖等。

動態統計，用戶通過矩形、線段、多邊形等成果選取方式，自定義統計目標和范圍，自動生成統計圖，支持現狀圖、柱狀圖、餅狀圖三種展示方式。

圖7 統計圖標樣式

b.空間分析，支持緩沖區分析、空間聚類分析等相關的空間分析功能。通過成果選取工具，對目標可生成緩沖區分析，查看目標的服務半徑，并基于緩沖區范圍可進一步查詢其他數據的分布。支持任意選擇區域的動態統計，并生成統計圖表。

圖8 空間拓展分析

(2)后臺功能設計

圖9 后臺功能圖

①服務管理

a.目錄管理，提供資源目錄樹管理，包括各類節點的添加、刪除、變更等功能，使用戶按資源層次關系有序管理各類資源。

圖10 資源目錄樹樣式

b.元數據管理，管理各類資源的元數據信息，根據成果項目需要添加專題元數據，并支持對元數據添加、編輯、刪除等功能操作。

圖11 元數據信息內容

c.數據上傳，支持以在線的方式上傳各類資源，通過指定當前資源節點，將資源動態加入到目錄中，依托資源目錄統一進行資源管理，支持shp、mxd、URL、dwg、JPG、PPT、doc、xls等多種格式的上傳。shapefile、mxd等空間數據可自動加載至前臺地圖。

圖12 數據上傳效果

d.數據清理，對用戶選定的無效資源或過期資源進行清理，減少數據冗余。

e.數據庫管理，自動實現數據庫與資源目錄映射，建立資源目錄與數據庫的關聯匹配映射。

②權限管理

a.權限配置，基于測繪成果的安全性，權限設置面向部門和個人，從角色和數據類型方面對測繪成果進行靈活的控制，支持對具體測繪成果信息的訪問、下載使用、資源管理的控制，有效的保障資料和數據的安全與可靠。

b.用戶管理，對所有用戶進行管理，包括用戶名、密碼、權限等級等進行配置管理。

c.角色管理，對角色進行添加，編輯，刪除等操作，并且同用戶管理相關聯。在對角色進行操作時，用戶管理中用戶的角色信息將進行相應的操作。

e.操作日志，建立日志審核機制，通過日志審核功能可查看終端應用軟件對數據庫的訪問情況，具體了解用戶登錄的賬號、登錄的電腦、登錄的時間以及用戶對數據庫所做的操作。可實時查詢當前各類用戶訪問、操作平臺情況，反映日常運行情況。

2.3.4 系統優勢

測繪成果管理系統，以數據作為基礎，實現多種數據和程序的調用，提供一個動態圖檔管理系統，保障數據的安全調取和有效管理。

優點主要體現在以下幾個方面：

(1)數據組織和管理靈活定制

根據用戶的管理現狀和習慣，建立一級或多級管理目錄，即可通過對行政區、比例尺、年份等一條或幾條作為索引來組織數據。也可通過定制，使系統操作模式與用戶習慣吻合，提高數據管理系統架構的穩定性。

(2)后臺管理

根據需求設計角色權限，對目錄維護者、管理者，數據使用者，統一管理。通過后臺服務，可以對數據添加、刪除和修改。并詳細設置成果文件的瀏覽、刪除等操作權限。保障數據的安全和來源的唯一性。

(3)空間數據的位置關聯

通過空間位置的信息關聯，將測繪成果信息與基礎地理信息、網格數據相關聯，獲得目標的空間位置、分布、形態、方位等，可作為數據組織、查詢、分析的基礎。通過將地理空間目標劃分為點、線、面不同的類型，可以獲得這些不同類型目標的形態結構。將空間目標的空間數據和屬性數據結合起來。

3 經濟社會效益

測繪成果管理系統面向行業用戶和公眾用戶，按照區域、比例尺等對測繪數據進行管理。實現了空間數據的查詢，使測繪成果數據能夠快速提取、處理，提高單位的管理水平。既避免了數據的丟失和損壞，也規范了數據管理。使用測繪成果管理系統，有利于打破普遍存在的“信息孤島”、“信息荒漠”現狀，有助于實現測繪行業部門之間高效的信息共享和業務協作，減少重復建設，提高工作效率，從而帶動測繪行業信息化水平的提高。

測繪成果是國民經濟和社會發展的基礎資料，是國家基本建設及工程規劃設計的重要依據。測繪成果管理系統的重要意義在于充分發揮現有成果資料的作用，避免重復測繪造成的浪費和測繪成果泄密。測繪成果管理系統模式也可廣泛應用于國土、遙感、規劃、公眾服務等領域，通過統一平臺可以有力地支撐這些領域的業務應用系統建設。提高政府的工作效率和公共服務水平，促進城市的可持續發展和社會進步，具有良好的社會效益。

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Design and Implementation of Surveying and Mapping Production Management System

Li Lule1，Wu Ting2

(1.Harbin Surveying and Mapping Research Institute，Harbin 150010，China；2.Digital City Science & Technologies Co.，Ltd，Harbin 150000，China)

Surveying and Mapping production management system is a comprehensive interactive platform which involves joint participation of managers and workers.The development of this system is based on .NET framework，and gradually break the data barrier，to achieve data sharing，reduce data usage costs，improve quality of data service.

system；surveying and mapping production；management

1672-8262(2017)04-49-05

P208.2

A

2016—12—13

李盧樂(1986—)，男，工程師，主要從事工程測量等技術工作。