基于ArcSDE的地名普查信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高壽峰 楊欣

摘 ?要：地名普查完成后，后續(xù)的成果管理是地名業(yè)務(wù)服務(wù)的重要內(nèi)容，傳統(tǒng)的地名管理平臺存在管理不便和操作煩瑣等問題，對日常的更新維護(hù)效率也不高。基于以上存在的問題，文章闡述了基于ArcSDE技術(shù)的地名普查信息管理系統(tǒng)構(gòu)建，包括了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、主要模塊的設(shè)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)了地名信息的快速更新錄入和數(shù)據(jù)的一體化管理，有效地提高了地名普查數(shù)據(jù)管理的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：地名普查；ArcSDE；地名數(shù)據(jù)庫；信息管理

中圖分類號：TP311 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? 文章編號：2096-4706（2023）14-0034-04

Design of Toponymic Survey Information Management System Based on ArcSDE

GAO Shoufeng1， YANG Xin2

（1.The Forth Surveying and Mapping Institute， Hefei ?230031， China; 2.Hefei University of Technology， Hefei ?230009， China）

Abstract： After the completion of the toponymic survey， the follow-up results management is an important part of the toponymic business services. The traditional toponymic management platform has problems such as inconvenient management and cumbersome operation， and the efficiency of daily update and maintenance is also not high. Based on the above existing problems， this paper expounds the construction of the toponymic survey information management system based on ArcSDE technology， including the overall design， database design， main module design and so on in the system， which realizes the rapid update and entry of toponymic information and the integrated management of data， and effectively improves the efficiency and quality of toponymic survey data management.

Keywords： toponymic survey; ArcSDE; toponymic database; information management

0 ?引 ?言

地名普查是民政部門一項(xiàng)重要的業(yè)務(wù)內(nèi)容，也是測繪部門的重要工作內(nèi)容，地名普查的成果是地名管理和服務(wù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。我國首先在國界線沿邊地區(qū)完成地名普查工作，維護(hù)了國家主權(quán)和領(lǐng)土完整，同樣地名普查成果對于普通民眾也有重要的意義，正確和完善的地名信息為群眾出行提供了便捷。地名普查過程中采用了3S等技術(shù)，包括了遙感技術(shù)（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，都得到了充分的運(yùn)用。相對于第一次地名普查，技術(shù)方法和手段都有了革命性的變化。目前地名普查信息管理系統(tǒng)有很多，水平也是參差不齊，有的采用單機(jī)系統(tǒng)管理，共享性差，或者采用C/S架構(gòu)，但是系統(tǒng)功能又不滿足地名普查業(yè)務(wù)處理的流程，界面設(shè)計(jì)不符合快速錄入和處理的習(xí)慣等問題，為此結(jié)合實(shí)際用于需求，本文對地名普查信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，并實(shí)現(xiàn)相關(guān)系統(tǒng)功能。

1 ?地名信息數(shù)據(jù)分析

第二次全國地名普查結(jié)束后，各級民政部門保存了大量的地名普查資料和成果，地名類別包含了陸地地形、行政區(qū)域、群眾自治組織、居民點(diǎn)、單位等11大類，資料的繁雜給地名業(yè)務(wù)管理和使用帶來了巨大的挑戰(zhàn)，地名數(shù)據(jù)具有以下特點(diǎn)。

1.1 ?數(shù)量大

部分縣區(qū)的地名詞條數(shù)量可以達(dá)到1萬條以上，文件個(gè)數(shù)可以到10萬個(gè)。數(shù)據(jù)存儲壓力大，普通的文件式存儲訪問效率低，使用很不方便。

1.2 ?信息量大

跟普通地形圖中地名相比，地名普查中的地名不僅僅是一個(gè)地名，還包含了地名分類、地名含義、地名來歷、地名沿革、所在區(qū)劃、地理實(shí)體概況、空間坐標(biāo)及多媒體等屬性信息，這些信息既相互獨(dú)立，又是一個(gè)有機(jī)的整體，不可分割。

1.3 ?動(dòng)態(tài)性

地名普查之后，隨著城市、鄉(xiāng)村的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了大批量的新地名，同時(shí)也消亡了很多地名，變?yōu)榱藲v史地名，因此地名信息數(shù)據(jù)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、不斷增加的狀態(tài)。這個(gè)也給地名的日常管理提出了新的要求，需要及時(shí)保持地名數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。

2 ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及總體架構(gòu)

2.1 ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

2.1.1 ?統(tǒng)用性原則

地名數(shù)據(jù)資料的來源復(fù)雜，系統(tǒng)要滿足各類數(shù)據(jù)資料的導(dǎo)入、導(dǎo)出和規(guī)范性整理的要求，實(shí)現(xiàn)入庫規(guī)范化、成果導(dǎo)出規(guī)范化，從而實(shí)現(xiàn)地名數(shù)據(jù)的共享使用。

2.1.2 ?實(shí)用性原則

作為一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，需要系統(tǒng)保持穩(wěn)定的運(yùn)行，符合地名普查成果管理的業(yè)務(wù)需求，提高地名數(shù)據(jù)管理的效率和質(zhì)量。

2.1.3 ?安全性原則

系統(tǒng)具有完整的權(quán)限管理，不同的用戶獲得相應(yīng)的訪問權(quán)限，保障數(shù)據(jù)訪問的可追溯，訪問內(nèi)容的可控制。具有數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)能力。

2.1.4 ?延續(xù)性原則

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)不僅僅滿足當(dāng)前的工作需求，也考慮擴(kuò)展的需求，在后期系統(tǒng)不斷升級，進(jìn)一步優(yōu)化功能，提高管理效率。

2.1.5 ?易操作性原則

系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)加強(qiáng)用戶界面設(shè)計(jì)，做到界面友好、操作簡單、易于使用，不僅僅符合基礎(chǔ)管理人員的日常錄入、維護(hù)，也符合不同權(quán)限人員的分級管理。

2.2 ?系統(tǒng)總體架構(gòu)

基于以上的設(shè)計(jì)原則，系統(tǒng)采用了C/S架構(gòu)模式，分為基礎(chǔ)保障層、數(shù)據(jù)資源層和應(yīng)用層。基礎(chǔ)保障層是為系統(tǒng)的運(yùn)行支撐軟硬件保障，是整個(gè)系統(tǒng)的基石，把各個(gè)模塊連接到一起。數(shù)據(jù)資源層在空間數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上對地名圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、多媒體等資料進(jìn)行可視化管理，提供了數(shù)據(jù)的訪問和使用的功能。應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)了地名動(dòng)態(tài)更新變化的管理，包括了新增、刪除及修改等功能。

根據(jù)地名普查的業(yè)務(wù)流程和作業(yè)需求，系統(tǒng)分為：數(shù)據(jù)管理模塊、地名信息錄入更新模塊、多媒體管理模塊、地名拼音管理模塊、查詢統(tǒng)計(jì)模塊等，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3 ?數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的地名普查數(shù)據(jù)成果管理系統(tǒng)將地名屬性、空間數(shù)據(jù)和多媒體作為單獨(dú)的文件進(jìn)行存儲，這樣在使用過程中，會造成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、文件數(shù)量龐大，且管理困難，查詢和處理也較為煩瑣，為此利用ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫引擎將屬性數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)及多媒體等資料統(tǒng)一入庫，通過地名的唯一標(biāo)識碼，將所有數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)在一起。

3.1 ?模式優(yōu)點(diǎn)

3.1.1 ?系統(tǒng)資料的統(tǒng)一性

所有地名信息數(shù)據(jù)統(tǒng)一在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫中，相互關(guān)聯(lián)，通過觸發(fā)器等數(shù)據(jù)庫管理手段保證了以地名為中心的其他輔助資料，邏輯結(jié)構(gòu)達(dá)到了統(tǒng)一。

3.1.2 ?方便查詢

系統(tǒng)中每一條地名通過唯一標(biāo)識碼進(jìn)行訪問和使用，可以迅速查詢和定位地名的相關(guān)屬性信息。

3.1.3 ?共享性

為了滿足多用戶訪問，數(shù)據(jù)庫采用并發(fā)機(jī)制，通過并發(fā)訪問管理維護(hù)系統(tǒng)，不僅僅解決多用戶訪問、操作的需求，也通過用戶權(quán)限的控制，解決數(shù)據(jù)安全性問題。

3.1.4 ?功能的延伸

利用空間數(shù)據(jù)庫強(qiáng)大的分析、查詢、裁剪等功能，可以快速準(zhǔn)確得到數(shù)據(jù)的處理結(jié)果，給地名數(shù)據(jù)的利用帶來了便利。

3.2 ?數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)及核心字段

數(shù)據(jù)庫主體結(jié)構(gòu)如圖2所示，數(shù)據(jù)庫地名屬性表核心字段如表1所示。

4 ?SQL Server+ArcSDE的空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)

針對地名普查中地名屬性的復(fù)雜性，根據(jù)應(yīng)用需求必須將地名普查空間數(shù)據(jù)和屬性信息進(jìn)行規(guī)范化和統(tǒng)一化管理，這就要求數(shù)據(jù)模型必須具備多用戶訪問、權(quán)限的分類控制。ArcSDE是ArcGIS家族中空間數(shù)據(jù)管理的橋梁，通過ArcSDE讓空間數(shù)據(jù)存儲在傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，并具備了多用戶訪問和權(quán)限控制的功能。地名普查按照一個(gè)縣區(qū)作為一個(gè)作業(yè)單元，每個(gè)縣區(qū)的點(diǎn)狀地名和線狀地名的總詞條數(shù)平均在6 000條左右，結(jié)合其他的輔助數(shù)據(jù)，包括界線、地名標(biāo)志和影像等，一個(gè)縣區(qū)的總數(shù)據(jù)量通常不會超出100 GB，因此選用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQL Server，它完全滿足大數(shù)據(jù)、多用戶的高性能用戶處理事務(wù)，在中等數(shù)據(jù)量以下的數(shù)據(jù)存儲和訪問效率具有很大的優(yōu)勢，在局域網(wǎng)的環(huán)境下，處理速度、訪問速度以及穩(wěn)定性完全滿足應(yīng)用需求。

5 ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)

5.1 ?開發(fā)平臺

客戶端開發(fā)采用了ArcEngine技術(shù)平臺，該平臺是基于ESRI ArcObjects（AO）進(jìn)行重新封裝，作為AO的一個(gè)子集，集成大部分的核心功能，提供了大部分開發(fā)接口，也提供了常用的圖形顯示的控件，開發(fā)語言采用了微軟開發(fā)家族首推的C#語言。通過這兩個(gè)工具快速搭建起應(yīng)用程序的基礎(chǔ)框架，并完成了數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、維護(hù)、錄入、查詢統(tǒng)計(jì)等功能集合。系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)如圖3所示。

5.2 ?屬性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)和屬性信息進(jìn)行分離存儲，數(shù)據(jù)按照地名普查的數(shù)據(jù)分類進(jìn)行分層存儲，分層結(jié)構(gòu)如表2所示。

空間數(shù)據(jù)模型中只是保留常規(guī)的屬性結(jié)構(gòu)，地名的其他屬性都保存在普通的二維表格中，然后通過唯一標(biāo)識碼進(jìn)行對應(yīng)鏈接。空間屬性結(jié)構(gòu)如表3所示。

5.3 ?數(shù)據(jù)維護(hù)功能

創(chuàng)建原始數(shù)據(jù)庫，并建立初始數(shù)據(jù)庫表格，生成各個(gè)數(shù)據(jù)表格字段，并根據(jù)需求建立數(shù)據(jù)庫使用賬戶，分配不同等級的權(quán)限，訪問安全控制措施中，采用了二級安全防護(hù)，第一級必須通過用戶名和密碼連接ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫，第二級SQL Server數(shù)據(jù)庫用戶的登錄，分配不同角色和權(quán)限，確保了數(shù)據(jù)的安全性訪問。

5.4 ?數(shù)據(jù)導(dǎo)入更新和數(shù)據(jù)初始化

將原始資料按照規(guī)范格式整理后，首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)檢，通過預(yù)檢分析原始數(shù)據(jù)的存在的問題，并整改正確后再次導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中。導(dǎo)入完成的地名數(shù)據(jù)通過質(zhì)檢模塊，分析和質(zhì)檢導(dǎo)入數(shù)據(jù)的情況，導(dǎo)入后完成數(shù)據(jù)的初始化，讓各個(gè)地名數(shù)據(jù)之間建立連接，規(guī)范數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

5.5 ?日常數(shù)據(jù)更新

根據(jù)日常業(yè)務(wù)的需求，需要增加、刪除和修改地名，通過可視化平臺的設(shè)計(jì)，讓圖形和屬性關(guān)聯(lián)顯示，在處理圖形的同時(shí)也可以修改地名屬性。此外根據(jù)地名檢索需求，設(shè)計(jì)多種查詢模式，地名模糊查詢、行政區(qū)域查詢、自定義范圍查詢等多種模式，方便日常地名管理需求。系統(tǒng)界面采用了圖屬同時(shí)性聯(lián)動(dòng)顯示，作業(yè)人員和質(zhì)檢人員完成快速地名信息的定位和更新地名信息。

5.6 ?地名拼音處理

地名包括了音、形、義、位、類等屬性含義，讀音是地名重要屬性，在我國存在較多地名有多音字、生僻字等特殊讀音的字，獲得準(zhǔn)確的地名的讀音，是地名信息中關(guān)鍵和重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，為了方便作業(yè)人員快速完成拼音的處理，系統(tǒng)采用定制模板的方式，把常規(guī)的文字拼音模式模板化，所有地名拼音自動(dòng)生成，完成大部分地名讀音的處理，之后對少部分特殊讀音的地名進(jìn)行單獨(dú)生成和處理。

5.7 ?數(shù)據(jù)質(zhì)檢功能

地名信息除了人工判讀準(zhǔn)確性，對于部分屬性可以采用自動(dòng)化的形式進(jìn)行初步質(zhì)檢，比如地理實(shí)體概況中的人口、面積、地名代碼規(guī)范、圖屬性一致性等數(shù)值型字段應(yīng)該滿足日常數(shù)據(jù)范圍，對于數(shù)值異常的屬性內(nèi)容，通過自動(dòng)質(zhì)檢工具梳理出來，后期人工對不符合的實(shí)際情況的屬性進(jìn)行復(fù)核后修改，這樣不僅僅減輕了人口質(zhì)檢的工作量，也極大地提高地名數(shù)據(jù)的質(zhì)量，為后期的地名應(yīng)用提供有效的數(shù)據(jù)質(zhì)量支撐。

5.8 ?數(shù)據(jù)導(dǎo)出及數(shù)據(jù)庫備份和還原

為了具有數(shù)據(jù)交互和共享的功能，系統(tǒng)需要根據(jù)需要，將地名按照檢索要求導(dǎo)出為其他格式的數(shù)據(jù)，方便地名成果的實(shí)際運(yùn)用。為了保證數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)安全，可以將數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出進(jìn)行異地備份，確保數(shù)據(jù)的安全。

6 ?結(jié) ?論

地名普查的成果管理牽涉的信息數(shù)據(jù)繁雜，每個(gè)地名信息點(diǎn)都對應(yīng)很多屬性內(nèi)容，如何能快速、便捷地錄入和檢查這些內(nèi)容，這就需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)有合理數(shù)據(jù)流和合理的更新編輯界面，從而方便作業(yè)人員便捷地操作界面，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模式，改變了傳統(tǒng)的單機(jī)模式，提供了完整的數(shù)據(jù)編輯、管理的解決方案，既解決系統(tǒng)快速構(gòu)建，也方便管理人員的地名信息快速更新，為地名管理的效率和質(zhì)量提供了基礎(chǔ)的保障，實(shí)現(xiàn)了地名管理的數(shù)字化和信息化，為地名成果的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉永軒，蔡磊，陳品祥，等.北京市地名信息數(shù)據(jù)采集更新研究與思考 [J].地理信息世界，2021，28（2）：110-114.

[2] 陳再輝.地名地址數(shù)據(jù)要素級增量更新與融合方法研究 [J].測繪與空間地理信息，2019，42（6）：179-180.

[3] 黃大寧，鄔群勇，滿旺，等.縣級地名時(shí)空數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].測繪科學(xué)，2014，39（11）：121-125.

[4] 許友清，蔣伯良.淺談第二次地名普查方法與注意事項(xiàng) [J].現(xiàn)代測繪，2013，36（4）：57-59.

[5] 陳玉萍，張秀.地名地址普查與建庫研究 [J].測繪通報(bào)，2015（6）：103-107.

[6] 張哲，陸毅，高王軍，等.海域地名采集編輯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].海洋測繪，2011，31（6）：45-47+55.

[7] 黃雯翠，任福.基于ArcEngine開發(fā)的應(yīng)用數(shù)據(jù)平臺更新與維護(hù) [J].測繪與空間地理信息，2010，33（3）：158-160+163.

[8] 陶彣君，熊忠招，龔元夫，等.基于GIS技術(shù)的地名信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].地理空間信息，2020，18（11）：74-76+79+7.

作者簡介：高壽峰（1978.11—），男，漢族，安徽合肥人，高級工程師，碩士研究生，研究方向：地圖制圖與地理信息系統(tǒng)研發(fā)和應(yīng)用；通訊作者：楊欣（1982.03—），女，漢族，寧夏銀川人，講師，碩士研究生，研究方向：地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)和GIS應(yīng)用。