基于ArcSDE的地名普查信息管理系統設計

高壽峰 楊欣

摘 ?要：地名普查完成后，后續的成果管理是地名業務服務的重要內容，傳統的地名管理平臺存在管理不便和操作煩瑣等問題，對日常的更新維護效率也不高。基于以上存在的問題，文章闡述了基于ArcSDE技術的地名普查信息管理系統構建，包括了系統的總體設計、數據庫設計、主要模塊的設計等，實現了地名信息的快速更新錄入和數據的一體化管理，有效地提高了地名普查數據管理的效率和質量。

關鍵詞：地名普查；ArcSDE；地名數據庫；信息管理

中圖分類號：TP311 ? ? 文獻標識碼：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重要的業務內容，也是測繪部門的重要工作內容，地名普查的成果是地名管理和服務的基礎數據。我國首先在國界線沿邊地區完成地名普查工作，維護了國家主權和領土完整，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，包括了遙感技術（RS）、全球定位系統（GPS）技術以及地理信息系統（GIS）技術，都得到了充分的運用。相對于第一次地名普查，技術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有很多，水平也是參差不齊，有的采用單機系統管理，共享性差，或者采用C/S架構，但是系統功能又不滿足地名普查業務處理的流程，界面設計不符合快速錄入和處理的習慣等問題，為此結合實際用于需求，本文對地名普查信息管理系統的設計進行探討，并實現相關系統功能。

1 ?地名信息數據分析

第二次全國地名普查結束后，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、行政區域、群眾自治組織、居民點、單位等11大類，資料的繁雜給地名業務管理和使用帶來了巨大的挑戰，地名數據具有以下特點。

1.1 ?數量大

部分縣區的地名詞條數量可以達到1萬條以上，文件個數可以到10萬個。數據存儲壓力大，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、所在區劃、地理實體概況、空間坐標及多媒體等屬性信息，這些信息既相互獨立，又是一個有機的整體，不可分割。

1.3 ?動態性

地名普查之后，隨著城市、鄉村的不斷發展，產生了大批量的新地名，同時也消亡了很多地名，變為了歷史地名，因此地名信息數據是一個動態的、不斷增加的狀態。這個也給地名的日常管理提出了新的要求，需要及時保持地名數據的現勢性。

2 ?系統設計原則及總體架構

2.1 ?系統設計原則

2.1.1 ?統用性原則

地名數據資料的來源復雜，系統要滿足各類數據資料的導入、導出和規范性整理的要求，實現入庫規范化、成果導出規范化，從而實現地名數據的共享使用。

2.1.2 ?實用性原則

作為一個應用系統，需要系統保持穩定的運行，符合地名普查成果管理的業務需求，提高地名數據管理的效率和質量。

2.1.3 ?安全性原則

系統具有完整的權限管理，不同的用戶獲得相應的訪問權限，保障數據訪問的可追溯，訪問內容的可控制。具有數據的備份和恢復能力。

2.1.4 ?延續性原則

系統的設計和開發不僅僅滿足當前的工作需求，也考慮擴展的需求，在后期系統不斷升級，進一步優化功能，提高管理效率。

2.1.5 ?易操作性原則

系統開發應加強用戶界面設計，做到界面友好、操作簡單、易于使用，不僅僅符合基礎管理人員的日常錄入、維護，也符合不同權限人員的分級管理。

2.2 ?系統總體架構

基于以上的設計原則，系統采用了C/S架構模式，分為基礎保障層、數據資源層和應用層。基礎保障層是為系統的運行支撐軟硬件保障，是整個系統的基石，把各個模塊連接到一起。數據資源層在空間數據庫的基礎上對地名圖形數據、屬性數據、多媒體等資料進行可視化管理，提供了數據的訪問和使用的功能。應用層實現了地名動態更新變化的管理，包括了新增、刪除及修改等功能。

根據地名普查的業務流程和作業需求，系統分為：數據管理模塊、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、查詢統計模塊等，結構圖如圖1所示。

3 ?數據庫設計

傳統的地名普查數據成果管理系統將地名屬性、空間數據和多媒體作為單獨的文件進行存儲，這樣在使用過程中，會造成數據結構復雜、文件數量龐大，且管理困難，查詢和處理也較為煩瑣，為此利用ArcSDE空間數據庫引擎將屬性數據、圖形數據及多媒體等資料統一入庫，通過地名的唯一標識碼，將所有數據關聯在一起。

3.1 ?模式優點

3.1.1 ?系統資料的統一性

所有地名信息數據統一在同一個數據庫中，相互關聯，通過觸發器等數據庫管理手段保證了以地名為中心的其他輔助資料，邏輯結構達到了統一。

3.1.2 ?方便查詢

系統中每一條地名通過唯一標識碼進行訪問和使用，可以迅速查詢和定位地名的相關屬性信息。

3.1.3 ?共享性

為了滿足多用戶訪問，數據庫采用并發機制，通過并發訪問管理維護系統，不僅僅解決多用戶訪問、操作的需求，也通過用戶權限的控制，解決數據安全性問題。

3.1.4 ?功能的延伸

利用空間數據庫強大的分析、查詢、裁剪等功能，可以快速準確得到數據的處理結果，給地名數據的利用帶來了便利。

3.2 ?數據庫結構及核心字段

數據庫主體結構如圖2所示，數據庫地名屬性表核心字段如表1所示。

4 ?SQL Server+ArcSDE的空間數據庫技術

針對地名普查中地名屬性的復雜性，根據應用需求必須將地名普查空間數據和屬性信息進行規范化和統一化管理，這就要求數據模型必須具備多用戶訪問、權限的分類控制。ArcSDE是ArcGIS家族中空間數據管理的橋梁，通過ArcSDE讓空間數據存儲在傳統的關系型數據庫中，并具備了多用戶訪問和權限控制的功能。地名普查按照一個縣區作為一個作業單元，每個縣區的點狀地名和線狀地名的總詞條數平均在6 000條左右，結合其他的輔助數據，包括界線、地名標志和影像等，一個縣區的總數據量通常不會超出100 GB，因此選用關系型數據庫SQL Server，它完全滿足大數據、多用戶的高性能用戶處理事務，在中等數據量以下的數據存儲和訪問效率具有很大的優勢，在局域網的環境下，處理速度、訪問速度以及穩定性完全滿足應用需求。

5 ?系統設計和開發

5.1 ?開發平臺

客戶端開發采用了ArcEngine技術平臺，該平臺是基于ESRI ArcObjects（AO）進行重新封裝，作為AO的一個子集，集成大部分的核心功能，提供了大部分開發接口，也提供了常用的圖形顯示的控件，開發語言采用了微軟開發家族首推的C#語言。通過這兩個工具快速搭建起應用程序的基礎框架，并完成了數據的導入、導出、維護、錄入、查詢統計等功能集合。系統界面設計如圖3所示。

5.2 ?屬性結構設計

系統的空間數據和屬性信息進行分離存儲，數據按照地名普查的數據分類進行分層存儲，分層結構如表2所示。

空間數據模型中只是保留常規的屬性結構，地名的其他屬性都保存在普通的二維表格中，然后通過唯一標識碼進行對應鏈接。空間屬性結構如表3所示。

5.3 ?數據維護功能

創建原始數據庫，并建立初始數據庫表格，生成各個數據表格字段，并根據需求建立數據庫使用賬戶，分配不同等級的權限，訪問安全控制措施中，采用了二級安全防護，第一級必須通過用戶名和密碼連接ArcSDE空間數據庫，第二級SQL Server數據庫用戶的登錄，分配不同角色和權限，確保了數據的安全性訪問。

5.4 ?數據導入更新和數據初始化

將原始資料按照規范格式整理后，首先對數據進行預檢，通過預檢分析原始數據的存在的問題，并整改正確后再次導入到數據庫中。導入完成的地名數據通過質檢模塊，分析和質檢導入數據的情況，導入后完成數據的初始化，讓各個地名數據之間建立連接，規范數據結構。

5.5 ?日常數據更新

根據日常業務的需求，需要增加、刪除和修改地名，通過可視化平臺的設計，讓圖形和屬性關聯顯示，在處理圖形的同時也可以修改地名屬性。此外根據地名檢索需求，設計多種查詢模式，地名模糊查詢、行政區域查詢、自定義范圍查詢等多種模式，方便日常地名管理需求。系統界面采用了圖屬同時性聯動顯示，作業人員和質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，獲得準確的地名的讀音，是地名信息中關鍵和重要的一個環節，為了方便作業人員快速完成拼音的處理，系統采用定制模板的方式，把常規的文字拼音模式模板化，所有地名拼音自動生成，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行單獨生成和處理。

5.7 ?數據質檢功能

地名信息除了人工判讀準確性，對于部分屬性可以采用自動化的形式進行初步質檢，比如地理實體概況中的人口、面積、地名代碼規范、圖屬性一致性等數值型字段應該滿足日常數據范圍，對于數值異常的屬性內容，通過自動質檢工具梳理出來，后期人工對不符合的實際情況的屬性進行復核后修改，這樣不僅僅減輕了人口質檢的工作量，也極大地提高地名數據的質量，為后期的地名應用提供有效的數據質量支撐。

5.8 ?數據導出及數據庫備份和還原

為了具有數據交互和共享的功能，系統需要根據需要，將地名按照檢索要求導出為其他格式的數據，方便地名成果的實際運用。為了保證數據庫的數據安全，可以將數據庫導出進行異地備份，確保數據的安全。

6 ?結 ?論

地名普查的成果管理牽涉的信息數據繁雜，每個地名信息點都對應很多屬性內容，如何能快速、便捷地錄入和檢查這些內容，這就需要系統設計有合理數據流和合理的更新編輯界面，從而方便作業人員便捷地操作界面，本系統設計的模式，改變了傳統的單機模式，提供了完整的數據編輯、管理的解決方案，既解決系統快速構建，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量提供了基礎的保障，實現了地名管理的數字化和信息化，為地名成果的應用打下了堅實的基礎。

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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研發和應用；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：地理信息系統專業教學和GIS應用。