NBCORS綜合管理信息系統的設計與實現

楊軍生，張旭東，曹學禮，施立群

(1.寧波東錢湖旅游度假區規劃管理中心，浙江寧波 315121;2.寧波市測繪設計研究院，浙江寧波 315042;3.寧波市規劃局，浙江寧波 315042)

1 引言

寧波市連續運行衛星定位服務系統(NBCORS)于2009年建成并投入生產試運行。NBCORS采用VRS技術，由市域8個和周邊6個GNSS永久性連續運行參考站、1個數據中心等組成，覆蓋寧波市域范圍。系統利用SDH氣象光纖專網構建通信網絡，并利用VPN移動虛擬專網進行GNSS實時差分數據播發。同時NBCORS制定了相應的使用管理規定和應用技術規范，建立了服務網站和在線三維坐標轉換系統，基本實現了系統的維護管理和用戶的數據服務。

隨著NBCORS管理的系統資源和用戶數目的逐年增多，除了為用戶提供有效快捷的定位服務，對系統資源、用戶數據的綜合管理以及對用戶定位位置的實時監控成為系統推廣應用過程中的難點和重點。因此，根據NBCORS的用戶分類、行政管理以及數據特點，建立一個有效的管理和服務體系，較好地解決用戶使用中遇到的問題，并為行政單位提供監管依據，這就是NBCORS綜合管理信息系統的作用和意義所在。

2 系統平臺設計

系統平臺設計主要包括系統的體系結構以及數據庫設計。

2.1 系統體系結構設計

根據系統建設的目標，系統的設計框架基于業界標準的三層體系結構，采用這種體系結構無論從平臺的角度還是從程序編制的方面，均是一個結構靈活，便于調整的應用體系。對整個系統的業務邏輯和數據訪問、共享等通過組件層進行封裝，各個應用基于組件，可以迅速搭建。系統的框架結構如圖1所示。

圖1 系統的體系結構圖

數據層指明了數據的來源，包括各類數據在數據庫中的存儲內容，組織方式和存儲機制，是系統運行的信息資源核心。系統的數據都存儲在SQL Server和Access數據庫。

核心組件層是一套組件庫。該套組件庫實現了數據輸入、監控、查詢、統計等，是系統運行的技術核心。

表現層建立在核心組件層之上，反映了圖形用戶界面以及所有的顯示邏輯，它是應用的客戶端部分，由它負責與用戶進行交互，滿足用戶層需求的NBCORS綜合管理應用。

2.2 系統數據庫設計

NBCORS系統及其相關的軟件包含的數據庫主要包括:GPSNet軟件運行所產生的儀器信息(accounting.mdb)、用戶信息(users.mdb)、定位信息(每個儀器賬號測量的*.xml文件)以及在線三維坐標轉換軟件所產生的坐標轉換信息(nbcors.mdb)。

數據庫設計旨在針對NBCORS運行產生已有的數據內容進行歸納、整合、統計、存儲并實現同步的更新維護。

因此，系統數據庫設計的總體思路是:依據已有的數據庫邏輯表，包括儀器登錄日志表、NBCORS服務表、用戶與單位對照表、單位服務開通表、儀器賬號表、坐標轉換表。在此基礎上，考慮到用戶注冊信息、定位信息、計費信息、數據信息等同特點不同數據庫的繁瑣問題，本系統增加設計了新的邏輯表，包括:管理員信息、用戶注冊信息、儀器信息表、用戶計費、用戶繳費信息、用戶消費信息、站點信息、數據中心信息、系統日志信息等。

最終，將已有各種軟件產生的、包含各種信息以及重復信息的Access數據庫，實時、同步、全面地轉換為SQL Server數據庫，新老數據庫通過程序進行完美兼容。

3 系統技術路線

3.1 瀏覽器與服務器的通訊

為了使用戶體驗更加順暢，本系統采用了AJAX技術，瀏覽器只需訪問一次頁面，多次請求無需刷新。瀏覽器與服務器之間的通訊采用了Http的方式，Http請求需要通過Session認證，未經認證的請求將被認為是無效的請求，杜絕了繞過登錄系統的非法操作。

3.2 采用圖片引擎技術實現高速的地圖訪問

自從Google推出地圖服務以來，給在線地圖服務模式帶來了巨大變化，目前幾乎所有的在線地圖服務都采用了類似Google的地圖圖片引擎的方案。因此，本系統的用戶位置監控管理就采用該技術進行編程。

圖片引擎的技術原理是:一張一定比例尺下的地圖可以看成是由一定大小的圖片組成的，我們把這些一定大小的圖片稱為一個地圖單元，我們為這些在一定比例尺和范圍的地圖單元按照一定的規則進行命名并存放在一個圖庫中。在表示某一區域的圖片時再從圖庫取出并進行拼接、平移，這樣就看到該區域地圖的原貌。其他功能是基于此之上的擴展，如:信息查詢、空間查詢、路徑規劃、地址搜索等。圖片引擎原理見圖2。圖片引擎實現地圖的快速瀏覽的方法包括:

(1)采用地圖拼接機制把一大塊地圖分割成一定大小的圖片，這樣在下載過程中分別下載，并在客戶端進行拼接，從而實現地圖的快速顯示。

(2)采用地圖緩存機制，實現地圖的快速顯示。只要訪問過的地圖就可以采用緩存中的地圖進行顯示，這樣大大加快了地圖的顯示速度。

圖2 圖片引擎原理圖

3.3 引入Silverlight技術實現全新的用戶體驗

Silverlight技術是微軟公司推出的基于.NET平臺的一種跨瀏覽器、跨平臺技術，主要用于在網絡和移動設備平臺上創建并發布具有豐富交互功能的下一代多媒體應用程序。利用Silverlight技術結合音頻、視頻、動畫等特效能夠給用戶帶來全新的使用體驗。利用Silverlight技術實現全新用戶體驗的具體方法:

(1)采用數據綁定機制將具有絢麗效果的樣式和模版的用戶界面元素與數據源對象綁定在一起，從而實現內容豐富、視覺效果絢麗的交互式體驗。

(2)整合音頻、視頻、動畫等特效機制，利用Silverlight整合音頻、視頻、動畫等特性開發出具有豐富交互、界面美觀的應用程序，實現全新用戶體驗。

4 系統主要功能實現及其特色

4.1 系統資源信息管理

系統資源信息的管理主要包括站點信息、中心信息、日志信息。

(1)站點管理

站點管理主要對各參考站的硬件設備信息進行入庫管理。

(2)中心管理

中心管理主要針對數據中心的網絡設施及其相應的配置信息進行記錄。

(3)日志管理

日志管理主要記錄NBCORS系統運行過程中發生的重要事件及解決情況。

圖3 系統資源信息管理截圖

4.2 用戶注冊與計費管理

用戶管理主要是實現對用戶的注冊信息維護，管理員可以使用系統進行添加、修改、刪除、查詢、顯示、輸出等操作。而計費管理實現對用戶繳納的系統使用費情況進行詳細記錄和管理。

圖4 用戶注冊管理截圖

4.3 系統查詢統計功能

查詢管理實現管理員對用戶信息、繳費信息、消費信息、站點信息、日志信息、設備信息等的查詢統計。統計管理實現管理員對包括各種復雜信息的分析統計，如注冊用戶的地域統計、品牌統計、行業統計、各單位使用情況統計、月儀器登陸數統計、月每日儀器登陸數統計、月不同時段儀器平均登錄數統計、在線坐標轉換使用情況統計、用戶費用統計等。

圖5 用戶交費情況查詢截圖

4.4 系統實時監控管理

監控管理需要實現的是儀器位置基于寧波市電子地圖的實時顯示，對儀器目前狀態的監測，對儀器測量工作的歷史軌跡進行查詢和模擬。該模塊主要通過對儀器發送給數據中心服務器形成的RTCM發生器報表(其中包含了用戶流動站的概略位置信息)，再通過轉換獲取用戶儀器的相關信息，結合WebGIS技術，將儀器信息在地圖上實時更新、顯示。

5 結語

目前，NBCORS綜合管理信息系統已經成功應用在寧波市連續運行衛星定位服務系統的日常管理工作中，使得NBCORS的系統功能得到了進一步優化和改善，實現了NBCORS系統業務管理的自動化、網絡化、規范化，并為行政管理提供了全面的、權威的、有效的、便捷的GPS導航定位監控平臺。

圖6 系統對流動站的位置監控截圖

［1］葛章發，張旭東，韓紅超.NBCORS服務網站的建設［J］.城市勘測，2010(2).

［2］彭法鑾，吳業福，張田芳.基于WEBGIS的電子地圖的設計與實現［J］.交通與計算機，2006(1).

［3］趙新秀，王解先.CORS用戶管理系統的研究與開發［J］.工程勘察，2010(9).

［4］孫偉，王祥，周劍.CORS用戶管理系統的研究與實現［J］.測繪信息與工程，2009(2).

［5］鄭鳳嬌，李江衛，白潔等.區域CORS用戶管理系統研制與開發［J］.城市勘測，2011(6).

［6］劉士寧.連續運行參考站(CORS)系統在城市管理中的應用［J］.測繪與空間地理信息，2009(5).