水運工程測繪成果和應用系統示范性研究

謝勁松

摘 要：測繪成果是國民經濟和社會發展的基礎資料，也是測繪生產和管理單位的重要資源。然而電子圖紙和文檔雜亂存放在電腦硬盤的這種傳統文件管理方式，不但無法滿足專業的CAD電子圖檔安全高效管理的需要，而且隨著科技的發展、網絡技術的完善以及數字化測繪成果使用頻率的增加，測繪成果管理又出現了諸如管理、保密等新問題。本文擬通過技術手段，利用計算機技術、數據庫和地理信息技術建設測繪成果管理系統，運用科學技術對電子圖檔數據進行管理和利用，既可提高管理水平，也方便數據查詢，避免了圖檔數據的丟失和損壞，規范化管理，使測繪成果在為用戶提供方便的同時不泄密。

關鍵詞：水運工程 測繪 空間查詢

1.引言

基礎測繪成果是國民經濟和社會發展的基礎資料，也是測繪生產和管理單位的重要資源。測繪成果管理的重要意義在于充分發揮現有成果資料的作用，避免重復測繪造成浪費，實行測繪成果有償使用和防止失泄密事件的發生。但是，隨著科技的發展、網絡技術的完善以及數字化測繪成果使用頻率的增加，測繪成果管理出現了諸如管理、保密等很多新問題。國家頒布了相關的法律法規和制度針對測繪成果的管理，如《中華人民共和國測繪成果管理規定》、《中華人民共和國測繪成果管理條例與測繪質量管理控制規范實施手冊》等，各地方也出臺了相關的政策加強對測繪成果的管理。

隨著多年的作業逐漸積累起了數量龐大的電子圖紙和文檔，大量的圖檔數據以文件夾的方式雜亂存放在用戶電腦硬盤，這種傳統的文件管理方式，還無法滿足專業的CAD電子圖檔安全高效管理的需要，對這些CAD電子圖檔進行管理不僅僅是靜態的、檔案意義上的管理，更重要的是面向設計過程的、動態的圖檔管理，包括共享環境下的圖檔文件的組織結構自定義、安全性設置、實時編輯和修改、快捷瀏覽、快速索引和高效查詢、控制點管理以及宗地紅線檢測等方面的問題。目前，數據管理部門的測繪成果和數據，主要以人工管理為主，自動化程度低，數據查詢困難。

2.研究目標

通過本系統的建設及成果應用功能的研究，完成現有的測繪數據、規劃數據、專題數據、檔案數據的整合入庫，以數據庫為基礎，實現多種數據和程序的調用接口，為用戶提供了一個面向設計過程的、動態圖檔管理的新思路，讓用戶在輕松的圖檔管理過程中享受信息測繪帶來的無限樂趣，數據安全存放，管理井井有條。通過系統建設，實現以下目標：

（1）構建網絡平臺，實現航道測繪成果數據共享與信息交流。

（2）開發測繪成果管理系統，實現數據的錄入、查詢、下載、應用、備份等圖檔管理。

（3）通過數據的服務器存儲管理、用戶權限管理，實現測繪成果的安全管理。

（4）完成勘察測繪成果的應用與設計單位需要的部分功能銜接。

3.研究內容

（1）航道測繪成果管理和應用系統的數據庫設計，構建合理的航道測繪成果的資料目錄組織方式。

（2）實現數據錄入時提取項目數據范圍輪廓線。

（3）實現DWG測圖在多種的坐標系統和高程系統之間的互相轉換。

（4）實現同一區域不同時段的水深容積等對比分析，并可生成報表。

（5）實現橫、縱斷面分析。

（6）提供靈活多樣的數據查詢方法，可進行圖形屬性和空間信息進行查詢。

（7）數字測繪成果的備份。

（8）用戶管理、權限管理，成果共享更安全，權限控制操作留痕，實現數據安全的雙保險。

4.技術路線

4.1服務器端環境

服務器端：ASP.NET客戶端：Web瀏覽器（Microsoft Internet Explorer 6.0以上版本）開發平臺：Microsoft Visual Studio 2008開發語言：JavaScr ipt、C#、VBScript 、Java、asp.net

數據庫平臺：Oracle 11G。

4.2客戶端環境

兼容目前市場上的大部分瀏覽器，包括：IE6、IE7、IE8、IE9、遨游、搜狗、世界之窗、360安全瀏覽器等基于IE內核的瀏覽器。

4.3硬件環境

測繪成果管理系統對硬件要求不高，鑒于成果數據的保密性，推薦使用服務器設備。

4.4平臺基礎

系統以B/S模式架構（Browser/ Server，瀏覽器/服務器模式，B/S最大的優點就是可以在任何地方進行操作而不用安裝任何專門的軟件，只要有一臺能上網的電腦就能使用，客戶端零安裝、零維護，系統的擴展非常容易），采用地圖顯示控件，無需昂貴的GIS平臺，能夠有效地實現對水運工程測繪成果的高效的圖檔一體化管理。

5.系統設計

5.1架構設計

系統總體分四層結構和兩大保障體系構成，采用了層次化設計思想，將建設內容從邏輯上分為基礎層、數據庫層、接口組件層、系統應用層。以實現不同層次間的相互獨立性，保障系統的高度穩定性、實用性和可擴展性。而且在通用性和穩定性的基礎上，通過功能劃分，實現以上層服務為導向，逐級設計、逐級細化平臺組件的顆粒度。

第一層是信息化基礎層，該層提供系統的基本網絡操作系統、桌面操作系統及企業級數據庫系統等基礎軟件環境，提供信息化系統運行所依賴的存儲設施、計算設施、網絡設施、安全設施等設施。

第二層是系統數據庫層。該層是整個系統的核心設計，存放所有的實體數據，建立索引，為廣東省航道測繪成果管理系統的應用奠定基礎，數據庫由基礎圖庫、等級控制庫和現狀庫等組成。endprint

第三層是接口組件層，負責提供應用系統的開發和應用集成。在.NET基礎架構平臺的支持下，開發或采購支持本期信息化項目所需的各類應用的公共組件，包括Office組件，AutoCAD夢想控件，以及常用的程序接口。

第四層是系統應用層，是信息化應用的軟件實現及表現層。該層建立在“應用開發集成框架”基礎之上，與項目建設的具體應用需求相結合，開發并集成各類基礎地理信息綜合應用功能，以基礎地理信息系統和綜合管線信息管理系統為核心，并借助于系統配置平臺提供的穩定、靈活可擴展運維管理工具，充分保障各具體應用功能的服務實現。5.2網絡結構

水運工程測繪成果管理和應用系統是一個保密數據的管理系統，其建設和正常運行必需依托一個高性能、穩定的網絡環境。在網絡環境建設過程中，必須按照國家有關信息網絡安全保密規定執行。

本系統應充分利用現有硬件及網絡環境，綜合考慮系統的性能、安全性、存儲能力、網絡吞吐能力、維護性等多方面因素，為確保數據安全，數據庫服務器必須部署在內部局域網中，局域網與互聯網進行物理隔離。數據庫入庫與管理人員對數據庫服務器進行高速、安全訪問的同時，確保敏感數據不易泄露。網絡拓撲圖如圖2所示。

6.系統開發成果

6.1產品

水運工程測繪成果管理和應用示范性研究主要功能模塊，層次圖如圖3所示。

6.2主要功能和性能

水運工程測繪成果管理和應用示范性研究主要包含8個模塊，16個功能的設計。

數據組織：根據用戶的管理現狀和習慣，建立不同的分類名稱，并可以無限級的建立子分類。建立一級或者多級文件夾管理結構，形成多級管理目錄，通過目錄實現數據結構的有效組織和管理。

AutoCAD數據：系統支持單文件與批量文件入庫操作，在成果數據入庫時分析數據設計相應規則自動提取AutoCAD相關屬性信息。

其他格式數據：支持多種數據格式文件單個文件與批量入庫，系統根據文件類型進行篩選，方便、快捷，自動錄提取屬性信息。對文件的屬性，可以進行修改，單幅修改直接點擊編輯完成，也可通過設置進行批量屬性修改。

瀏覽：系統支持多種數據格式的文件在線瀏覽，如AutoCAD、PDF格式、Office格式、圖片、文本、常用視頻等。

屬性編輯：在獲得編輯權限的情況下，用戶可對選定文件的屬性等進行編輯。

文件下載：選擇文件或文件夾，進行數據的批量下載，有下載權限的用戶才可進行下載操作。

文件刪除：在獲取刪除權限的情況下，用戶選擇文件或文件夾進行數據刪除操作。

屬性查詢：根據成果數據的屬性字段進行精確或模糊查詢，快速檢索到用戶所需的成果數據。

空間查詢：系統支持點選、線選和框選的查詢功能，將查詢結果在圖上定位。

高層轉換：配置高程轉換參數，保存為轉換方案，選擇已保存的轉換方案對數據進行高程轉換。

坐標轉換：配置坐標轉換參數，保存為轉換方案，選擇已保存的轉換方案對數據進行高程轉換。

DWG轉為PDF輸出：具有相應權限的用戶選擇相應的DWG數據，通過“輸出PDF”的方式輸出PDF圖。

統計分析：具有相應權限的用戶通過設置統計對象進行統計分析并生成統計報表。

用戶管理：對單位的用戶進行管理，設置用戶角色，所屬部門，是否定點登錄等。

權限管理：系統對于不同部門、不同角色的用戶設置不用的數據操作權限，保證系統數據的安全性。

數據備份和恢復：根據實際對數據的備份要求設置備份頻率和備份路徑等，將系統運行的數據庫文件備份在本地磁盤，也可備份在網絡存儲設備，達到多點備份，多存儲介質備份以便在系統數據庫發生災難時及時恢復不影響單位正常辦公使用。

7.系統開發意義及總結

經濟效益：本項目的研究成果可大力促進水運工程測繪成果管理及應用水平，提高工作效率，具有直接應用價值。研究成果的理論和技術亦具有良好的環境和經濟效應，可為勘察設計服務業的可持續發展作貢獻。而且，為日后地理信息產業的發展奠定堅實的基礎，可帶來直接且巨大的經濟效益。

技術方法評價：采用Arcgis server for Silverlight API開發組件，一種輕量級的富客戶端插件，具有在Web上提供豐富的用戶體驗，快速，更具生產力的開發和快速部署等特點，在數據訪問的響應速度方面，對地圖數據進行瓦片切割，統一管理，已緩存的方式呈現給用戶，響應速度大大加快，其數據以圖片形式展現給用戶，數據保密性問題在一定程度上也得到解決。基于SOA服務架構一方面保證了數據的安全性，另一方面減輕了服務端的壓力。ObjectArx二次開發技術提供了以C++為基礎的面向對象的開發環境及應用程序接口，能真正快速的訪問AutoCAD圖形數據庫支持CAD圖紙的在線預覽，不僅速度得以大大提高，而且增加了用戶體驗。ARX類庫采用了標準的C++類庫的封裝形式，這也大大提高了程序員編程的可靠度和效率。

參考文獻：

[1]國家測繪局行管司.中華人民共和國測繪成果管理規定，2006.

[2]陳可越.中華人民共和國測繪成果管理條例與測繪質量管理控制規范實施手冊，2006.

[3]楊春暉.系統架構設計師教程，2009.endprint