水運工程測繪成果和應用系統(tǒng)示范性研究

謝勁松

摘 要：測繪成果是國民經(jīng)濟和社會發(fā)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(tǒng)文件管理方式，不但無法滿足專業(yè)的CAD電子圖檔安全高效管理的需要，而且隨著科技的發(fā)展、網(wǎng)絡技術的完善以及數(shù)字化測繪成果使用頻率的增加，測繪成果管理又出現(xiàn)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(shù)據(jù)庫和地理信息技術建設測繪成果管理系統(tǒng)，運用科學技術對電子圖檔數(shù)據(jù)進行管理和利用，既可提高管理水平，也方便數(shù)據(jù)查詢，避免了圖檔數(shù)據(jù)的丟失和損壞，規(guī)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(jīng)濟和社會發(fā)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(fā)揮現(xiàn)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(fā)生。但是，隨著科技的發(fā)展、網(wǎng)絡技術的完善以及數(shù)字化測繪成果使用頻率的增加，測繪成果管理出現(xiàn)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(guī)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(guī)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(guī)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(yè)逐漸積累起了數(shù)量龐大的電子圖紙和文檔，大量的圖檔數(shù)據(jù)以文件夾的方式雜亂存放在用戶電腦硬盤，這種傳統(tǒng)的文件管理方式，還無法滿足專業(yè)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(tài)的、檔案意義上的管理，更重要的是面向設計過程的、動態(tài)的圖檔管理，包括共享環(huán)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(shù)據(jù)管理部門的測繪成果和數(shù)據(jù)，主要以人工管理為主，自動化程度低，數(shù)據(jù)查詢困難。

2.研究目標

通過本系統(tǒng)的建設及成果應用功能的研究，完成現(xiàn)有的測繪數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、檔案數(shù)據(jù)的整合入庫，以數(shù)據(jù)庫為基礎，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)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(tài)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(shù)據(jù)安全存放，管理井井有條。通過系統(tǒng)建設，實現(xiàn)以下目標：

（1）構建網(wǎng)絡平臺，實現(xiàn)航道測繪成果數(shù)據(jù)共享與信息交流。

（2）開發(fā)測繪成果管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、查詢、下載、應用、備份等圖檔管理。

（3）通過數(shù)據(jù)的服務器存儲管理、用戶權限管理，實現(xiàn)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(tǒng)的數(shù)據(jù)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(xiàn)數(shù)據(jù)錄入時提取項目數(shù)據(jù)范圍輪廓線。

（3）實現(xiàn)DWG測圖在多種的坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)之間的互相轉換。

（4）實現(xiàn)同一區(qū)域不同時段的水深容積等對比分析，并可生成報表。

（5）實現(xiàn)橫、縱斷面分析。

（6）提供靈活多樣的數(shù)據(jù)查詢方法，可進行圖形屬性和空間信息進行查詢。

（7）數(shù)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(xiàn)數(shù)據(jù)安全的雙保險。

4.技術路線

4.1服務器端環(huán)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(fā)平臺：Microsoft Visual Studio 2008開發(fā)語言：JavaScr ipt、C#、VBScript 、Java、asp.net

數(shù)據(jù)庫平臺：Oracle 11G。

4.2客戶端環(huán)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(huán)境

測繪成果管理系統(tǒng)對硬件要求不高，鑒于成果數(shù)據(jù)的保密性，推薦使用服務器設備。

4.4平臺基礎

系統(tǒng)以B/S模式架構（Browser/ Server，瀏覽器/服務器模式，B/S最大的優(yōu)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(wǎng)的電腦就能使用，客戶端零安裝、零維護，系統(tǒng)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(xiàn)對水運工程測繪成果的高效的圖檔一體化管理。

5.系統(tǒng)設計

5.1架構設計

系統(tǒng)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(shù)據(jù)庫層、接口組件層、系統(tǒng)應用層。以實現(xiàn)不同層次間的相互獨立性，保障系統(tǒng)的高度穩(wěn)定性、實用性和可擴展性。而且在通用性和穩(wěn)定性的基礎上，通過功能劃分，實現(xiàn)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(tǒng)的基本網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、桌面操作系統(tǒng)及企業(yè)級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等基礎軟件環(huán)境，提供信息化系統(tǒng)運行所依賴的存儲設施、計算設施、網(wǎng)絡設施、安全設施等設施。

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

第三層是接口組件層，負責提供應用系統(tǒng)的開發(fā)和應用集成。在.NET基礎架構平臺的支持下，開發(fā)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(tǒng)應用層，是信息化應用的軟件實現(xiàn)及表現(xiàn)層。該層建立在“應用開發(fā)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(fā)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(tǒng)和綜合管線信息管理系統(tǒng)為核心，并借助于系統(tǒng)配置平臺提供的穩(wěn)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(xiàn)。5.2網(wǎng)絡結構

水運工程測繪成果管理和應用系統(tǒng)是一個保密數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，其建設和正常運行必需依托一個高性能、穩(wěn)定的網(wǎng)絡環(huán)境。在網(wǎng)絡環(huán)境建設過程中，必須按照國家有關信息網(wǎng)絡安全保密規(guī)定執(zhí)行。

本系統(tǒng)應充分利用現(xiàn)有硬件及網(wǎng)絡環(huán)境，綜合考慮系統(tǒng)的性能、安全性、存儲能力、網(wǎng)絡吞吐能力、維護性等多方面因素，為確保數(shù)據(jù)安全，數(shù)據(jù)庫服務器必須部署在內部局域網(wǎng)中，局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)進行物理隔離。數(shù)據(jù)庫入庫與管理人員對數(shù)據(jù)庫服務器進行高速、安全訪問的同時，確保敏感數(shù)據(jù)不易泄露。網(wǎng)絡拓撲圖如圖2所示。

6.系統(tǒng)開發(fā)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(shù)據(jù)組織：根據(jù)用戶的管理現(xiàn)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(xiàn)數(shù)據(jù)結構的有效組織和管理。

AutoCAD數(shù)據(jù)：系統(tǒng)支持單文件與批量文件入庫操作，在成果數(shù)據(jù)入庫時分析數(shù)據(jù)設計相應規(guī)則自動提取AutoCAD相關屬性信息。

其他格式數(shù)據(jù)：支持多種數(shù)據(jù)格式文件單個文件與批量入庫，系統(tǒng)根據(jù)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(tǒng)支持多種數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)刪除操作。

屬性查詢：根據(jù)成果數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。

空間查詢：系統(tǒng)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(shù)，保存為轉換方案，選擇已保存的轉換方案對數(shù)據(jù)進行高程轉換。

坐標轉換：配置坐標轉換參數(shù)，保存為轉換方案，選擇已保存的轉換方案對數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，通過“輸出PDF”的方式輸出PDF圖。

統(tǒng)計分析：具有相應權限的用戶通過設置統(tǒng)計對象進行統(tǒng)計分析并生成統(tǒng)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(tǒng)對于不同部門、不同角色的用戶設置不用的數(shù)據(jù)操作權限，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。

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

7.系統(tǒng)開發(fā)意義及總結

經(jīng)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(huán)境和經(jīng)濟效應，可為勘察設計服務業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作貢獻。而且，為日后地理信息產業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎，可帶來直接且巨大的經(jīng)濟效益。

技術方法評價：采用Arcgis server for Silverlight API開發(fā)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(fā)和快速部署等特點，在數(shù)據(jù)訪問的響應速度方面，對地圖數(shù)據(jù)進行瓦片切割，統(tǒng)一管理，已緩存的方式呈現(xiàn)給用戶，響應速度大大加快，其數(shù)據(jù)以圖片形式展現(xiàn)給用戶，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的安全性，另一方面減輕了服務端的壓力。ObjectArx二次開發(fā)技術提供了以C++為基礎的面向對象的開發(fā)環(huán)境及應用程序接口，能真正快速的訪問AutoCAD圖形數(shù)據(jù)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(guī)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(guī)范實施手冊，2006.

[3]楊春暉.系統(tǒng)架構設計師教程，2009.endprint