測繪成果檔案三維虛擬庫房管理系統的建立

趙春香，劉鵬，蘇懷洪，魏培

(北京市測繪設計研究院，北京 100038)

?

測繪成果檔案三維虛擬庫房管理系統的建立

趙春香*，劉鵬，蘇懷洪，魏培

(北京市測繪設計研究院，北京 100038)

首先給出了測繪成果檔案數據整理與數據建庫的方法，然后講解了檔案庫房的精細三維模型數據制作工藝，在此基礎上建立了三維虛擬庫房管理系統。系統能夠大大節約管理成本，提高管理工作效率和水平。

測繪成果檔案；精細三維模型；虛擬庫房管理系統

1 引 言

測繪成果檔案是指在測繪管理、測繪生產、科學研究等活動中直接形成的有保存價值的各種技術文件、計算資料、成果、成圖、航空和衛星照片、磁帶磁盤、圖紙等。測繪成果檔案是我國歷代測繪地理信息工作者長期辛勤勞動的成果，是測繪地理信息科技發展的歷史見證和測繪地理信息文化的歷史沉淀，也是我們研究歷史、面向未來的重要信息資源。

隨著我國經濟和科技水平的高速發展，地理信息產業發展迅速，地理信息獲取手段更加多樣化，特別是數字城市、智慧城市和地理國情監測開展以來，積累了一批規模龐大、內容豐富、種類繁多、更新頻率高的空間信息資料。但是，傳統測繪成果檔案管理和運行水平嚴重滯后于當前測繪地理信息技術的發展，與目前檔案管理信息化、服務現代化的趨勢不相符，已無法適應新形勢下測繪地理信息業務檔案管理要求，因此迫切需要強化測繪資料檔案庫房管理的效能，提高測繪檔案館庫房信息化業務管理水平。

利用虛擬現實(Virtual Reality，VR)技術進行測繪成果檔案管可對庫房真實情況進行展示，為庫房的存儲管理、庫容評估、庫房盤點等提供高效直觀的數據，可有效節省管理成本，提高工作效率。近幾年，應用虛擬現實技術進行檔案管理方面的文獻不斷發表。鄧羽[3]指出虛擬現實技術是促進實物檔案開發利用的有效途徑和方法；向澤紅[4]給出了虛擬技術用于智能化檔案管理的意義；王亞楠[2]給出了測繪檔案資料虛擬庫房管理的功能框架；黃石明[1]給出了測繪檔案資料館虛擬庫房管理系統開發建立的普遍過程，但在檔案數據整理與數據建庫方面的闡述不夠翔實。

綜上所述，本文在參考大量文獻的基礎上，針對測繪成果檔案管理的需求，全面闡述了測繪檔案三維虛擬庫房管理系統的建立的方法。首先給出了測繪檔案數據整理與數據建庫的方法，然后詳細講解了檔案庫房的精細三維模型數據制作工藝，在此基礎上給出了建立虛擬庫房管理系統的功能框架。

2 檔案數據整理與數據建庫

2.1 檔案數據的整理

以國家測繪檔案資料館的測繪檔案分類體系為基礎，結合館藏測繪檔案具體情況將檔案資料劃分為基礎類目、一級屬項類目、二級屬項類目。如表1所示。

參照該分類標準，對現有測繪檔案分案卷級、案件級進行整理。整理時，對檔號進行統一編碼，并對存儲的位置索引號進行規范。

測繪檔案分類表(節選) 表1

續表1

(1)檔號編碼規則

檔號由“實體分類號-案卷號-件號”三部分組成。其中實體分類號由實體分類表中的類別編號和載體形態組配符構成；案卷號由比例尺、坐標系、百萬區號、年代、流水號組成，不同類別的檔案案卷號組成項有所取舍，流水號按大類流水；件號根據不同的檔案特點，選用圖幅(部分)編號、文件編號、人工編號或片號表示。

(2)位置索引號編碼規則

位置索引號由“庫房編號、檔案柜編號、格號”三部分組成。如107A01，表示第一檔案室，07A檔案柜，第一個檔案格。

2.2 檔案數據庫建立

檔案數據庫中包括檔案資源目錄和檔案著錄信息。

檔案資源庫目錄中記錄檔案庫中現有的所有檔案案卷基本信息，包括檔號、案卷題名、檔案類別、歸檔日期、密級、存儲期限、存儲介質、存儲位置索引編號等信息。

檔案著錄信息包括案卷著錄信息和案件著錄信息，不同類別的檔案創建不同的著錄表格。

檔案編號將檔案實體數據和業務各個環節連接起來，是檔案的唯一標識。主要通過標識符-檔案編號作為關鍵字來完成關聯。

檔案實體數據庫與檔案業務數據的邏輯關系圖如圖1所示。

圖1 數據庫邏輯關系圖

3 檔案庫房的精細三維模型數據制作

為保證三維虛擬檔案庫房的靈活性和現勢性，數據加工不對每個檔案進行單獨的模型數據制作，而是根據其存儲介質/裝具型號的不同，分類加工各類存儲介質/裝具的數據模型，系統根據數據庫中具體存儲情況，動態生成每個檔案的實體三維模型。

(1)精細三維數據制作內容

檔案庫房的三維模型包括主樓、庫房、檔案柜、檔案存放介質/裝具以及附屬設施等內容。

庫房指存放檔案資料的各類房間；主樓指檔案庫房所在的各個樓房建筑；檔案柜指存儲檔案資料的各類柜子；檔案裝具指裝載圖紙、航片、磁帶盒光盤等資料的盒子，袋子一類的物品；存儲介質指存儲檔案資料的硬盤、磁帶、光盤、圖紙等存儲載體；附屬設施指庫房內的非檔案功能性的設備，如桌椅，電器等。

(2)精細三維數據制作工藝流程

三維數據加工工藝流程如圖2所示，主要環節為數據準備和采集，平面圖繪制，三維模型制作，模型烘焙和后期效果加工，場景集成整合，檢查優化，提交成果數據。

圖2 三維數據加工工藝流程

在制作過程中，各類模型的大小、檔案柜以及各設施的放置位置均按照測量結果進行加工，各類模型的紋理均以現場采集照片為依據，其中檔案存儲介質和裝具的紋理需要特殊處理，保留上面的空白標簽信息，以便動態生成模型時添加對應的信息。如圖3所示。

圖3 檔案模型示例

4 管理系統建立

基于以上工作，利用unity3d(U3D)軟件，開發完成了測繪檔案三維虛擬庫房管理系統。系統功能框架如圖4所示。

圖4 系統功能框架

4.1 業務管理模塊

通過對檔案歸檔、組卷著錄、借閱、銷毀、移交等業務的管理，實現檔案系統中檔案信息的實時更新。

4.2 配置管理

通過配置管理實現系統的可擴展性，包括類別配置、庫房配置、存儲介質/裝具配置等。

通過檔案類別配置管理，實現檔案類別的可擴展，并對新擴展的檔案類別定義著錄項。

庫房配置中，對庫房中各檔案柜存放檔案類型、使用存儲介質/裝具類型、存儲容量等進行配置，如圖5所示。

圖5 庫房配置

存儲介質/裝具配置，對各類存儲介質/裝具的三維模型進行配置，實現存儲介質/裝具模型的可擴展。檔案位置管理實現對檔案存放位置的修改，可進行存放檔案位置的整體遷移等。

4.3 庫房展示

利用虛擬三維模型對檔案庫進行展示。庫房中存放的檔案根據檔案的歸檔、借閱、銷毀等情況實時變化，并在封面、脊背等位置自動顯示對應的檔號、題名等信息，如圖6所示。

在三維庫房中可進行漫游瀏覽、查詢等，并可查看任意檔案的著錄信息和卷內目錄。如圖7所示。

圖6 三維庫房檔案存儲信息

圖7 查看庫房詳細信息

5 結 論

利用最新技術對測繪成果檔案進行數字化，并進行信息化管理是信息化測繪時代的必然趨勢。實物檔案是檔案的重要組成部分，其特有的利用價值，必將成為不可缺少的信息資源。將虛擬現實技術引入實物檔案管理與利用中，能真正發揮實物檔案的作用，進一步提高利用效率并能夠對實物檔案進行科學、有效的保護。利用三維虛擬現實技術，開發三維虛擬庫房管理系統，實現對測繪成果檔案的一體化、信息化管理，切實可行。

三維虛擬庫房管理系統可對庫房真實情況進行展示，為庫房的存儲管理、庫容評估、庫房盤點等提供高效直觀的數據，可有效節省管理成本，提高工作效率。同時，也可以將庫房內溫濕度監控器、視頻監控器等其他傳感器進行集成，對庫房進行實時監控等。

[1] 黃石明. 測繪檔案資料館虛擬庫房管理系統研究與開發[D]. 碩士研究生學位論文，2015.

[2] 常軍，王亞楠，魏紅艷. 長春市測繪檔案綜合管理系統設計和實現[J]. 城市勘測，2015(1).

[3] 鄧羽. 虛擬現實技術在實物檔案管理中的應用初探[J]. 蘭臺世界，2013(2).

[4] 向澤紅. 基于云計算和3D虛擬技術的智能化檔案信息服務研究[J]. 山西檔案，2014(3).

[5] 陳國冰. 實物檔案研究綜述[J]. 檔案與建設，1996(6).

[6] 陳永斌. “實物檔案”一種錯誤的認識和稱謂[J]. 黑龍江檔案，1992(1).

Establishment of Three-Dimensional Virtual Warehouse Management System of Surveying and Mapping Archives

Zhao Chunxiang，Liu Peng，Su Huaihong，Wei Pei

(Beijing Institute of Surveying and Mapping，Beijing 100038，China)

First，the paper gives the method of Surveying and mapping archives data collection and database，then explain the fine 3D model of the data production process. On the basis of this，a virtual warehouse management system is established. System can greatly save management costs，improve the efficiency and level of management.

surveying and mapping archives；fine 3D model；virtual warehouse management system

1672-8262(2016)05-26-04

P208.2

B

2016—08—08

趙春香(1970—)，女，高級工程師，主要從事測繪成果檔案管理方面的工作。