基于數(shù)據(jù)整合的測(cè)繪成果管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

趙祎敏

（山西省測(cè)繪地理信息院測(cè)繪成果應(yīng)用中心，山西 太原 030001）

0.引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)測(cè)繪成果的更新效率提出了越來(lái)越高的要求，對(duì)空間信息成果管理也提出更高的要求。測(cè)繪成果管理系統(tǒng)包括基礎(chǔ)測(cè)繪成果與非基礎(chǔ)地理信息，由于當(dāng)前測(cè)繪生產(chǎn)方式的多樣性，測(cè)繪成果的文件格式及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都存在一定程度的差異，用戶在使用過(guò)程中會(huì)遇到對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行再加工的問(wèn)題。因此，在測(cè)繪成果管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的階段，就需要對(duì)數(shù)據(jù)整合和格式統(tǒng)一等方面進(jìn)行深入研究，以期尋找到對(duì)數(shù)據(jù)再加工問(wèn)題的設(shè)計(jì)解決方案。

在測(cè)繪地理信息行業(yè)中，新型的數(shù)據(jù)管理模式也應(yīng)運(yùn)而生，借助于WebGIS 技術(shù)，可將地理信息測(cè)繪成果的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和更新，這就可以大大提高地理信息管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)管理和信息維護(hù)的便利性。

本文主要討論基于數(shù)據(jù)整合的測(cè)繪成果管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)利用WebGIS 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)繪成果管理系統(tǒng)的搭建與設(shè)計(jì)，有著重要的參考意義。

1.測(cè)繪成果對(duì)社會(huì)發(fā)展的意義

測(cè)繪成果作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)性資料，其服務(wù)應(yīng)用范圍涉及到與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域與行業(yè)中，也是政府部門及企事業(yè)單位進(jìn)行基礎(chǔ)建設(shè)以及規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)繪成果數(shù)據(jù)的存量不斷增加，如何進(jìn)行管理，達(dá)到高效、安全、接收存儲(chǔ)的目標(biāo)，需要從技術(shù)手段和規(guī)范制度上綜合考慮。隨著行業(yè)應(yīng)用需求的不斷變化，當(dāng)前測(cè)繪成果資料的管理已經(jīng)不再滿足于以往采取硬盤存儲(chǔ)、文件管理的方式。傳統(tǒng)的管理方式在測(cè)繪成果資料數(shù)據(jù)龐大的現(xiàn)狀下，存在檢索效率低和更新維護(hù)繁瑣等弊端。

網(wǎng)絡(luò)地理信息技術(shù)運(yùn)用到地理信息系統(tǒng)GIS 上的產(chǎn)物就是本文中提及的WebGIS，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布和應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的共享和相互操作，不僅有傳統(tǒng)的GIS 具有的特點(diǎn)，同時(shí)，也有在Internet 上進(jìn)行地理信息發(fā)布、共享和交流協(xié)作的功能。這種手段有著傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，加速實(shí)現(xiàn)了地理信息系統(tǒng)向大眾化普及，主要體現(xiàn)在全球化應(yīng)用、良好的擴(kuò)展性、訪問(wèn)終端獨(dú)立性這三方面[1]。

現(xiàn)如今正通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)格式、檢索方法、存儲(chǔ)介質(zhì)等方面進(jìn)行深入研究，以達(dá)到借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)開(kāi)發(fā)了測(cè)繪成果管理系統(tǒng)[2]。

2.系統(tǒng)的總體框架結(jié)構(gòu)

鑒于對(duì)系統(tǒng)平臺(tái)的安全性、穩(wěn)定性以及產(chǎn)品使用者操作的便捷性等方面綜合考慮的設(shè)計(jì)要求，測(cè)繪成果管理系統(tǒng)可以采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器模式）和C/S（客戶端/服務(wù)器）兩種架構(gòu)模式。B/S 模式中，擔(dān)任實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)與管理職責(zé)的是服務(wù)器，用戶通過(guò)瀏覽器操作訪問(wèn)數(shù)據(jù)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于后期維護(hù)。C/S 模式需要開(kāi)發(fā)專用程序用于客戶端，從而實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和管理需求。雖然這樣設(shè)計(jì)可以減輕服務(wù)器等設(shè)備的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，但是設(shè)計(jì)成本高，后期的維護(hù)成本也需要相應(yīng)地提高，那么后期維護(hù)和升級(jí)的難度不可避免要有所增加。因此，就本文分析而言，基于WebGIS 的測(cè)繪成果信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)采用B/S 模式更為方便。

系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上分為測(cè)繪成果輸入、測(cè)繪成果數(shù)據(jù)信息管理和訪問(wèn)終端三大部分。其中，測(cè)繪成果輸入模塊主要的作用是進(jìn)行資料信息傳輸，需實(shí)現(xiàn)的功能包括操作人員將完成的測(cè)繪成果轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)存的數(shù)字化文檔，并將這些數(shù)字化文檔錄入到信息管理系統(tǒng)中。測(cè)繪成果數(shù)據(jù)信息管理模塊即所說(shuō)的服務(wù)器端的管理，其主要作用是將大量的地理信息數(shù)據(jù)按不同的分類，完成存儲(chǔ)和管理。訪問(wèn)終端模塊通過(guò)瀏覽器調(diào)用各種功能，用戶可通過(guò)登錄測(cè)繪管理系統(tǒng)，進(jìn)行搜索、查詢服務(wù)器內(nèi)的測(cè)繪成果數(shù)據(jù)資料等操作。服務(wù)器內(nèi)的信息查閱、修改等權(quán)限需根據(jù)不同的人員分層管理，不同權(quán)限的登錄者對(duì)信息的查閱內(nèi)容應(yīng)不同，只有具有一定權(quán)限的人員才能對(duì)資料進(jìn)行刪除、修改等操作。系統(tǒng)架構(gòu)圖（如圖1 所示）：

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.數(shù)據(jù)的整合應(yīng)用

數(shù)據(jù)整合在基于WebGIS 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中是指將同一地理數(shù)據(jù)主體的不同屬性數(shù)據(jù)或相同屬性的測(cè)繪地理信息進(jìn)行整合，從而提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理效率和數(shù)據(jù)利用率。另外，數(shù)據(jù)整合通過(guò)圖層的方式組織地理空間數(shù)據(jù)從而對(duì)空間數(shù)據(jù)的類型（一般是指點(diǎn)、線、面）和空間數(shù)據(jù)的分布作出準(zhǔn)確表達(dá)。通過(guò)點(diǎn)、線、面三者構(gòu)成的空間數(shù)據(jù)分別形成不同的圖層。針對(duì)同一地理主體的多個(gè)數(shù)據(jù)信息建立關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，而作為附屬屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)的是其他非關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)帶有多種附屬屬性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)性的整合，而在服務(wù)器中也存在這種模式[3]。在該系統(tǒng)存儲(chǔ)在服務(wù)器中的數(shù)據(jù)資料也是用以上的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括關(guān)鍵數(shù)據(jù)和其他的附屬數(shù)據(jù)，在應(yīng)用過(guò)程中，以關(guān)鍵數(shù)據(jù)為主要依據(jù)，連接與其相關(guān)的附屬數(shù)據(jù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全方位聯(lián)動(dòng)管理。

4.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于數(shù)據(jù)整合的測(cè)繪成果管理系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)訪問(wèn)、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)拓展三個(gè)方面，分別是：

（1）數(shù)據(jù)訪問(wèn)是使用者經(jīng)過(guò)專門的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)可以在任一時(shí)間、任一地點(diǎn)對(duì)測(cè)繪成果及相關(guān)信息數(shù)據(jù)都可進(jìn)行訪問(wèn)操作，是該系統(tǒng)的主要以及核心的功能，除了地理數(shù)據(jù)信息訪問(wèn)的基礎(chǔ)操作外，還有地理數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換和三維立體顯示等操作。

（2）數(shù)據(jù)管理是面向系統(tǒng)的管理者，其主要工作職責(zé)就是定時(shí)整合系統(tǒng)數(shù)據(jù)內(nèi)的信息數(shù)據(jù)資源、改進(jìn)和維保等操作，將系統(tǒng)內(nèi)部測(cè)繪成果的高度集成作為最終目的，進(jìn)而充分、高效地發(fā)揮出測(cè)繪數(shù)據(jù)的最大作用。

（3）系統(tǒng)拓展是為了后期系統(tǒng)的發(fā)展前景，預(yù)先留下一定的擴(kuò)展升級(jí)能力，主要包含數(shù)據(jù)接口和系統(tǒng)數(shù)據(jù)能力以及安全等級(jí)提高等[2]。

系統(tǒng)在功能實(shí)現(xiàn)方面采用了先進(jìn)的管理理念，真正實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪成果資料的系統(tǒng)化、科學(xué)化。系統(tǒng)在測(cè)繪成果的表現(xiàn)方式上有兩種組織形式：

（1）以項(xiàng)目形式組織成果資料，數(shù)據(jù)資料歸檔可以按照項(xiàng)目的年份、月份或者區(qū)域，并對(duì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形顯示和業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)。

（2）組織成果資料以成果類型進(jìn)行分類，數(shù)據(jù)類型不一、格式多樣化和屬性信息等不同情況提供了“數(shù)字柵格圖”、“數(shù)字線劃圖”、“數(shù)字高程模型”、“數(shù)據(jù)正射影像圖”、“專題數(shù)據(jù)”、“影像數(shù)據(jù)”、“統(tǒng)計(jì)圖表”、“三維城市數(shù)據(jù)”等多種表格可供選擇，而且還支持表結(jié)構(gòu)的自定義操作。用戶可根據(jù)自身需求進(jìn)行表格內(nèi)容的修改，同時(shí)系統(tǒng)還可高效管理各種格式的表格數(shù)據(jù)，如*dwg 格式、*shp 格式和文檔、圖片以及視頻等。從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)批量錄入轉(zhuǎn)出、快速檢索與瀏覽以及最新成果的發(fā)布和系統(tǒng)分類管理及備份恢復(fù)等各項(xiàng)實(shí)用功能。

5.系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)

從全方位角度與整體安全性來(lái)看，系統(tǒng)安全的重要性不言而喻。對(duì)應(yīng)的安全系統(tǒng)體系針對(duì)不同安全問(wèn)題進(jìn)行分層處理。就系統(tǒng)安全的需求問(wèn)題進(jìn)行考慮[4]。就這個(gè)問(wèn)題在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要需求包含以下幾個(gè)方面：

（1）數(shù)據(jù)的保密性：在測(cè)繪過(guò)程中，專業(yè)人員進(jìn)行艱辛的實(shí)地測(cè)量等工作，積累了豐富的數(shù)據(jù)資料，這些數(shù)據(jù)信息對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防發(fā)展以及科研進(jìn)步等方面都能起到重要的作用，如果信息數(shù)據(jù)泄露，那么勢(shì)必也會(huì)對(duì)國(guó)家以及從業(yè)單位造成不小的損失。所以必須保證數(shù)據(jù)的完整性與保密性。

（2）訪問(wèn)數(shù)據(jù)的可控性：不同人員進(jìn)行操作時(shí)，對(duì)于數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限必須進(jìn)行安全操作的控制，對(duì)于不同人員進(jìn)行權(quán)限設(shè)置按層劃分，在人員的前期登錄以及權(quán)限設(shè)置上進(jìn)行管理，每一層的用戶操作、管理等權(quán)限都不同，只有達(dá)到管理員權(quán)限的人員才能進(jìn)行數(shù)據(jù)修改、完善等。

（3）數(shù)據(jù)應(yīng)對(duì)意外的恢復(fù)能力：對(duì)于數(shù)據(jù)應(yīng)該進(jìn)行長(zhǎng)期自動(dòng)備份措施，在遭受意外的系統(tǒng)病毒性攻擊或者操作失誤帶來(lái)的數(shù)據(jù)損失程度降到最低，這是該系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)同時(shí)完成。

（4）系統(tǒng)的維護(hù)功能：在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了使系統(tǒng)更加安全可靠，還需對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，要將日常的操作記錄、數(shù)據(jù)庫(kù)資料等進(jìn)行備份，記錄系統(tǒng)運(yùn)行中的用戶操作信息，在系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能夠快速查閱操作信息，并分析操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，由專業(yè)人員針對(duì)問(wèn)題制定解決措施，能起到快速解決問(wèn)題、消除系統(tǒng)運(yùn)行不良影響的目的。同時(shí)，將數(shù)據(jù)庫(kù)備份，也能避免系統(tǒng)數(shù)據(jù)資料的丟失。

（5）系統(tǒng)強(qiáng)而有力的保護(hù)機(jī)制：為了避免數(shù)據(jù)資源在電子設(shè)備遭受病毒侵害，因此設(shè)備的硬件保護(hù)系統(tǒng)顯得十分重要，只有基于強(qiáng)大有效的硬件系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制的作用下，整個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息才能達(dá)到其安全需要的目標(biāo)。

簡(jiǎn)而言之，也就是說(shuō)需要對(duì)系統(tǒng)的各方面做到嚴(yán)格的身份信息認(rèn)證、精準(zhǔn)的訪問(wèn)控制、必須的數(shù)據(jù)整體性和保密性以及統(tǒng)一有效的安全管理機(jī)制等嚴(yán)格操作施行。

6.結(jié)束語(yǔ)

采用B/S 架構(gòu)模式的測(cè)繪成果管理系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、WebGIS 技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，從而達(dá)到對(duì)測(cè)繪成果數(shù)據(jù)的有效管理和科學(xué)應(yīng)用。根據(jù)用戶的管理習(xí)慣以兩種不同方式（項(xiàng)目和成果類型）來(lái)組織測(cè)繪成果資料，用戶也可根據(jù)日常的工作需求，自主建立文件管理結(jié)構(gòu)，使其形成多級(jí)管理目錄。通過(guò)自定義操作可以將用戶管理習(xí)慣和系統(tǒng)操作模式相結(jié)合，具備可操作性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)繪成果數(shù)據(jù)有效地組織和管理，使測(cè)繪成果管理工作更加便利，工作效率得以提高，并在此基礎(chǔ)上節(jié)約人員以及資金成本。