大地測量成果信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1、PAGE PAGE 10大地測量成果信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)引言大地測量是測定地球形狀、大小、重力場及其變化和建立地區(qū)以至全球的三維控制網(wǎng)的技術(shù)。大地測量獲取的各類成果資料，稱為控制成果資料。這些控制成果資料是國家的寶貴財富，是社會發(fā)展、經(jīng)濟建設(shè)、國防事業(yè)的重要基礎(chǔ)資源，是國家科技檔案的重要組成部分。大地測量成果資料以其基礎(chǔ)性、高精度、應(yīng)用范圍廣、信息量豐富等特點，廣泛地應(yīng)用于工程建設(shè)、地學(xué)科學(xué)、國防科學(xué)及防災(zāi)減災(zāi)等各個領(lǐng)域，凸現(xiàn)出測繪的保障、服務(wù)價值。如何借助地理信息系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合應(yīng)用，建立大地測量成果數(shù)據(jù)信息管理庫，整合已有的大地測量成果各類成果資料，實現(xiàn)快速、簡捷、

2、有效、大批量地調(diào)用目的，科學(xué)、規(guī)范、系統(tǒng)地管理歷史大地測量成果檔案資料，將大地成果與測量標(biāo)志普查維護保護信息連接，更好地服務(wù)用戶，是一個急待解決的問題。 新疆大地測量成果信息管理系統(tǒng)是一個基于組件式，利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地圖制圖技術(shù)，結(jié)合科技檔案管理的要求和測繪成果服務(wù)提供的需求，建成的功能完善、基于網(wǎng)絡(luò)化管理的大地測量成果信息管理系統(tǒng)。一、系統(tǒng)的總體設(shè)計1系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)與設(shè)計思想按照建立測繪“數(shù)字檔案館”的規(guī)劃，基于GIS的新疆大地測量成果信息管理系統(tǒng)既是獨立的、自成體系的管理大地成果信息、集成測量標(biāo)志普查信息管理子系統(tǒng)及連動變化更新信息的管理系統(tǒng)，又是基于網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)測繪成果信

3、息分發(fā)服務(wù)管理系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)的指導(dǎo)原則是：統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、總體規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、分步實施、確保應(yīng)用、重視維護、逐步完善。系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)是：科學(xué)、規(guī)范、動態(tài)地管理大地測量成果并提供準(zhǔn)確、高效的服務(wù)；系統(tǒng)具有良好的擴展性和平臺獨立性，易于與其它地理信息服務(wù)平臺進(jìn)行無縫集成。系統(tǒng)設(shè)計思想：1）兼顧控制成果信息的服務(wù)和保密，系統(tǒng)采用基于組件對象模型COM技術(shù)的C/S結(jié)構(gòu)模式。2）使用Oracle 9i作為后臺支持?jǐn)?shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。3）采用Oracle+ArcSDE+MapObjects+VisualBasic6.0 軟件的有機結(jié)合為該系統(tǒng)開發(fā)平臺。4）采用Arc SDE做為空間數(shù)據(jù)引擎。5）通

4、過系統(tǒng)的安全機制保證大地成果數(shù)據(jù)的安全性和保密性。2系統(tǒng)體系構(gòu)架 系統(tǒng)按數(shù)據(jù)庫服務(wù)層、GIS應(yīng)用服務(wù)層和客戶端應(yīng)用服務(wù)層三層架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。1)數(shù)據(jù)庫服務(wù)層為整個項目數(shù)據(jù)提供永久存儲的支持，存儲的大地測量的各類信息包括圖形和屬性。2)GIS應(yīng)用服務(wù)層：提供基本的GIS工具，如顯示查詢、統(tǒng)計分析等。由于GIS需使用地理信息數(shù)據(jù)和專題屬性數(shù)據(jù)，因此在數(shù)據(jù)庫服務(wù)層和GIS應(yīng)用服務(wù)層之間設(shè)計一個中間體，用于體現(xiàn)信息數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的訪問。3)客戶端應(yīng)用服務(wù)層：主要提供成果信息管理、輸出、分發(fā)應(yīng)用服務(wù)。利用GIS服務(wù)層提供的GIS工具和數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)，進(jìn)行控制成果管理的應(yīng)用和統(tǒng)計。采用三層結(jié)構(gòu)模型確保

5、了系統(tǒng)的可維護性、可擴展性和可調(diào)整性。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型如圖： com組件庫 OracleArcSDEEEEE新疆大地測量信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中間層應(yīng)用層ArcObjects數(shù)據(jù)層大地測量成果信息管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型系統(tǒng)體系框架如圖：服務(wù)器端大地成果數(shù)據(jù)庫 Arc SDE數(shù)據(jù)庫 客戶端輔助工具M(jìn)apObject大地成果管理系統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)連接對象地圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)用戶登陸控制大地數(shù)據(jù)資料錄入權(quán)限控制成果輸出控制點查詢統(tǒng)計圖層管理圖形輸出日志模塊后臺維護導(dǎo)入工具大地測量成果信息管理系統(tǒng)框架二、系統(tǒng)功能 系統(tǒng)設(shè)計考慮大地測量成果數(shù)據(jù)的重要性和服務(wù)應(yīng)用性，滿足對控制點資料進(jìn)行全面管理以及成果資料數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用的

6、需要；滿足典型的C/S架構(gòu)體系，實現(xiàn)局域網(wǎng)的共享服務(wù)；能夠方便的與其它基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；滿足多用戶的時局并發(fā)處理同時保證數(shù)據(jù)的有效性、完整性和一致性。大地成果管理系統(tǒng)詳細(xì)功能模塊設(shè)計圖 ：大地測量成果信息管理系統(tǒng)控制點模塊圖層模塊查詢模塊系統(tǒng)管理模塊輔助模塊文件模塊視圖模塊保存圖層設(shè)置當(dāng)前窗口打印指定范圍打印退出圖層管理索引圖工具欄狀態(tài)欄視圖控制書簽管理控制點錄入控制點歷史查詢輸出點之記移動放大縮小縮放全部顯示清除選擇集選擇查詢定制屬性查詢SQL查詢行政區(qū)查詢坐標(biāo)范圍查詢水準(zhǔn)路線查詢?nèi)擎i網(wǎng)查詢圖號查詢用戶管理角色管理修改密碼系統(tǒng)日志客戶管理系統(tǒng)選項圖號轉(zhuǎn)換圖片資料管理輸出

7、坐標(biāo)成果輸出標(biāo)志現(xiàn)狀數(shù)據(jù)輸出屬性數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換其它外掛工具管理統(tǒng)計模塊客戶行業(yè)統(tǒng)計客戶地區(qū)統(tǒng)計購買點統(tǒng)計用戶統(tǒng)計收費統(tǒng)計標(biāo)志信息統(tǒng)計數(shù)據(jù)控制點量統(tǒng)計使用頻度統(tǒng)計使用單位統(tǒng)計歷史庫統(tǒng)計縮放到選擇集系統(tǒng)具體功能如下：成果數(shù)據(jù)管理功能依照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，按分類資料錄入接口提供的平臺，對原有的文本式控制資料數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入；已有的各類控制成果數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)接口實現(xiàn)自動入庫。 三角點資料數(shù)據(jù)錄入、審核、入庫區(qū)表外部數(shù)據(jù)自動導(dǎo)入后臺數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)分類、分層進(jìn)行管理。建立的測量標(biāo)志普查信息子數(shù)據(jù)庫，以標(biāo)志的好壞建立歷史數(shù)據(jù)庫和使用數(shù)據(jù)庫，并互相可逆轉(zhuǎn)，保證了動態(tài)、實時管理大地測量成果、標(biāo)志信息。入庫的圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)

8、據(jù)以“控制點名稱”關(guān)聯(lián)，歷史數(shù)據(jù)庫和使用數(shù)據(jù)庫以同名點的“普查信息（好或壞）”關(guān)聯(lián)。2）地圖管理功能地圖是控制點可視化的支撐和背景。系統(tǒng)實現(xiàn)了對1：100萬、1：25萬地圖核心要素信息、不同等級的三角鎖網(wǎng)圖、水準(zhǔn)路線圖分層管理，設(shè)計了統(tǒng)一的坐標(biāo)系，將控制點圖形信息與地圖有機整合，具有顯示/關(guān)閉、按比例縮放、數(shù)據(jù)金字塔縮略顯示等功能，設(shè)計了地圖符號庫，將矢量地圖數(shù)據(jù)符號可視化。成果檢索/查詢功能實現(xiàn)從圖形到屬性數(shù)據(jù)、屬性到圖形數(shù)據(jù)、直接輸入條件調(diào)用屬性數(shù)據(jù)的查詢。可按行政區(qū)、經(jīng)緯度、地圖分幅、鎖/網(wǎng)/點名稱等單一條件、組合條件及模糊條件進(jìn)行檢索。系統(tǒng)把檢索到的數(shù)據(jù)以高光、閃爍的效果顯示在窗體中統(tǒng)

9、計分析功能對某區(qū)域的客戶群體一定時間段訪問流量的記錄；統(tǒng)計控制資料使用情況；統(tǒng)計控制點的標(biāo)志維護情況；對各類控制點的利用頻率、用戶分布、標(biāo)志維護狀況等進(jìn)行分析。統(tǒng)計、分析的結(jié)果可用報表、圖形、文本等形式表示。計算功能實現(xiàn)控制點在同一坐標(biāo)系下不同表示方式的坐標(biāo)值之間的轉(zhuǎn)換；不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換、參考框架和歷元的歸算等。成果輸出服務(wù)功能系統(tǒng)實現(xiàn)了多類型、多數(shù)據(jù)源、多尺度空間數(shù)據(jù)的集成，將分類、獨立的控制成果數(shù)據(jù)、路線圖、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及相關(guān)文本信息整合為一個整體，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中控制成果及相關(guān)信息的文本、圖形等多種形式的輸出。日志管理功能系統(tǒng)提供各種安全級別的完整日志功能，真實記錄用戶登陸軟件平臺后進(jìn)行

10、的操作。系統(tǒng)設(shè)計了數(shù)據(jù)庫訪問、讀寫、輸出等權(quán)限，權(quán)限管理實現(xiàn)對不同級別的用戶權(quán)限分配，由系統(tǒng)管理者對用戶進(jìn)行管理審批，根據(jù)角色分配相應(yīng)權(quán)限并可以隨時取消、刪除，以確定用戶所享有信息量的大小和信息的類別，保證成果數(shù)據(jù)的安全和保密。 權(quán)限管理界面后臺管理、維護功能系統(tǒng)實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)信息的入庫、修改、刪除，新增信息能夠自動追加，具有歷史記錄的恢復(fù)功能。 系統(tǒng)具有信息系統(tǒng)的恢復(fù)能力。更新、刪除、追加信息等操作難免發(fā)生錯誤，系統(tǒng)運行中軟硬件的故障也會出現(xiàn)，這些錯誤或故障往往破壞數(shù)據(jù)庫甚至使整個系統(tǒng)崩潰。恢復(fù)能力由DBMS實現(xiàn)，主要用于運行中的部分恢復(fù)，利用日志文件、前象文件與后象文件，恢復(fù)到破環(huán)前的狀態(tài)

11、。建立信息系統(tǒng)的副本并定期倒庫，用于部分恢復(fù)不能成功或整個系統(tǒng)破壞時。三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫建設(shè)基于GIS的新疆大地測量成果信息管理系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)信息從數(shù)據(jù)集成邏輯關(guān)系及提供服務(wù)使用頻率上分為四大類：控制成果信息，包括天文點、三角點、水準(zhǔn)點、GPS點、重力成果及成果點布設(shè)路線圖、相關(guān)文本數(shù)據(jù)；基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)，包括1：100萬、1：25萬、局部1：5萬核心要素地形數(shù)據(jù)，行政區(qū)域圖；測量標(biāo)志普查信息，包括點位信息、托管信息、普查信息等；顧客信息，包括顧客相關(guān)檔案、計費、成果利用率等。按GIS數(shù)據(jù)分層標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合系統(tǒng)的功能和數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用分類、分層的方法實現(xiàn)，即按信息源的不同進(jìn)行分類，按

12、不同的功能要求按點、線、面和注記分層，同時將圖層分組?；颈壤叩貓D數(shù)據(jù)為一組，圖層包括居民地、骨干路網(wǎng)、骨干水系、注記等，作為系統(tǒng)的背景數(shù)據(jù)；行政區(qū)域圖為一組，圖層包括國/省/地州界、縣/市界；成果點布設(shè)路線圖為一組，圖層包括三角鎖網(wǎng)小組，下設(shè)各等級三角鎖網(wǎng)圖，水準(zhǔn)路線小組，下設(shè)各等級水準(zhǔn)路線圖；控制成果數(shù)據(jù)為一組，圖層包括三角成果、水準(zhǔn)成果、GPS成果、重力成果四組，每組按不同的等級分層。系統(tǒng)采用地理坐標(biāo)，使數(shù)據(jù)在數(shù)值上是連續(xù)的，避免了高斯投影帶來的跨帶問題。針對不同數(shù)據(jù)類型的特點，采用局部放大顯示平面直角坐標(biāo)系坐標(biāo)，并實現(xiàn)不同帶之間互相轉(zhuǎn)換，極大的方便了使用者的查詢檢索操作。各類數(shù)據(jù)按設(shè)計的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和屬性結(jié)構(gòu)進(jìn)行整理入庫。大地成果數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的組織結(jié)構(gòu)如圖：大地測量成果信息數(shù)據(jù)庫測量成果圖表索引三角水準(zhǔn)GPS重力點之記網(wǎng)圖圖片等 大地成果數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)圖四、結(jié)束語新疆大地測量成果信息管理系統(tǒng)是融合大地測量成果信息、測量標(biāo)志維護保護信息、區(qū)域主要地物信息、服務(wù)提供信息于一體，達(dá)到管