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省級測量標志檔案管理系統(tǒng)設計

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測量標志是國民經(jīng)濟建設、科學研究、國防建設的重要基礎設施,是一切測繪工作的起算依據(jù)[1]。無論是舊城改造,還是新區(qū)開發(fā),都需要測量標志提供的平面位置和高程作為定位基準。改革開放以來,社會經(jīng)濟發(fā)展迅速,隨著城市化進程的加快與大規(guī)?;A設施的建設,測量標志受到較為嚴重的損毀或破壞。為此,全國各省陸續(xù)開展了測量標志全面普查工作。為配合此項工作,實現(xiàn)測量標志信息化管理,對下一步的測量標志維修、保護、使用和管理工作提供可靠的依據(jù)與支持,有必要建立功能完善的測量標志檔案管理系統(tǒng)。

一、系統(tǒng)建設目標與思路

以基礎地理信息數(shù)據(jù)為支撐,可視化技術為手段,綜合利用計算機、GIS、數(shù)據(jù)庫等技術,建立完整的測量標志檔案庫,開發(fā)測量標志錄入、動態(tài)普查登記、審核、監(jiān)管、查詢統(tǒng)計等功能,方便各級行政測繪管理部門快速、及時、全面、準確地了解和掌握轄區(qū)內測量標志成果信息,實現(xiàn)測量標志全生命周期的動態(tài)化、信息化和網(wǎng)絡化管理。具體包括:

(一)建立各等級GPS點、三角點、水準點等測量標志檔案庫,使其能夠有效適應測量標志成果全生命周期管理中各環(huán)節(jié)信息的動態(tài)更新,為測量標志的維護與管理提供可靠的、現(xiàn)勢性的數(shù)據(jù)支持。

(二)實現(xiàn)系統(tǒng)在省、市、縣三級測繪管理機構的全覆蓋和權限分配,實現(xiàn)上級部門對下級部門的監(jiān)管,開發(fā)數(shù)據(jù)瀏覽、查詢、數(shù)據(jù)更新錄入等基本功能。

(三)實現(xiàn)將多種統(tǒng)計方法相結合的統(tǒng)計分析功能,為各級測繪行政管理部門提供輔助決策支持。

二、系統(tǒng)設計

(一)架構設計

系統(tǒng)采用三層架構:基礎設施層、數(shù)據(jù)存儲層和應用服務層[2]。數(shù)據(jù)存儲層是核心,存儲測量標志各類檔案實體文件、元數(shù)據(jù)等資料以及空間索引、基礎地理數(shù)據(jù)等空間定位信息,空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)分別通過ARCSDE和自定義開發(fā)的數(shù)據(jù)接口與應用程序進行通信。應用服務層通過NetFramework和ArcEngine開發(fā)C/S模式的桌面應用,實現(xiàn)測繪檔案標志檔案的信息化管理,通過Flex和ArcGISServer技術開發(fā)B/S模式的web應用,實現(xiàn)測繪標志檔案的網(wǎng)絡化應用。

(二)數(shù)據(jù)組織

從內容上組織,測量標志檔案庫包含測量標志空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫??臻g數(shù)據(jù)庫指基礎地理信息庫和空間索引庫,具體有省級1:50萬行政區(qū)劃(含省域、市域、區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn))、分幅、地貌、水系、交通、地名等數(shù)據(jù)以及各等級GPS點、三角點、水準點的空間位置信息;非空間數(shù)據(jù)庫指測量標志檔案實體數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)庫,既存儲測量標志點從立點、巡查、維修、遷建、破壞、損毀等全生命周期各個環(huán)節(jié)的信息,如立點時間、立點人、每次巡查記錄和資料、維修記錄、遷建記錄、保管信息、破壞情況等,也存儲標志點在系統(tǒng)中的操作日志記錄,比如操作人、操作時間、執(zhí)行的具體操作等??臻g數(shù)據(jù)庫的存儲與管理借助于ESRI公司開發(fā)的空間數(shù)據(jù)庫引擎ArcSDE,運用ArcCatalog管理工具將數(shù)據(jù)導入到ArcSDE數(shù)據(jù)庫中。屬性數(shù)據(jù)庫管理工具則采用Oracle大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),由Oracle統(tǒng)一對各類數(shù)據(jù)進行高效地管理,從而保證其可以緊密結合Windows操作系統(tǒng)平臺發(fā)揮最高的性能和優(yōu)勢[3]。空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫獨立分布存放,彼此之間通過關鍵字相關聯(lián),為測量標志信息的存儲和管理提供空間及屬性信息服務。從邏輯結構上組織,劃分成現(xiàn)勢庫、臨時庫和歷史庫。它們是測量標志成果在不同階段的邏輯形態(tài),可相互轉化。例如,現(xiàn)勢庫中存儲的某標志點檔案信息,一旦該標志點被損毀,其信息將轉存至歷史庫;通過校核前的標志點更新信息將先暫存于臨時庫,通過校核后才轉存至現(xiàn)勢庫成為檔案信息。

(三)功能設計

系統(tǒng)包括測量標志錄入、動態(tài)巡查和更新模塊,地圖瀏覽模塊,測量標志查詢模塊,測量標志普查監(jiān)管模塊,數(shù)據(jù)檢核模塊,統(tǒng)計分析模塊,數(shù)據(jù)庫管理與維護模塊以及系統(tǒng)管理模塊。

1.測量標志錄入、動態(tài)巡查和更新模塊

該模塊主要是為了支持測量標志點的日常維護,以適應測量標志成果的增加、巡查、維護、遷建等管理事項。主要包括測量標志空間點位的更新和屬性信息的更新。

(1)標志點空間點位更新包括增加、刪除、修改標志點點位等功能,用戶可通過手工方式將測量標志點位信息錄入系統(tǒng),還可通過PDA等移動設備實時將標志點點位坐標傳至系統(tǒng)服務器。

(2)標志點屬性信息更新為了保證數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性,對新增和屬性信息有變動的標志點都需要更新其屬性信息。用戶可通過手工方式將測量標志的屬性信息,如定期巡查、維護、遷建、委托保管等信息登記錄入系統(tǒng),也可通過PDA等移動設備實時將巡查的照片、記錄等信息傳遞至服務器。

2.地圖瀏覽模塊

具有放大、縮小、漫游、全圖、圖層控制、地圖打印等基本功能,可對控制點的屬性標注、顯示符號和顏色進行設置。

3.測量標志查詢模塊

可查詢用戶管轄范圍內的標志點數(shù)量、標志點的基本情況以及巡查、保存、維修、遷建等信息。借助系統(tǒng)的查詢功能,用戶只需輕點鼠標,就能查看到某標志點在其整個生命周期中產(chǎn)生的各種信息和系統(tǒng)用戶曾對其進行過的任何操作,徹底解決了測量標志查詢難問題。系統(tǒng)提供空間查詢和屬性查詢兩種方式??臻g查詢是以GIS可視化展現(xiàn)形式,加載本轄區(qū)內基礎底圖和測量標志點,并默認按普查情況及保存信息對點進行標識,工作人員無需其他操作就能大致了解轄區(qū)內標志點是否普查和保存完好情況??商峁c、框、圓、坐標、行政區(qū)、圖幅、屬性字段等多種空間查詢方式來查詢標志點的屬性信息。根據(jù)用戶的查詢條件,查找數(shù)據(jù)庫中滿足條件的標志點,并將結果分布情況以高亮形式顯示在地圖上;雙擊標志點圖標,查詢該點的屬性信息。目錄查詢是以目錄形式列出轄區(qū)內的標志點信息,單擊可查看詳細信息,并實現(xiàn)與圖形進行交互。

4.數(shù)據(jù)檢核模塊

提供整庫抽樣檢核和數(shù)據(jù)更新檢核兩大功能。其中,整庫抽樣核檢主要針對本次測量標志普查成果庫,是為了確保普查原始資料的準確性;數(shù)據(jù)更新檢核主要是對測量標志動態(tài)更新信息的檢核,即數(shù)據(jù)從臨時庫轉移到現(xiàn)勢庫需進行的檢核。整庫抽樣核檢是通過系統(tǒng)過濾排查出邏輯一致性矛盾大、調查資料變動顯著等的相關測量標志調查資料,以便利用這些資料再去實地進行有針對性地檢核,提高檢查效率。數(shù)據(jù)更新檢核將自動校核和人工審核相結合。自動化檢核首先對資料是否齊全、文件名稱和數(shù)據(jù)記錄格式是否符合規(guī)定、要素填寫是否完整、附件質量是否符合要求等方面進行檢查,其次,將新舊數(shù)據(jù)進行對比檢查,一般在肯定新數(shù)據(jù)的基礎上,再從邏輯上、數(shù)據(jù)標準化、數(shù)據(jù)精度指標方面進行甄別,找出最合理最準確的數(shù)據(jù),提示操作人員選擇采用。通過自動化檢核的數(shù)據(jù),會暫存于系統(tǒng)臨時庫中,提交給審核人員進行審核;人工審核是指擁有審核權限的管理員登錄后,可瀏覽待審核的標志點信息,審核通過的記錄,將更新至現(xiàn)勢庫。審核不通過的記錄,不會更新至現(xiàn)勢庫,并通知相關人員。

5.測量標志普查監(jiān)管模塊

省市級測繪管理機構可對轄區(qū)內的測量標志動態(tài)更新情況(如定期巡查、維護、遷建等信息)進行監(jiān)督管理,用戶登陸系統(tǒng)后,可查詢未及時更新信息的控制點,并對沒有及時更新的單位或個人進行催辦。在系統(tǒng)中可通過通知提醒、郵件、短信等方式進行催辦。

6.統(tǒng)計分析模塊

指對測量標志成果的分布、破壞、增加、變遷、普查和利用頻率等情況進行統(tǒng)計,例如統(tǒng)計標志點數(shù)量、破壞情況、維護情況、巡查情況、遷建情況、標石類型、標石構造、地類、土地權屬等??梢园葱姓^(qū)域進行統(tǒng)計,也可根據(jù)標志點的屬性字段按條件進行統(tǒng)計,并實現(xiàn)各種統(tǒng)計結果多種形式的輸出打印,為管理部門提供決策支持。

7.數(shù)據(jù)庫管理與維護模塊

主要指對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表進行添加、刪除、修改;對各類測量標志成果數(shù)據(jù)進行入庫、修改、刪除、批量導入導出;查看與管理系統(tǒng)日志,對數(shù)據(jù)進行備份與恢復;維護系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典等。

8.系統(tǒng)管理模塊

對用戶進行分級管理,實現(xiàn)對不同級別的用戶的權限分配,由系統(tǒng)管理者根據(jù)角色分配相應權限,以確定用戶所享有信息的大小和信息的類別。本文基于測量標志全生命周期管理的思路,采用B/S與C/S相結合的模式建立了測量標志檔案管理系統(tǒng),實現(xiàn)了標志點從立點、維護、遷建、破壞、損毀等各個環(huán)節(jié)的信息化管理,為測量標志動態(tài)管理和長效更新提供了有力的支持。

作者:滕潔 單位:廣東省國土資源檔案館