地形圖管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王健，程麗萍，李寧

(昆明市測繪研究院，云南昆明 650051)

地形圖管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王健?，程麗萍，李寧

(昆明市測繪研究院，云南昆明 650051)

在為城市規(guī)劃管理服務(wù)過程中，城市測繪單位積累了大量地形圖數(shù)據(jù)，新的數(shù)據(jù)又在源源不斷生產(chǎn)出來。已有的入庫手段，調(diào)圖方式，對數(shù)據(jù)的管理利用方式等都很落后，難以適應(yīng)信息化社會的市場競爭。因此，基于實(shí)際業(yè)務(wù)需求建設(shè)了地形圖管理系統(tǒng)，極大地簡化了入庫操作步驟，提高了入庫效率、調(diào)圖效率，減少了人為失誤因素。同時(shí)，充分發(fā)掘出地形圖數(shù)據(jù)本身及入庫、調(diào)圖工作流中隱含的信息，輔助了決策，促進(jìn)了管理的科學(xué)化和規(guī)范化。

地形圖；入庫；更新；效率；決策

1 基礎(chǔ)地形圖管理現(xiàn)存問題

(1)基礎(chǔ)地形圖入庫與更新手段落后，效率低下，容易錯(cuò)漏。

在為城市規(guī)劃管理服務(wù)過程中，城市測繪單位積累了大量地形圖數(shù)據(jù)，新的數(shù)據(jù)又在源源不斷生產(chǎn)出來，地圖數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)需要不斷的入庫更新以維護(hù)現(xiàn)勢性。長期以來，單位的地形圖數(shù)據(jù)一直以文件方式存儲，管理。入庫方式為完全基于Windows的文件復(fù)制、更名、搜索等基本操作，并不需要什么高的操作技巧，但卻耗時(shí)耗力，操作繁瑣，稍有疏忽便會產(chǎn)生錯(cuò)漏，圖幅數(shù)量多時(shí)尤其突出了入庫的低效。

(2)對基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)的宏觀掌握缺乏實(shí)時(shí)，全面的數(shù)據(jù)支持，統(tǒng)計(jì)分析水平低下，難以輔助決策。

對整個(gè)成品庫地圖數(shù)據(jù)難以實(shí)時(shí)整體瀏覽，查詢屬性信息，定位。需要依靠入庫人員手工制作接圖表，對整體數(shù)據(jù)狀況的反映具有滯后性。對基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)的更新，數(shù)量，類型等情況缺乏趨勢性，規(guī)律性了解，不能有效的輔助決策，進(jìn)而不能指導(dǎo)生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

(3)調(diào)圖和入庫沒有從信息上關(guān)聯(lián)起來。

沒有充分挖掘出循環(huán)往復(fù)的數(shù)據(jù)入庫、調(diào)圖等數(shù)據(jù)流信息以分析，發(fā)現(xiàn)問題，查找原因，進(jìn)而指導(dǎo)生產(chǎn)。

2 基礎(chǔ)地形圖管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建設(shè)

2.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)(如圖1)

系統(tǒng)采用3層體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

(1)數(shù)據(jù)層

采用Oracle 10g關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎實(shí)現(xiàn)成品庫數(shù)據(jù)的索引、接邊線和歷史接邊線、修補(bǔ)測范圍線和歷史修補(bǔ)測范圍線等的存儲，文件方式存儲1∶500、1∶2 000地形圖及歷史數(shù)據(jù)。

圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

(2)邏輯層

采用ArcObjects，通過ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎，負(fù)責(zé)空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)，如空間數(shù)據(jù)的存取、表現(xiàn)和操作等。

(3)應(yīng)用層

基于空間數(shù)據(jù)庫的具體應(yīng)用，如地形圖索引的管理、索引更新與維護(hù)、統(tǒng)計(jì)分析等。

2.2 系統(tǒng)運(yùn)行模式

整個(gè)系統(tǒng)采用C/S(Client/Server)模式運(yùn)行于單位內(nèi)部，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)運(yùn)行模式

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

利用GeoDatabase對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲管理，底層數(shù)據(jù)庫采用Oracle 10g。堅(jiān)持實(shí)用性、先進(jìn)性、擴(kuò)充性的設(shè)計(jì)原則，建立一個(gè)開放的、靈活的數(shù)據(jù)庫。

數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì):

(1)1∶500地形圖索引表、1∶2 000地形圖索引表:

它們是根據(jù)成品庫內(nèi)所有成品圖名創(chuàng)建出來，作為庫內(nèi)文件的一個(gè)索引，可以提高檢索效率。記錄了1∶500圖幅號，數(shù)據(jù)格式(如dgn，dwg，mapgis)，是否滿幅還是帶狀，入庫時(shí)間，在庫內(nèi)以何文件名存在，來自的工程名(從而看出是哪個(gè)部門生產(chǎn)的，何時(shí)上交的)。是庫內(nèi)文件的一個(gè)快照，反映了庫內(nèi)圖幅的全貌。

(2)圖幅號信息表:

記錄了每個(gè)工程需要鑲嵌的文件名，有問題的文件名，不處理的文件名，入到庫里的文件名，入庫時(shí)間。

(3)整體狀態(tài)信息表:

記錄了每個(gè)工程上交的源文件總數(shù)，入庫數(shù)量，鑲嵌數(shù)量，有問題圖幅數(shù)量，入庫時(shí)間，生產(chǎn)部門，上交時(shí)間，工程名，數(shù)據(jù)格式，比例尺，工單編號，部門編號，不滿幅數(shù)量，帶狀數(shù)量，所有圖幅號。

(4)接邊線表:

記錄了每幅圖四條邊的接邊情況。

(5)歷史接邊線表:

存儲了該圖幅歷史接邊線。

(6)修補(bǔ)測范圍線(面):

記錄了某圖幅當(dāng)前時(shí)間的修補(bǔ)測范圍線(面)。

2.4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)從功能上劃分為三個(gè)子系統(tǒng)，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

(1)入庫與更新子系統(tǒng):面向入庫人員，界面如圖4所示。

圖4 入庫與更新子系統(tǒng)界面

圖5 月報(bào)表及年報(bào)表

提供自動(dòng)化，一體化的入庫與更新平臺。入庫人員只需在操作界面上按提示完成操作，無需強(qiáng)記住所有入庫環(huán)節(jié)及各個(gè)目標(biāo)文件夾的位置及命名規(guī)則，即可把新圖幅按單位制定的標(biāo)準(zhǔn)(如命名標(biāo)準(zhǔn))復(fù)制到各自的目標(biāo)文件夾中，并附加如入庫日期、上交部門、上交時(shí)間等信息，并自動(dòng)從數(shù)據(jù)中提取出如接邊線，修補(bǔ)測范圍線等其他數(shù)據(jù)以供輔助決策子系統(tǒng)用。并在多臺備份機(jī)器自動(dòng)備份。降低了對入庫人員的操作要求，避免了錯(cuò)漏。

同時(shí)，每個(gè)工程入完庫，自動(dòng)在Excel報(bào)表中生成一條入庫情況的詳細(xì)記錄，最終匯總成月報(bào)表和年報(bào)表，如圖5所示。

(2)輔助決策子系統(tǒng):主要面向管理者

從宏觀上顯示庫內(nèi)圖幅，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，輔助管理決策。主要功能有:

①統(tǒng)計(jì)某時(shí)間段內(nèi)，庫內(nèi)某圖幅替換次數(shù)。并在索引圖上用不同顏色顯示。新入庫的綠色顯示，替換1次～3次的圖幅外框用逐漸加深的紅色，3次以上用紅色顯示。并生成對應(yīng)的Excel表，表里記錄替換1次，2次，3次，3次以上的所有圖幅號。

②顯示庫內(nèi)所有圖幅的接邊狀態(tài)。已經(jīng)接過邊的相臨圖幅公共邊線用綠色表示。

③用不同顏色顯示當(dāng)前庫內(nèi)滿幅，不滿幅，帶狀圖幅。

④提取成品庫所有圖幅修補(bǔ)測范圍線

⑤屬性查詢

系統(tǒng)提供的模塊可以從不同方面對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，促使發(fā)現(xiàn)問題，從而促進(jìn)單位的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，如:

①從每個(gè)工程的質(zhì)檢上交時(shí)間——入庫時(shí)間——鑲嵌時(shí)間可以了解到每段數(shù)據(jù)處理人員的工作交接時(shí)間結(jié)點(diǎn)，進(jìn)而可以發(fā)現(xiàn)哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，哪個(gè)環(huán)節(jié)可以改進(jìn)。

②從每個(gè)時(shí)間周期(如月)入庫圖幅數(shù)量的多少，可以尋找原因，發(fā)現(xiàn)影響修補(bǔ)測數(shù)量的因素(如天氣，設(shè)備等)。

③替換次數(shù)多的圖可能值得注意，是否不再讓多個(gè)部門都來調(diào)圖，而是由一個(gè)部門進(jìn)行全圖修補(bǔ)測。

④單位的新測圖發(fā)展到哪個(gè)區(qū)域，哪個(gè)區(qū)域的圖幅頻繁入庫更新，進(jìn)而可以為其他行政管理者提供輔助決策的依據(jù)。

⑤從一段時(shí)間內(nèi)各部門的修補(bǔ)測范圍線總面積可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)修補(bǔ)測工作量，除此外，還可發(fā)現(xiàn)季度工作量變化，年工作量變化規(guī)律等。

諸如此類GIS信息等等。

(3)調(diào)圖子系統(tǒng):面向調(diào)圖人員

把每次調(diào)圖部門，原因，時(shí)間，所調(diào)圖號記錄在調(diào)圖數(shù)據(jù)表中，以便后續(xù)調(diào)圖的比較，減少重復(fù)調(diào)圖而致的重復(fù)生產(chǎn)及處理不合理的調(diào)圖需要。

2.5 開發(fā)方式

(1)對入庫與更新子系統(tǒng):由于業(yè)務(wù)流程，為把收到的地形圖數(shù)據(jù)，按單位制定的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要加入到成品庫里及其他位置及附加其他信息。所以基于VB6和AO，采用分組件開發(fā)，最后集成為該子系統(tǒng)的方式，以提高程序功能模塊利用率。如圖幅名規(guī)范化模塊，還可以分發(fā)到各作業(yè)部門以規(guī)范圖幅名。

(2)對輔助決策子系統(tǒng):該系統(tǒng)涉及較多管理人員對成品庫地形圖數(shù)據(jù)的瀏覽，分析等。由于基于ArcMap已有的功能可以實(shí)現(xiàn)大部分?jǐn)?shù)據(jù)瀏覽、定位等基本GIS操作，且瀏覽等操作要求低，為縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，該子系統(tǒng)采用了基于ArcMap的dll組件開發(fā)方式。

3 系統(tǒng)特點(diǎn)

(1)先進(jìn)性、實(shí)用性、開放性。

(2)運(yùn)行速度快，界面簡潔，操作簡單。

(3)對接邊線和修補(bǔ)測范圍線具有歷史回溯功能，可以查看某一歷史時(shí)刻的接邊狀態(tài)和修補(bǔ)測范圍線，了解某些圖修補(bǔ)測范圍變化情況。

(4)對每次入庫的結(jié)果自動(dòng)生成報(bào)表，每月生成一份月報(bào)表(為Excel的一個(gè)sheet)，每年生成一份年報(bào)表(為一個(gè)Excel文件)，順應(yīng)了單位的ISO9001質(zhì)量體系建設(shè)要求。

(5)輔助決策子系統(tǒng)所生成的結(jié)果圖表，充分展示了GIS信息輔助管理決策的優(yōu)勢。

[1] [美]Keith Franklin著.王海峰等譯.編程寶典2002(8)—Microsoft VB.NET開發(fā)人員指南.北京:希望電子出版社，2002

[2] 李崴編著.VB.NET編程寶典.北京:電子工業(yè)出版社，2005

[3] 微軟公司.VB Help.

The Design and Implementation of Topographic Map Management System

Wang Jian，Cheng LiPing，Li Ning
(KunMing Institute Of Surveying And Mapping，KunMing 650093，China)

In the service for the urban planning，our unit has accumulated a large number of topographic map data，new data are produced endlessly in the stream.Existing importing and updating means，Adjusting means and the data management methods are backward，it's difficult to adapt to the market competition in the information society.Therefore，based on the actual needs，we designed and developed the Topographic Map Management System，greatly simplifying the importing steps，improving importing efficiency and extracting efficiency，reducing the human error factor.At the same time，it fully exploits the information in topographic map data itself and that implicit in the workflow between the importing and extracting map，it supports the decision－making and promotes the management of scientific and standardized.

topographic map；importing；updating；efficiency；decision－making

1672－8262(2010)03－30－03

P208

B

2010—09—04

王健(1975—)，男，工程師，主要從事工程測繪及地理信息系統(tǒng)方面的工作。