面向SOA服務(wù)的地名地址信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

鄧光林，劉 烜

（1.義烏市國(guó)土資源局，浙江 義烏322000；2.浙江省測(cè)繪大隊(duì)，浙江 杭州310030）

地名、地址數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是“數(shù)字城市”基礎(chǔ)空間地理框架建設(shè)的重要組成部分，其社會(huì)應(yīng)用非常廣泛。在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，建立規(guī)范的城市地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)和地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，通過(guò)共享平臺(tái)提供地名地址共享服務(wù)，為其他委辦局的業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的地名地址服務(wù)顯得尤其重要。本文結(jié)合實(shí)際案例，對(duì)地名地址數(shù)據(jù)采集與建庫(kù)進(jìn)行了分析，并對(duì)建設(shè)城市地名地址管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探討，作業(yè)流程如圖1所示。

圖1 作業(yè)流程圖

1 地名地址普查及建庫(kù)

1.1 已有數(shù)據(jù)整合利用

項(xiàng)目的實(shí)施得到了公安部門、民政部門、公交公司、規(guī)劃局及相關(guān)單位的大力支持，項(xiàng)目實(shí)施前期提供了公安門牌、門牌發(fā)證資料、公交站點(diǎn)信息等已有的成果數(shù)據(jù)，例如民政部門提供的第二次地名普查數(shù)據(jù)成果，是按照國(guó)家第二次地名普查要求調(diào)查、整理形成的，數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)要求執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其工作底圖為1∶10 000地形圖，大部分的地名點(diǎn)位在地形圖上圖解提取。數(shù)據(jù)利用方法如下：

1）對(duì)于二次地名普查成果，屬性信息較為完整，但精度不高，對(duì)其進(jìn)行地名地理位置及名稱、屬性的校核后，即可使用。

2）對(duì)于地名數(shù)據(jù)庫(kù)中沒有的地名數(shù)據(jù)，在普查階段按類別進(jìn)行補(bǔ)充。

3）從基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)中提取的行政區(qū)域名稱、交通、水系、植被與土質(zhì)等地名數(shù)據(jù)，由于年份較早，還需按“數(shù)字城市”要求重新建庫(kù)，并補(bǔ)充地址、公交數(shù)據(jù)，作為本項(xiàng)目的基礎(chǔ)地名地址數(shù)據(jù)。

1.2 地名地址信息普查

將現(xiàn)有地名地址數(shù)據(jù)展繪到基礎(chǔ)地形圖上，按行政村或公里網(wǎng)制作工作底圖和地名地址屬性調(diào)查表格，進(jìn)行實(shí)地核查、更新原有地名地址數(shù)據(jù)，補(bǔ)充采集空缺地名地址數(shù)據(jù)，并按數(shù)據(jù)庫(kù)要求內(nèi)業(yè)整合地名地址的相關(guān)屬性，形成地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)。調(diào)查對(duì)象與內(nèi)容如下：

1）行政區(qū)域（區(qū)、鎮(zhèn)、行政村或社區(qū)、自然村）。調(diào)查核準(zhǔn)區(qū)、鎮(zhèn)（街道）、行政村（社區(qū)）、自然村4級(jí)行政區(qū)劃范圍、名稱或政府所在地點(diǎn)信息。

2）門牌。其數(shù)據(jù)分為3類：道路沿街門牌、樓幢門牌（住宅區(qū)）和農(nóng)村門牌。門牌地址信息采集是指根據(jù)門牌資料，按其所在道路和描述的信息（單位名稱、樓宇長(zhǎng)度、舊號(hào)、新號(hào)等），將門牌定位至準(zhǔn)確的空間位置。

3）樓牌。對(duì)城區(qū)7個(gè)街道的住房、辦公、廠房等主要房屋建筑按實(shí)際要素確定樓址，在建房屋、農(nóng)村住宅不采集樓址。樓牌單位信息包含該房屋權(quán)屬及幢號(hào)等信息，且定位在對(duì)應(yīng)建筑實(shí)體的右上角（防止與其他專題信息疊加時(shí)出現(xiàn)壓蓋現(xiàn)象）。

4）興趣點(diǎn)，即沿街巷或小區(qū)中具有地理標(biāo)識(shí)作用的店鋪、公共設(shè)施、單位或建筑等。興趣點(diǎn)調(diào)查對(duì)象共計(jì)19大類170小類，興趣點(diǎn)調(diào)查與門牌地址調(diào)查有較大的交叉部分，其中大部分的興趣點(diǎn)為企、事業(yè)單位、個(gè)體工商戶等，與門牌地址直接關(guān)聯(lián)，實(shí)際普查過(guò)程中興趣點(diǎn)的采集與門牌采集同時(shí)進(jìn)行。

1.3 地名地址數(shù)據(jù)入庫(kù)前檢查

地名地址數(shù)據(jù)入庫(kù)前，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)空間、屬性完整性檢查，包括水系信息檢查，交通信息檢查，植被信息檢查，標(biāo)志物信息檢查，公交信息檢查，門牌、樓牌、興趣點(diǎn)信息檢查等。

1）行政區(qū)域檢查。①根據(jù)規(guī)范，檢查要素代碼、地理編碼是否準(zhǔn)確；②檢查市、區(qū)、鎮(zhèn)（街道）、行政村（社區(qū)）4級(jí)區(qū)劃面有無(wú)縫隙和重疊、有無(wú)相交和自相交，是否為閉合面；③檢查各屬性信息是否準(zhǔn)確、完整，小數(shù)取位是否準(zhǔn)確，屬性類型是否準(zhǔn)確。

2）門牌信息檢查。①檢查門牌是否有重復(fù)點(diǎn)；②檢查門牌編碼是否唯一；③檢查門牌定位是否準(zhǔn)確；④檢查各屬性信息是否準(zhǔn)確、完整、小數(shù)取位是否準(zhǔn)確、屬性類型是否準(zhǔn)確。

1.4 地名地址數(shù)據(jù)建庫(kù)

地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)是指在地名地址信息普查過(guò)程中形成的調(diào)查成果數(shù)據(jù)，是地名地址數(shù)據(jù)普查的最終成果，也是地名地址信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.4.1 基礎(chǔ)地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)

地名地址調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)包括空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)以圖層為基本構(gòu)件，用點(diǎn)、線、多邊形等幾何圖形形式表達(dá)，若干相關(guān)圖層組成要素，并與對(duì)應(yīng)的屬性描述表關(guān)聯(lián)。地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括：行政區(qū)域、非行政區(qū)域、交通、水系和植被、門（樓）址、興趣點(diǎn)、標(biāo)志物、公交信息。

1.4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)流程

1）數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)全市行政區(qū)域、非行政區(qū)域、居民點(diǎn)、交通運(yùn)輸、群眾自治組織、紀(jì)念地與風(fēng)景點(diǎn)、單位、水系等大、中、小類數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理。

在地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)中，空間實(shí)體采取分層存儲(chǔ)。這種分層存貯的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)不僅有利于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和應(yīng)用，還有利于數(shù)據(jù)的共享和更新，每一數(shù)據(jù)層都有自己的屬性結(jié)構(gòu)表，用于存放要素的屬性信息。按照《地名分類與類別代碼編制規(guī)則》（GB/T 18521）和《基礎(chǔ)地名數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)分類與數(shù)據(jù)項(xiàng)設(shè)置》，參考國(guó)家地名數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合項(xiàng)目所在地區(qū)特點(diǎn)，建立符合實(shí)際情況的地名數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

2）數(shù)據(jù)編碼。按《數(shù)字城市地理空間信息公共平臺(tái)地名/地址分類、描述及編碼規(guī)則》制定要素對(duì)象、地址點(diǎn)要素對(duì)象和地形要素對(duì)象的編碼規(guī)則，嚴(yán)格統(tǒng)一各地名數(shù)據(jù)要素對(duì)象的標(biāo)識(shí)分類碼，并將其按統(tǒng)一規(guī)則編寫唯一編碼。

2 地名地址管理系統(tǒng)建設(shè)

2.1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

1）按照統(tǒng)一的規(guī)范，建設(shè)符合標(biāo)準(zhǔn)要求、框架性縣（市）級(jí)地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)，使之成為“數(shù)字城市”重要的支撐數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行有效管理，便于數(shù)據(jù)的及時(shí)更新。

2）建立功能齊全、數(shù)據(jù)庫(kù)覆蓋全市范圍，能滿足地名、行政區(qū)劃、界線管理、樓門牌管理等需要的地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)與基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)及“數(shù)字城市”地理共享平臺(tái)數(shù)據(jù)的有機(jī)整合，滿足共享平臺(tái)對(duì)地名地址數(shù)據(jù)的要求，并完成數(shù)據(jù)遷移整合工作。

2.2 系統(tǒng)總體框架

地名地址管理系統(tǒng)，以計(jì)算機(jī)硬件與網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)為依托、以信息化為導(dǎo)向、以安全體系為保障、以標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系為依據(jù)、以數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)為核心、以地名地址管理系統(tǒng)軟件平臺(tái)為支撐，建設(shè)以基礎(chǔ)地名信息共享和服務(wù)為目標(biāo)的基礎(chǔ)地名獲取、管理、共享和服務(wù)為主要目的地名地址管理系統(tǒng)。其總體架構(gòu)主要由網(wǎng)絡(luò)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用服務(wù)層、用戶層等4個(gè)部分組成。

1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)施層，是系統(tǒng)運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)。系統(tǒng)涉及的網(wǎng)絡(luò)主要包括地名地址信息系統(tǒng)內(nèi)部核心網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等。

2）數(shù)據(jù)層，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的中心，由基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)、地名專題數(shù)據(jù)庫(kù)、地名業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)、其他數(shù)據(jù)庫(kù)等信息組成的元數(shù)據(jù)服務(wù)層，為應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。

3）應(yīng)用服務(wù)層，提供了地名管理系統(tǒng)平臺(tái)、中間件等應(yīng)用支撐軟件。這些支撐軟件為系統(tǒng)的開發(fā)、部署、應(yīng)用提供了各項(xiàng)應(yīng)用支撐，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)實(shí)施的過(guò)程。地名管理系統(tǒng)提供對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的管理、維護(hù)、操作、顯示、分析和建模等一系列與空間位置相關(guān)的服務(wù)；中間件支持應(yīng)用層相關(guān)系統(tǒng)的快速、靈活構(gòu)建和部署。

4）用戶層，通過(guò)終端向各類用戶提供用戶界面，借助應(yīng)用服務(wù)層提供的應(yīng)用服務(wù)，以登陸用戶（系統(tǒng)管理員、系統(tǒng)用戶、操作用戶以及公眾用戶等操作用戶）的具體權(quán)限，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)人機(jī)交互操作和在線幫助功能。

2.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

GIS基本功能主要包括地圖目標(biāo)選擇，圖形顯示，分層顯示，固定比例顯示，地圖坐標(biāo)顯示，地圖導(dǎo)航、漫游，距離、面積量算，全圖顯示，上一視圖，下一視圖等功能。系統(tǒng)功能模塊主要包括地圖操作基本功能、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)查詢、打印輸出、統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)維護(hù)、共享服務(wù)等，見圖2。

圖2 系統(tǒng)功能模塊示意圖

1）圖層管理。對(duì)已經(jīng)加載到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖層管理，通過(guò)圖層管理器，對(duì)圖層進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)圖層要素屬性的輸出（PDF、Excel等），定制圖層符號(hào)，設(shè)置圖層顯示、捕捉等 功能。

2）數(shù)據(jù)查詢。數(shù)據(jù)查詢功能可分為分類查詢、復(fù)合查詢、綜合查詢等。其中，分類查詢有地名查詢、單位查詢、居民點(diǎn)查詢等查詢方式，并可將查詢結(jié)果導(dǎo)出成Excel、PDF等格式的文件。

3）空間分析。系統(tǒng)能夠測(cè)量地圖上2個(gè)點(diǎn)或多個(gè)點(diǎn)連成的直線段或曲線段所代表的實(shí)際距離，能夠計(jì)算地圖上某個(gè)多邊形區(qū)域的實(shí)際地理面積和實(shí)際周長(zhǎng)。緩沖區(qū)分析可以分為點(diǎn)緩沖區(qū)分析、線緩沖區(qū)分析和面緩沖區(qū)分析，如可通過(guò)輸入一對(duì)X、Y坐標(biāo)，查詢指定半徑范圍內(nèi)的某類興趣點(diǎn)信息。

4）打印輸出。系統(tǒng)可根據(jù)用戶的需要制作專題圖，如專題要素的疊加、取舍，指定打印比例尺等。系統(tǒng)提供打印設(shè)置、頁(yè)面設(shè)置等選項(xiàng)，允許用戶在窗口設(shè)置打印區(qū)域、設(shè)置全屏為打印區(qū)、設(shè)置固定打印區(qū)域、全圖打印、取消全圖打印、打印預(yù)覽等操作。

5）統(tǒng)計(jì)分析。系統(tǒng)能根據(jù)相關(guān)部門需要，針對(duì)相應(yīng)專題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并輸出專題圖，為政府宏觀調(diào)控提供決策參考。專題圖即利用屬性數(shù)據(jù)中的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并將結(jié)果反映在相關(guān)的地圖上，同時(shí)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，包括柱狀圖、餅狀圖、分類分級(jí)統(tǒng)計(jì)圖、百分比結(jié)構(gòu)圖、組合圖等。通過(guò)專題圖整飾功能，可對(duì)當(dāng)前專題圖進(jìn)行編輯，包括通過(guò)對(duì)話框輸入、修改圖名、圖例、注記、制作單位、調(diào)整版面大小、改變顏色等。

6）系統(tǒng)維護(hù)。系統(tǒng)設(shè)置包括用戶及用戶權(quán)限管理、書簽管理、系統(tǒng)界面顏色設(shè)置、地圖符號(hào)定制、地圖索引設(shè)置、地圖顯示設(shè)置、日志管理、權(quán)限管理等。

7）地名地址共享服務(wù)系統(tǒng)。通過(guò)共享平臺(tái)對(duì)外發(fā)布數(shù)據(jù)服務(wù)和功能服務(wù)。數(shù)據(jù)服務(wù)包括地名地址數(shù)據(jù)查詢服務(wù)、地址匹配服務(wù)等，功能服務(wù)包括地名地址數(shù)據(jù)的增、刪、改等。

8）數(shù)據(jù)錄入。其功能主要是對(duì)地名地址空間數(shù)據(jù)（建筑物，企事業(yè)單位(點(diǎn))，城區(qū)、區(qū)片名、居住區(qū)、街道、社區(qū)，道路、橋梁，水系、山脈、山峰、行政區(qū)域、界線、界樁和其他的空間目標(biāo)數(shù)據(jù)）錄入及其對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)（地名、文字描述）的錄入。系統(tǒng)支持導(dǎo)入行政區(qū)劃代碼、界線、界樁、地名地址等屬性數(shù)據(jù)。

9）數(shù)據(jù)維護(hù)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)行政區(qū)域編碼、時(shí)間代碼、地名分類與類別代碼、地名屬性數(shù)據(jù)等進(jìn)行增加、修改、刪除等操作。

10）數(shù)據(jù)管理，包括數(shù)據(jù)配置管理、數(shù)據(jù)圖層維護(hù)（新建、刪除、修改）、屬性維護(hù)、數(shù)據(jù)字典（行政區(qū)域編碼、時(shí)間代碼、地名地址分類與類別代碼、地名類別和地名類型）、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)交換接口、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等功能。

11）數(shù)據(jù)導(dǎo)入，包括常見GIS數(shù)據(jù)格式（Shape、E00和MIF）、CAD數(shù)據(jù)格式（如DXF）等空間數(shù)據(jù)的導(dǎo)入及縣（市、區(qū)）級(jí)關(guān)鍵地名數(shù)據(jù)的接收等功能。

12）數(shù)據(jù)導(dǎo)出，包括常見GIS數(shù)據(jù)格式（Shape、E00和MIF）、CAD數(shù)據(jù)格式（如DXF）等空間數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，按省級(jí)地名數(shù)據(jù)庫(kù)格式要求導(dǎo)出，按地名公共服務(wù)系統(tǒng)要求導(dǎo)出等功能。

3 結(jié) 語(yǔ)

系統(tǒng)面向服務(wù)的架構(gòu)，可以根據(jù)需求，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署。系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)層以SOA為基礎(chǔ)，可以直接被調(diào)用，從而有效控制了系統(tǒng)中與軟件代理交互的人為依賴性，大大提高的軟件可維護(hù)性和部署能力。

[1]李花.基于ArcGIS地名綜合信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].地理空間信息，2008,6(6)：50-52

[2]李洵,陳云浩，劉純波.基于Web Services的地名地址發(fā)布技術(shù)與應(yīng)用[J].遙感信息,2006(5)：56-59

[3]張林曼,吳升.地理編碼系統(tǒng)中地名地址分詞算法研究[J].測(cè)繪科學(xué)，2010,35(2):46-48

[4]朱建偉.SOA框架下面向Web Services的區(qū)域測(cè)繪基準(zhǔn)服務(wù)模式[J].北京測(cè)繪，2010(2):13-15

[5]張春奎,郭慶堂,許有田，等.基于Micro Station平臺(tái)地名數(shù)據(jù)采集更新方案研究[J].測(cè)繪與空間地理信息，2010,33(2):191-194

[6]朱建偉，王澤民.地理編碼原理及其本地化解決方案[J].北京測(cè)繪，2004(2)：24-27

[7]劉璐,盧金莎.基于GIS的地名信息觸摸查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪與空間地理信息，2012,35(10):110-112

[8]鄒濱，曾永年，董明輝，等.SOA理念下面向Web服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)共享模型研究[J].測(cè)繪科學(xué)，2008,33(5):106-108