不可移動(dòng)文物綜合管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李玉琳，楊娜，姜毅

(1.山東省國土測繪院，山東濟(jì)南 250013;2.濟(jì)南市勘察測繪研究院，山東濟(jì)南 250013)

1 引言

文物是國家不可再生的文化資源。文物普查是國情國力調(diào)查的重要組成部分，是確保國家歷史文化遺產(chǎn)安全的重要措施，是我國文化遺產(chǎn)保護(hù)的重要基礎(chǔ)工作。開展文物普查是為了全面掌握不可移動(dòng)文物的數(shù)量、分布、特征、保存現(xiàn)狀、環(huán)境狀況等基本情況，為準(zhǔn)確判斷文物保護(hù)形勢、科學(xué)制定文物保護(hù)政策和規(guī)劃提供依據(jù)。開展文物普查，有利于合理、準(zhǔn)確劃定文物保護(hù)范圍，完善文物檔案管理，促進(jìn)文物保護(hù)機(jī)構(gòu)建設(shè)，提高文物保護(hù)管理整體水平;有利于發(fā)掘、整合文物資源，充分發(fā)揮文物在建設(shè)社會主義先進(jìn)文化，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展中的重要作用;有利于培養(yǎng)鍛煉文物保護(hù)隊(duì)伍，增強(qiáng)全民文化遺產(chǎn)保護(hù)意識［1］。

不可移動(dòng)文物包括古文化遺址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁畫、近代現(xiàn)代重要史跡和代表性建筑等［2］，是針對可移動(dòng)文物而言。

山東省文物局為加強(qiáng)對不可移動(dòng)文物的保護(hù)和管理，明確文物保護(hù)區(qū)范圍，提高第三次文物普查成果的綜合管理水平，更加便捷的向政府和社會發(fā)布普查成果，利用地理信息技術(shù)［3］將山東省不可移動(dòng)文物位置、保護(hù)區(qū)范圍、文物信息等內(nèi)容與全省影像數(shù)據(jù)［4］和矢量數(shù)據(jù)［4］有效集成，實(shí)現(xiàn)全省不可移動(dòng)文物的信息化管理。通過與空間信息的結(jié)合［5］，為高質(zhì)量、高效率、高水平地完成第三次文物普查數(shù)據(jù)應(yīng)用和管理工作提供技術(shù)保障。

不可移動(dòng)文物管理信息系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)和WebGIS技術(shù)構(gòu)建［6］，基于ArcGIS API for Silverlight開發(fā)［7］，采用B/S架構(gòu)開發(fā)完成［8］。實(shí)現(xiàn)了山東省3萬多不可移動(dòng)文物的展示、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析等功能。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

不可移動(dòng)文物綜合管理系統(tǒng)采用4層體系架構(gòu)，包括運(yùn)行支撐層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層。系統(tǒng)體系架構(gòu)如圖1所示。

圖1 不可移動(dòng)文物綜合管理系統(tǒng)體系架構(gòu)圖

(1)運(yùn)行支撐層

運(yùn)行支撐層是貫穿整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，包括標(biāo)準(zhǔn)體系和運(yùn)行環(huán)境體系兩部分。標(biāo)準(zhǔn)體系包括數(shù)據(jù)規(guī)范、服務(wù)規(guī)范和應(yīng)用規(guī)范，其中數(shù)據(jù)規(guī)范主要是按照國家及行業(yè)地理信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要以 1∶10 000比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，對山東省不可移動(dòng)文物點(diǎn)、保護(hù)區(qū)范圍等信息以及全省基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)容提取、分層細(xì)化、模型對象化重構(gòu)、統(tǒng)計(jì)分析、符號化表現(xiàn)等處理改造，形成山東省不可移動(dòng)文物空間地理數(shù)據(jù)，通過運(yùn)行支持環(huán)境進(jìn)行存儲、管理和更新。服務(wù)規(guī)范體系建設(shè)主要是基于Web Service技術(shù)，采用SOA體系架構(gòu)，遵循OGC開放地理信息服務(wù)規(guī)范及國家地理信息公共服務(wù)平臺的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)地理信息資源管理、集中與服務(wù)，開發(fā)并部署了服務(wù)子系統(tǒng)、運(yùn)維管理子系統(tǒng)和門戶子系統(tǒng)。應(yīng)用規(guī)范建設(shè)主要是在此系統(tǒng)基礎(chǔ)上，集成了山東省文物局對不可移動(dòng)文物的日常管理工作以及各地市文物局對不可移動(dòng)文物的管理功能。運(yùn)行環(huán)境體系包括網(wǎng)絡(luò)體系、計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和環(huán)境設(shè)施。

(2)數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層主要包括矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和第三次文物普查數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)依據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)范要求保持規(guī)范一致，從而實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的疊加和銜接。

(3)服務(wù)層

服務(wù)層是整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)的核心內(nèi)容，主要包括可視化服務(wù)、服務(wù)發(fā)布、應(yīng)用分析服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和管理服務(wù)，服務(wù)層以提供服務(wù)的方式完成系統(tǒng)的架構(gòu)以及相關(guān)服務(wù)的管理和發(fā)布、不可移動(dòng)文物的空間展示、空間查詢、空間統(tǒng)計(jì)、空間分析等功能的實(shí)現(xiàn)。

(4)應(yīng)用層

應(yīng)用層是系統(tǒng)實(shí)際的操作界面，考慮到不可移動(dòng)文物的安全性，整個(gè)系統(tǒng)包括政務(wù)內(nèi)網(wǎng)部分和公眾服務(wù)部分，對不同的版本具有不同的操作界面和內(nèi)容，可以方便省委、省政府，社會大眾以及文物局相關(guān)部門使用。

3 功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，主要功能包括用戶管理、空間展示、保護(hù)區(qū)生成、查詢、統(tǒng)計(jì)等功能，系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 不可移動(dòng)文物綜合管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

(1)用戶管理模塊

用戶管理模塊負(fù)責(zé)用戶的注冊、信息的修改和用戶的刪除，并且對不同的用戶授予不同的權(quán)限，從而控制用戶的訪問范圍和操作。用戶信息通過數(shù)據(jù)層的用戶數(shù)據(jù)來管理，每次登陸時(shí)首先訪問該數(shù)據(jù)庫，然后根據(jù)不同用戶的權(quán)限設(shè)置系統(tǒng)的相應(yīng)功能。管理員用戶可以對所有用戶進(jìn)行信息修改和刪除操作，從而達(dá)到用戶管理的目的。

(2)空間展示模塊

空間展示模塊將山東省3萬多個(gè)不可移動(dòng)文物的位置信息、保護(hù)區(qū)范圍信息和第三次文物普查等相關(guān)信息展示在全省影像數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)上，方便對全省情況的綜合了解。同時(shí)，系統(tǒng)通過相關(guān)的保護(hù)區(qū)范圍自動(dòng)調(diào)出全國第三次文物普查的文物名稱、位置、保護(hù)區(qū)范圍、文物說明等信息并生成保護(hù)區(qū)范圍規(guī)劃圖。通過該功能，極大地方便了文物保護(hù)區(qū)范圍規(guī)劃圖的生成，加快了文物保護(hù)規(guī)劃的力度。

(3)空間檢索模塊

空間檢索模塊可以通過類別查詢、空間查詢、綜合查詢、年代查詢、城市查詢等多種查詢方式對全省不可移動(dòng)文物進(jìn)行查詢，檢索出感興趣的不可移動(dòng)文物，并且可以顯示相關(guān)的屬性信息和位置信息。其中綜合查詢可以按照除上面所說明的查詢方式外還可以通過文物級別、用途、保存狀態(tài)、所有權(quán)、自然損毀原因、人為損毀原因等多個(gè)方面進(jìn)行查詢。查詢結(jié)果輸出功能將第三次文物普查結(jié)果按照標(biāo)準(zhǔn)分類進(jìn)行全部輸出，極大地方便了不可移動(dòng)文物的管理。

(4)空間統(tǒng)計(jì)模塊

空間統(tǒng)計(jì)模塊可以按照從始至今的21個(gè)年代和6個(gè)大類59個(gè)小類進(jìn)行省、市、縣三級統(tǒng)計(jì)，同時(shí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以以餅狀圖或者柱狀圖的形式在該統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行展示。從而方便對全省不可移動(dòng)文物有一個(gè)宏觀的了解。

(5)空間分析模塊

空間分析模塊可以對重大工程所影響的不可移動(dòng)文物進(jìn)行分析。在沒有該系統(tǒng)之前，遇到重大工程的規(guī)劃選址時(shí)，文物局的審查工作不僅需要很多人力和時(shí)間來核定規(guī)劃的路線對那些不可移動(dòng)文物可能會造成影響，而且核定的結(jié)果也無法保證萬無一失。通過該系統(tǒng)的建設(shè)，不僅提高了對規(guī)劃選址的審查效率，核定結(jié)果也更具完整性。

例如，要建立微山湖到東平湖區(qū)域的調(diào)水路線，我們可以畫出該線路，以 10 km為影響半徑進(jìn)行分析，可以快速查詢出該工程影響的不可移動(dòng)文物有哪些，方便對全省文物情況的綜合掌握，如圖3所示。

圖3 不可移動(dòng)文物空間分析圖

4 編程與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)采用C#為開發(fā)語言［9］，利用Microsoft Expression Blend進(jìn)行系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)，以Silverlight技術(shù)以及WCF技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行支持［10］，最終完成了不可移動(dòng)文物綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)工作。同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用山東省第三次文物普查數(shù)據(jù)并成功運(yùn)行，系統(tǒng)界面如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)界面圖

5 結(jié)語

本系統(tǒng)以《國務(wù)院關(guān)于開展第三次全國文物普查的通知》為背景，開發(fā)不可移動(dòng)文物管理系統(tǒng)，依托電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)山東省不可移動(dòng)文物的綜合管理和數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)訪問服務(wù)。

項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫的維護(hù)機(jī)制今后將不斷完善，從而保證系統(tǒng)的 7×24 h運(yùn)行，為下一步開展基于Internet的不可移動(dòng)文物發(fā)布系統(tǒng)提供技術(shù)支撐和服務(wù)，從而進(jìn)一步提高文物局對不可移動(dòng)文物的管理水平，加強(qiáng)對不可移動(dòng)文物保護(hù)和管理的力度。

［1］ 《國務(wù)院關(guān)于開展第三次全國文物普查的通知》國發(fā)〔2007〕9號［R］.

［2］ 《中華人民共和國文物保護(hù)法》［R］.

［3］ Kang－tsung Chang.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2009:358～363.

［4］ 吳信才.地理信息系統(tǒng)原理與方法［J］.北京:電子工業(yè)出版社，2006:156～167.

［5］ 鄭佳佳，趙軍.滁州市不可移動(dòng)文物管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.地理空間信息，2009，7(5):45～47.

［6］ 周婭，謝志仁.GIS支持下文物保護(hù)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.東北測繪，2002，25(1):13～16.

［7］ 蔣波濤.插件式GIS應(yīng)用框架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)——基于C#和ArcGISEngine 9.2［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2008.

［8］ 楊斌，田永青，朱仲英.GIS前瞻性技術(shù)的若干應(yīng)用研究［J］.微型電腦應(yīng)用，2002，18(1):9～12.

［9］ Richard SWright，Benjamin Lipchak.OpenGL SuperBible (3rd Edition)［M］.USA:Sams press，2004.

［10］ Y.Du，S.Zlatanova.Part7 in Lecture Notes in Geoinformation and Cartography［M］.Berlin:Springer Berlin Heidelberg，2007:501～517.