基于ArcEngine的控制點(diǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

唐華林+孫洋杰

摘要：傳統(tǒng)的測(cè)繪控制點(diǎn)管理以 MIS 系統(tǒng)為主，而控制點(diǎn)本身就是地理信息，GIS技術(shù)平的發(fā)展，為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)提供了技術(shù)支持，該文利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制點(diǎn)的可視化管理。所涉及的惠州市控制點(diǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)即使用ArcEngine和 VS.NET 平臺(tái)開發(fā)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，數(shù)據(jù)庫選用SQLServer2008，通過使用ArcSde作為空間數(shù)據(jù)引擎構(gòu)建空間數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建成一個(gè)集中管理、支持多用戶的控制點(diǎn)管理平臺(tái)?；葜菔锌刂泣c(diǎn)管理系統(tǒng)具有了多用戶管理、控制點(diǎn)錄入、編輯、輸出、地圖操作、計(jì)算點(diǎn)檢核點(diǎn)圖上選點(diǎn)等功能，極大地提高了控制點(diǎn)數(shù)據(jù)管理的效率。

關(guān)鍵詞：控制點(diǎn)；ArcEngine；數(shù)據(jù)庫；ArcSde；管理；可視化

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）10-0020-03

1 背景

測(cè)量控制點(diǎn)是城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)研究的永久性設(shè)施之一，在城市基礎(chǔ)測(cè)繪國土整治和空間技術(shù)等許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。傳統(tǒng)的控制點(diǎn)管理方法顯現(xiàn)出一系列的問題，如控制點(diǎn)數(shù)量較多不易管理，各種坐標(biāo)系管理容易換了，手工查詢速度慢，無法可視化了解周圍其他控制點(diǎn)分布情況等。

GIS技術(shù)恰好滿足了信息化測(cè)繪的需要。當(dāng)前流行的ArcEngine提供了強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)的處理、編輯、可視化等解決方案。ArcSDE作為空間數(shù)據(jù)引擎連接應(yīng)用程序和關(guān)系數(shù)據(jù)庫，將大量的信息存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)行空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理。本文在VS.NET開發(fā)平臺(tái)的基礎(chǔ)上利用ArcEngine、SQLServer2008和ArcSDE相關(guān)技術(shù)構(gòu)建測(cè)量制點(diǎn)管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了控制點(diǎn)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)、地圖查詢、編輯、可視化等功能，有效地促進(jìn)了對(duì)測(cè)量控制點(diǎn)的可視化管理。

2 測(cè)量控制點(diǎn)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

通過對(duì)現(xiàn)有控制點(diǎn)管理工作的分析，測(cè)量控制點(diǎn)管理信息系統(tǒng)包含的主要功能為：用戶管理、控制點(diǎn)錄入、編輯、輸出、地圖操作、計(jì)算點(diǎn)檢核點(diǎn)圖上選點(diǎn)等功能。如圖 1 所示：

用戶管理模塊主要用于系統(tǒng)登錄權(quán)限的管理與分配，包括管理員、用戶和日志三個(gè)子模塊。管理員子模塊用于查看、增刪各個(gè)區(qū)縣的普通管理員名單。用戶子模塊用于查看、增刪授權(quán)用戶名單。日志子模塊用于查詢、導(dǎo)出用戶操作行為?？刂泣c(diǎn)錄入包括控制點(diǎn)成果表入庫、點(diǎn)之記入庫、普查信息入庫、技術(shù)文檔及網(wǎng)圖入庫；包括編輯模塊，實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)增添刪改等功能，并同步更新空間數(shù)據(jù)庫的點(diǎn)信息。地圖操作主要實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)的放大、縮小、移動(dòng)、點(diǎn)選查看、視圖回撤及前進(jìn)等功能，同時(shí)可以隨時(shí)查看技術(shù)文檔及控制點(diǎn)網(wǎng)圖，方便用戶根據(jù)需要隨時(shí)瀏覽數(shù)據(jù)；定位查詢主要提供根據(jù)坐標(biāo)查詢、屬性查詢、復(fù)合條件查詢、空間查詢、模糊查詢；統(tǒng)計(jì)輸出統(tǒng)計(jì)分析：提供通過控制點(diǎn)類型、控制點(diǎn)等級(jí)、控制點(diǎn)的保存現(xiàn)狀、控制點(diǎn)所在的行政區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；成果輸出：提供控制點(diǎn)成果表、點(diǎn)之記、普查信息、技術(shù)文檔及網(wǎng)圖等批量輸出及打??；圖上選點(diǎn)計(jì)算點(diǎn)、檢核點(diǎn)錄入數(shù)據(jù)庫后生成點(diǎn)狀圖，通過人工檢驗(yàn)選出適合進(jìn)行參數(shù)計(jì)算的點(diǎn)，為進(jìn)一步參數(shù)計(jì)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作提供最事宜的計(jì)算點(diǎn)、檢核點(diǎn)。

2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

控制點(diǎn)管理信息系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)庫規(guī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活，為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換平臺(tái)提供全面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和操作支持?？刂泣c(diǎn)數(shù)據(jù)分為三大類，一是控制點(diǎn)成果數(shù)據(jù)，以csv表格數(shù)據(jù)為主，二是控制點(diǎn)點(diǎn)之記信息，以點(diǎn)之記Excel表格為主，三是控制點(diǎn)圖片，以dwg，jpg格式為主。在控制點(diǎn)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，控制點(diǎn)信息中的控制點(diǎn)點(diǎn)號(hào)都是作為主鍵與各個(gè)數(shù)據(jù)表相連，坐標(biāo)系信息用坐標(biāo)系ID與橢球參數(shù)信息及控制點(diǎn)基本信息相連?？刂泣c(diǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要包括控制點(diǎn)基本信息表、控制點(diǎn)圖片信息表、坐標(biāo)表、高程表、坐標(biāo)系信息表、高程系信息表、用戶表、權(quán)限表、日志表、區(qū)縣表組成，如圖2至圖5。

在基表之上根據(jù)不同權(quán)限等級(jí)的用戶，建立對(duì)應(yīng)的視圖虛擬表，這樣是得數(shù)據(jù)庫的操作既簡(jiǎn)單又安全。用戶看到的就是需要的，那些被經(jīng)常使用的查詢可以被定義為視圖，從而使得用戶不必為以后的操作每次指定全部的條件。通過視圖用戶只能查詢和修改他們所能見到的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫中的其他數(shù)據(jù)則既看不見也取不到。從而越過對(duì)底層數(shù)據(jù)庫的直接操作，避免誤操作造成數(shù)據(jù)丟失。

3 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)主界面

基于ArcEngine與DevExpress控件設(shè)計(jì)了系統(tǒng)可視化主界面，目錄樹窗口、地圖窗口及工具欄，工具欄主要包含：基本工具、控制點(diǎn)錄入、控制點(diǎn)查詢、輔助選點(diǎn)等如圖6所示。

3.2 控制點(diǎn)錄入模塊

控制點(diǎn)數(shù)據(jù)成果經(jīng)初步整理后一般為批量的控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，將控制點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)逐個(gè)的添加到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫顯得不切實(shí)際，不僅過程繁瑣，而且也極大降低工程項(xiàng)目的時(shí)間效益和經(jīng)濟(jì)效益，因此批量錄入控制點(diǎn)數(shù)據(jù)就顯得十分重要，控制點(diǎn)錄入模塊包括控制點(diǎn)單點(diǎn)錄入與表格批量錄入，如圖7、圖8，即控制點(diǎn)成果表入庫、點(diǎn)之記入庫等方面，如控制點(diǎn)數(shù)據(jù)包括點(diǎn)名、點(diǎn)號(hào)、坐標(biāo)等屬性數(shù)據(jù)，以及點(diǎn)之記、控制點(diǎn)近景圖片等相關(guān)圖形數(shù)據(jù)。錄入基本信息的同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)判斷空間數(shù)據(jù)庫是否已有該點(diǎn)的屬性信息及空間要素信息，再將信息添加或更新至空間數(shù)據(jù)庫，即控制點(diǎn)信息與地圖數(shù)據(jù)是關(guān)聯(lián)，使用戶操作更加直觀明了。

錄入模塊的編輯操作可以根據(jù)系統(tǒng)提供的權(quán)限，對(duì)系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、刪除、修改，系統(tǒng)將所有數(shù)據(jù)緩存在DataTable中，可對(duì)其進(jìn)行操作，DataTable與數(shù)據(jù)庫視圖交互，減少了數(shù)據(jù)庫的操作。點(diǎn)之記在數(shù)據(jù)庫里存儲(chǔ)的是文件路徑與文件名，用戶查看某點(diǎn)的點(diǎn)之記時(shí)，只需選中該點(diǎn)，點(diǎn)擊菜單欄查看點(diǎn)之記或鼠標(biāo)右鍵查看點(diǎn)之記，系統(tǒng)將根據(jù)文檔的點(diǎn)號(hào)調(diào)用word或PDF程序打開選中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)之記文檔。

3.3 控制點(diǎn)定位查詢模塊

本系統(tǒng)以CGCS2000為空間坐標(biāo)體系，利用MapContol控件生成控制點(diǎn)的點(diǎn)位分布圖，控制點(diǎn)定位查詢模塊分“以圖查文”和“以文查圖”兩個(gè)部分，“以圖查文”分點(diǎn)選查詢和圖層查詢兩個(gè)部分。點(diǎn)選查詢即是在地圖上點(diǎn)擊控制點(diǎn)，響應(yīng)函數(shù)會(huì)通過點(diǎn)號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢操作，利用TreView控件系統(tǒng)以目錄樹的形式展示改點(diǎn)的屬性信息如圖9；圖層查詢是選擇要查詢的圖層，根據(jù)圖層字段查詢滿足條件的控制點(diǎn)，并將結(jié)果高亮顯示，其操作界面如圖10所示。

“以文查圖”提供根據(jù)控制點(diǎn)屬性進(jìn)行條件查詢，例如查詢投影坐標(biāo)系為北京54，6度帶，中央經(jīng)線為114E的所有控制點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)返回滿足該條件的控制點(diǎn)的所有詳細(xì)信息，使用DevExpress 的GridView控件以表格形式展示，該表格支持在任意列進(jìn)行檢索查詢，雙擊某一列，即可彈出該條記錄的所有詳細(xì)信息，其界面如圖11所示。

3.4 圖上選點(diǎn)模塊

圖上輔助選點(diǎn)，通過框選等查詢，或事先檢索出滿足條件的點(diǎn)，生成臨時(shí)地圖，進(jìn)行圖上選點(diǎn)，或查詢滿足選定坐標(biāo)系的所有點(diǎn)，顯示在圖上以供選擇。其操作界面和選點(diǎn)效果如圖12、圖13所示，同坐標(biāo)系的控制點(diǎn)可以展到與其相應(yīng)坐標(biāo)系的底圖上，方便使用人員圖上篩選計(jì)算點(diǎn)、檢核點(diǎn)為接下生成更準(zhǔn)確的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)打下很好的基礎(chǔ)。通過查看控制點(diǎn)分布地圖，以此可判控制點(diǎn)的位置是否合理，

4 結(jié)束語

經(jīng)過長時(shí)間的分析及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，惠州市控制點(diǎn)管理信息系統(tǒng)終于能在實(shí)際工作中使用了。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫靈活，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)并沒有用一張表存儲(chǔ)控制點(diǎn)坐標(biāo)與基本信息而是將坐標(biāo)表、基本信息表、高程表、坐標(biāo)系信息表、高程信息表分別設(shè)計(jì)，增加了表的數(shù)量，但大大提高了數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的靈活性，才實(shí)現(xiàn)了不同坐標(biāo)系、不同點(diǎn)號(hào)控制點(diǎn)之間的查詢編輯等操作。

系統(tǒng)交互性好，系統(tǒng)本著操作簡(jiǎn)單的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，在控制點(diǎn)單點(diǎn)錄入、批量錄入、控制點(diǎn)查詢等功能設(shè)計(jì)上均充分考慮實(shí)際工作人員的操作習(xí)慣，便于其錄入、編輯、查詢。系統(tǒng)地圖展點(diǎn)功能靈活實(shí)用，支持不同坐標(biāo)系的控制點(diǎn)可以展到與其相應(yīng)坐標(biāo)系的底圖上，方便使用人員圖上篩選計(jì)算點(diǎn)、檢核點(diǎn)為接下生成更準(zhǔn)確的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)打下很好的基礎(chǔ)。

另外，系統(tǒng)應(yīng)得到不斷地完善，不足之處亦很明顯，如功能上需要進(jìn)一步擴(kuò)充，在控制點(diǎn)選取的適宜性評(píng)價(jià)方面還有待完善，建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)模型，增加空間分析功能；對(duì)于控制點(diǎn)數(shù)據(jù)屬于測(cè)繪保密數(shù)據(jù)這一特性應(yīng)更加重視，如何做好保密工作，以及將來可能用到四維數(shù)據(jù)等，這都將是系統(tǒng)研發(fā)的又一課題。

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