測繪資料檔案管理系統(tǒng)功能總體設(shè)計研究

文/福建省制圖院 趙常紅

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測繪資料檔案管理系統(tǒng)功能總體設(shè)計研究

文/福建省制圖院 趙常紅

【摘要】本文基于國內(nèi)測繪檔案管理信息化建設(shè)的現(xiàn)實需要，結(jié)合福建省制圖院測繪檔案管理信息系統(tǒng)建設(shè)的案例實際，對測繪檔案管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)進行了深入探討。

【關(guān)鍵詞】測繪資料；檔案；管理；應(yīng)用

20世紀80年代以來，隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，檔案信息化水平也得到了飛速提高，大量檔案管理系統(tǒng)如雨后春筍般涌現(xiàn)出來，在不同行業(yè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，如泰坦軟件開發(fā)的 DARMS 檔案管理系列軟件，量子偉業(yè)開發(fā)的PDE 數(shù)字檔案管理系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)雖然形式多樣，但總體來說都是行業(yè)信息的 MIS（管理信息系統(tǒng)），主要用于文書檔案的內(nèi)部管理和對外服務(wù)（以文字、圖片、視頻為主）。與此同時，GIS 理論與方法也在這一階段得到了迅猛發(fā)展，并迅速趨于成熟，GIS 軟件的研制和開發(fā)也取得了很大成績，涌現(xiàn)出一些有代表性的 GIS軟件，如Arc/Info、Genamap、MGE、Cicad、System9 等。這些客觀上助推了我國測繪生產(chǎn)體系從模擬到數(shù)字的跨越，隨著生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，我國測繪系統(tǒng)在開展測繪活動的過程中形成了海量的測繪檔案數(shù)據(jù)（不同于原來的紙質(zhì)測繪檔案，形式上更加多樣），在測繪檔案管理方面有了更急迫的需求。但這些測繪檔案管理有別于普通文書檔案管理的地方是：測繪檔案形式多樣，管理工作相對復(fù)雜，難度較大。目前國內(nèi)各級測繪檔案管理部門大多仍然采用原來傳統(tǒng)手工加簡單計算機輔助管理的模式，工作效率不高，整體信息化程度低，難以充分利用已有的測繪檔案成果，極大地阻礙了測繪檔案信息化建設(shè)的發(fā)展進程。在全國范圍內(nèi)僅有少數(shù)單位如國家基礎(chǔ)地理信息中心、山西省測繪資料檔案館、浙江省測繪資料檔案館、福建省制圖院等建立了測繪檔案管理信息系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)大多為純 MIS，較少采用 GIS 技術(shù)手段，管理基本上仍按普通文書檔案方式進行，涵蓋內(nèi)容偏小。

一、測繪檔案管理業(yè)務(wù)流程分析

其中測繪檔案成果數(shù)據(jù)的歸檔包括：中心內(nèi)部形成的數(shù)據(jù)歸檔（即“內(nèi)部歸檔”）、福建測繪地理信息局范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)歸檔（即“外部歸檔”）和中心收集的測繪生產(chǎn)使用的資料等歸檔過程；測繪成果的提供使用包括：國民經(jīng)濟建設(shè)各部門索?。础熬滞狻保?、福建測繪地理信息局各生產(chǎn)單位索取（即“局內(nèi)”）和中心內(nèi)部各部門使用（即“內(nèi)部”）三個過程。

根據(jù)福建地信中心具體的業(yè)務(wù)需求，可將系統(tǒng)功能需求分為以下幾個方面：一是測繪檔案的題錄和編輯。設(shè)計向?qū)浇缑妫峁╈`活、多樣的題錄和編輯功能，實現(xiàn)對測繪檔案信息錄入和編輯管理，以及誤碼控制、數(shù)據(jù)刻錄和檔號的自動編制等功能，為測繪檔案的標準化和信息化提供工具平臺。二是測繪檔案的查詢和瀏覽。基于 GIS 開發(fā)“按圖索驥”的圖形/圖像搜索引擎、二次聯(lián)想式查詢，并通過對屬性值設(shè)計的管理數(shù)據(jù)模型，完成統(tǒng)計和稽查，為相關(guān)業(yè)務(wù)部門提供直觀便捷的圖屬一體化平臺，實現(xiàn)測繪檔案的快速查詢、瀏覽、統(tǒng)計和分析。三是測繪檔案的分發(fā)和服務(wù)。針對福建地信中心的測繪檔案分發(fā)服務(wù)業(yè)務(wù)（包括地形圖、大地成果、4D數(shù)據(jù)、影像等），基于GIS開發(fā)測繪檔案的信息查詢、檔案數(shù)據(jù)選擇、調(diào)檔、圖單打印、統(tǒng)計分析、檔案借閱等功能，將各類檔案的分發(fā)服務(wù)與后臺互動操作集約到一起，為日常業(yè)務(wù)開展提供方便易用的工具平臺。四是測繪檔案的存儲與備份。福建地信中心根據(jù)檔案管理需要，采購了智能光盤庫設(shè)備，由于該設(shè)備是面向普通文書檔案通用設(shè)備，因此需要結(jié)合測繪檔案的特點進行定制，實現(xiàn)測繪檔案的存儲、調(diào)檔、讀取、備份等一系列功能。五是測繪檔案目錄網(wǎng)上發(fā)布?；?WebGIS、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等手段，將各類測繪檔案成果在福建地信中心的網(wǎng)站上發(fā)布，使其成為社會公眾和同業(yè)部門的網(wǎng)上交流、業(yè)務(wù)咨詢服務(wù)和信息反饋的窗口，一方面為社會公眾提供及時、便捷的測繪服務(wù)；同時也便于加強同業(yè)館際交流、擴大不同部門間的項目合作渠道和信息交流。六是客戶信息登記。開發(fā)客戶信息的錄入、編輯、查詢等功能，實現(xiàn)對客戶信息的統(tǒng)一管理和更新維護，并為測繪檔案的分發(fā)提供基礎(chǔ)信息。

二、系統(tǒng)總體架構(gòu)

本系統(tǒng)基于測繪檔案信息屬性數(shù)據(jù)庫和 ARCSDE 建立的測繪檔案成果空間數(shù)據(jù)庫，采用 ArcEngine 和 ArcGIS Server，以 C/ S+ B/S 混合架構(gòu)開發(fā)福建省測繪檔案管理信息系統(tǒng)（其中查詢?yōu)g覽子系統(tǒng)、客戶信息登記子系統(tǒng)、分發(fā)借閱子系統(tǒng)、檔案錄入子系統(tǒng)、系統(tǒng)管理子系統(tǒng)和存儲備份與歸檔子系統(tǒng)采用 C/S 架構(gòu)，目錄信息發(fā)布子系統(tǒng)采用 B/S 架構(gòu)），為福建地信中心的測繪檔案成果的存儲、管理、查詢統(tǒng)計分析和分發(fā)服務(wù)提供一體化平臺?？傮w架構(gòu)圖如下：

作為一個大型的測繪檔案管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)由后臺數(shù)據(jù)層、核心業(yè)務(wù)層、公眾服務(wù)層三個層次組成。在三個層次中，后臺數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，運用現(xiàn)代最新存儲技術(shù)、存儲理念將各類測繪檔案成果安全、高效地進行存儲和備份；核心業(yè)務(wù)層是根據(jù)中心業(yè)務(wù)流程對測繪檔案成果進行歸檔、查詢、調(diào)用、借閱、分發(fā)、統(tǒng)計;公眾服務(wù)層是對外的接口，為社會公眾提供測繪信息的目錄查詢檢索。

三、數(shù)據(jù)庫設(shè)計

“三分技術(shù)、七分管理、十二分數(shù)據(jù)”是數(shù)據(jù)庫建設(shè)的國際

公認格言，由此可見數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫建設(shè)在系統(tǒng)建設(shè)中的重要性。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的好壞直接影響系統(tǒng)的性能。根據(jù)福建地信中心的業(yè)務(wù)需求，應(yīng)在內(nèi)外網(wǎng)物理隔離環(huán)境中分別實現(xiàn)測繪檔案的檔案管理和檔案信息發(fā)布，因此數(shù)據(jù)庫也分內(nèi)外網(wǎng)分別進行設(shè)計?；趦?nèi)網(wǎng)的福建測繪檔案數(shù)據(jù)庫設(shè)計為兩個子庫：檔案題錄信息數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫。福建地信中心館藏各類檔案題錄信息數(shù)據(jù)以關(guān)系型數(shù)據(jù)表存儲在檔案題錄信息數(shù)據(jù)庫中，同時為了直觀地對檔案成果數(shù)據(jù)進行管理，將道路、水系、居民地、各級比例尺的結(jié)合表、其他檔案成果范圍等矢量數(shù)據(jù)存儲在空間數(shù)據(jù)庫中，該空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計為 ArcGIS 的空間數(shù)據(jù)庫（Geodatabase），通過SQLSERVER2000 和 ArcSDE 實現(xiàn)，其數(shù)學基礎(chǔ)如下：坐標系：大地坐標系；參考橢球：1975年國際橢球體；高程基準：1985國家高程基準；單位：度。兩個子庫之間通過檔號進行關(guān)聯(lián)。另外，對于測繪檔案數(shù)據(jù)實體（譬如 4D 數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等）不在數(shù)據(jù)庫中存儲，而是以文件方式存儲于磁盤陣列（在線）、光盤庫（近線）、磁帶庫（離線）中，其位置信息存儲在檔案題錄信息數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)關(guān)聯(lián)一體化管理。數(shù)據(jù)庫總體結(jié)構(gòu)如下：

基于外網(wǎng)的福建測繪檔案信息目錄數(shù)據(jù)庫是在內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)抽取形成的，其中檔案題錄信息存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，抽取出的空間數(shù)據(jù)直接以文件數(shù)據(jù)庫方式存儲，在ArcMap 中進行地圖文檔配置后通過 ArcGIS SERVER 進行服務(wù)發(fā)布，包括背景空間數(shù)據(jù)（包括境界、河流、公路、居民地等）、結(jié)合表數(shù)據(jù)（分紙質(zhì)地形圖、4D 數(shù)據(jù)、大地成果等類型測繪檔案的多尺度結(jié)合表）、其他空間范圍數(shù)據(jù)（包括航空影像、遙感影像等測繪檔案的空間范圍）、測繪檔案目錄信息（與空間數(shù)據(jù)相對應(yīng)的測繪檔案目錄屬性信息）。

四、系統(tǒng)功能總體設(shè)計

（一）子系統(tǒng)劃分原則。要使系統(tǒng)容易擴充，就要使它的結(jié)構(gòu)清楚，所以，把系統(tǒng)分成若干個符合一定要求的子系統(tǒng)（或模塊）是很有必要的。子系統(tǒng)（或模塊）的設(shè)計是獨立進行的，設(shè)計過程中需要不斷地吸取用戶調(diào)查提供的信息，并且將他們與目前生產(chǎn)實踐的需要及未來發(fā)展的可能結(jié)合起來，不斷進行修改，最大限度地滿足需求。

子系統(tǒng)是采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法進行系統(tǒng)總體設(shè)計的一個重要概念，因此，在系統(tǒng)總體設(shè)計中，一項主要的工作就是確定子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其所承擔的任務(wù)。系統(tǒng)由以下七個互相獨立的子系統(tǒng)共同實現(xiàn)，每個子系統(tǒng)按照其內(nèi)部功能的相對獨立性又劃分為若干個模塊，每個模塊執(zhí)行一系列相互關(guān)聯(lián)的具體功能。

（二）查詢?yōu)g覽子系統(tǒng)?；?GIS 開發(fā)“按圖索驥”的圖形/圖像搜索引擎、二次聯(lián)想式查詢，并通過對屬性值設(shè)計的管理數(shù)據(jù)模型，完成統(tǒng)計和稽查，為相關(guān)業(yè)務(wù)部門提供直觀便捷的圖屬一體化平臺，實現(xiàn)測繪檔案的快速查詢、瀏覽、統(tǒng)計和分析。

（三）客戶信息登記子系統(tǒng)。開發(fā)客戶信息的錄入、編輯、查詢等功能，實現(xiàn)對客戶信息的統(tǒng)一管理和更新維護，并為測繪檔案的分發(fā)提供基礎(chǔ)信息。

（四）分發(fā)借閱子系統(tǒng)。針對福建地信中心的測繪檔案分發(fā)服務(wù)業(yè)務(wù)（包括地形圖、大地成果、4D 數(shù)據(jù)、影像等），基于GIS 開發(fā)測繪檔案的信息查詢、檔案數(shù)據(jù)選擇、調(diào)檔、圖單打印、統(tǒng)計分析、檔案借閱等功能，將各類檔案的分發(fā)服務(wù)與后臺互動操作集約到一起。

（五）檔案錄入子系統(tǒng)。設(shè)計向?qū)浇缑?，提供靈活、多樣的題錄和編輯功能，實現(xiàn)對測繪檔案信息錄入和編輯管理，以及誤碼控制、數(shù)據(jù)刻錄和檔號的自動編制等功能。

（六）系統(tǒng)管理子系統(tǒng)。為了保障各項業(yè)務(wù)開展的獨立性，需要實現(xiàn)角色創(chuàng)建、權(quán)限分配和用戶角色關(guān)聯(lián)等功能，為不同業(yè)務(wù)權(quán)限的用戶設(shè)置權(quán)限范圍。

（七）存儲備份與歸檔子系統(tǒng)?；谥悄芄獗P庫設(shè)備，結(jié)合測繪檔案的特點進行定制，實現(xiàn)測繪檔案的存儲、調(diào)檔、讀取、備份等一系列功能。

（八）目錄信息發(fā)布子系統(tǒng)?；?WebGIS、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等手段，將各類測繪檔案成果在福建地信中心的網(wǎng)站上發(fā)布，使其成為社會公眾和同業(yè)部門的網(wǎng)上交流、業(yè)務(wù)咨詢服務(wù)和信息反饋的窗口，一方面為社會公眾提供及時、便捷的測繪服務(wù)；同時也便于加強同業(yè)館際交流、擴大不同部門間的項目合作渠道和信息交流。

五、結(jié)束語

20 世紀 90 年代以來，我國的測繪事業(yè)取得了蓬勃的發(fā)展，各種新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，測繪生產(chǎn)完成了從模擬技術(shù)體系向數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)體系的跨越，正向著測繪技術(shù)信息化方向迅猛發(fā)展。因此，加強測繪檔案規(guī)范管理，開展測繪檔案信息化建設(shè)，提升測繪科技檔案管理的整體水平，勢在必行，并成為測繪事業(yè)整體持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。

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