基于天地圖的地市測繪成果檔案目錄服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)研究

蔡以雷 曾文華 王良清/浙江省測繪資料檔案館

隨著測繪信息化工作的逐步深入，數(shù)字城市、天地圖市縣站點、地理國情普查和監(jiān)測、應(yīng)急測繪等重點項目建設(shè)和應(yīng)用全面展開，測繪地理信息成果檔案在服務(wù)國計與民生的過程中發(fā)揮著日益重要的作用，社會對市縣級測繪成果檔案資源的查詢利用需求日益迫切。“十二五”期末，浙江省要全面完成縣級以上城市數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)[1]。因此，建立基于天地圖省市站點提供的底圖、能夠充分利用不斷更新的數(shù)據(jù)和技術(shù)資源、具備強大交互和協(xié)同作業(yè)功能的測繪成果檔案目錄服務(wù)系統(tǒng)，既十分迫切，也已具備一定的技術(shù)基礎(chǔ)。筆者就系統(tǒng)構(gòu)建做一分析。

1　天地圖省市站點概述

天地圖省市站點是公眾版的省市縣地理信息公共服務(wù)平臺，在互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等公共網(wǎng)絡(luò)中運行，以門戶網(wǎng)站和服務(wù)接口兩種形式面向公眾、企業(yè)、專業(yè)部門、政府部門提供24小時不間斷“一站式”地理信息服務(wù)[2]。憑借常態(tài)更新機制，天地圖省市站點一般都具有現(xiàn)勢性良好的在線服務(wù)數(shù)據(jù)資源，且為用戶提供了較為全面的二次開發(fā)接口。選用天地圖省市站點作為地市級測繪成果檔案目錄服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)底圖服務(wù)支撐，可以保證系統(tǒng)基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)具有權(quán)威性和時效性[3]。

2　系統(tǒng)設(shè)計

2.1　系統(tǒng)架構(gòu)

地市測繪地理信息成果檔案目錄服務(wù)系統(tǒng)需提供統(tǒng)一的目錄元數(shù)據(jù)管理方法，實現(xiàn)對目錄元數(shù)據(jù)的分類、檢索、展示功能[4]，并對外提供基于OGC CSW標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)接口[5]，為其他系統(tǒng)的集成和數(shù)據(jù)交換提供便利。將系統(tǒng)設(shè)計依托于省地理空間數(shù)據(jù)交換和共享平臺公眾版，即天地圖·浙江和天地圖地市節(jié)點，直接調(diào)用它們的底圖和地名地址查詢服務(wù)等，這樣既讓系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新有可靠保障，又充分利用其數(shù)據(jù)和技術(shù)資源。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，在服務(wù)器端安裝ArcGIS Server軟件（該軟件可發(fā)布測繪成果資料）和MySQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫，采用Ext+OpenLayers進(jìn)行頁面與地圖開發(fā)；客戶端無需安裝任何地圖插件，通過IE、360等瀏覽器即可訪問和處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)將多類型、多時相、多分辨率、多比例尺的測繪成果檔案數(shù)據(jù)與其目錄和元數(shù)據(jù)有機地組織起來，實現(xiàn)海量信息的高效管理與持續(xù)更新，并在信息共享機制和政策法規(guī)框架下，實現(xiàn)與地理信息公共服務(wù)平臺之間高效、便捷、安全的共享。考慮到開放性和擴展性，系統(tǒng)采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和WebGIS技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，由應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層和軟硬件支持層組成。

2.1.1 應(yīng)用層：采用Ext2.0+OpenLayers3.0進(jìn)行開發(fā)設(shè)計，保證較好的用戶體驗。其主要功能模塊包括地圖瀏覽功能、興趣點及地名地址查詢功能、測繪成果屬性查詢功能、測繪成果空間查詢功能、元數(shù)據(jù)信息查看功能、測繪成果范圍展示功能、測繪成果使用申請功能等。

2.1.2 服務(wù)層：提供“天地圖·浙江”和天地圖地市節(jié)點的基礎(chǔ)底圖服務(wù)，以及應(yīng)用ArcGIS Server發(fā)布的成果目錄服務(wù)、成果結(jié)合表服務(wù)等，包括二維地圖、影像地圖、地名地址、興趣點查詢、動態(tài)元數(shù)據(jù)、空間查詢等服務(wù)。其中，目錄服務(wù)技術(shù)基于OGC CSW標(biāo)準(zhǔn)定義資源目錄服務(wù)接口[6]。

2.1.3 數(shù)據(jù)層：用于存儲測繪成果檔案數(shù)據(jù)，包括地圖數(shù)據(jù)庫、地名地址數(shù)據(jù)庫、興趣點數(shù)據(jù)庫，元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫等，以及數(shù)據(jù)庫軟件和數(shù)據(jù)處理程序。

2.1.4 軟硬件支持層：即IT基礎(chǔ)設(shè)施，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)與安全設(shè)備、操作系統(tǒng)軟件等。

2.2　數(shù)據(jù)庫設(shè)計

為高效地存取測繪成果資料數(shù)據(jù)，并考慮到便于未來遷往阿里云，本系統(tǒng)采用MySQL5.7關(guān)系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)測繪成果數(shù)據(jù)的存儲管理，通過ArcGIS Server10.1發(fā)布元數(shù)據(jù)地圖服務(wù)，并提供與地圖相關(guān)的查詢分析等功能。數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計基于ER模型，將實體和關(guān)系轉(zhuǎn)換為有關(guān)數(shù)據(jù)表，包括元數(shù)據(jù)信息表、元數(shù)據(jù)空間對象表、元數(shù)據(jù)分類表和系統(tǒng)用戶表。

3　功能設(shè)計與實現(xiàn)

系統(tǒng)設(shè)計采用B/S模式和基于后臺的測繪地理信息成果空間數(shù)據(jù)庫，通過ArcGIS Server實現(xiàn)測繪成果檔案目錄數(shù)據(jù)發(fā)布，并通過“天地圖·浙江”和地市站點開放的地圖API，以及Ext2.0+OpenLayers3.0軟件工具進(jìn)行前端頁面與地圖開發(fā)，最終實現(xiàn)對地圖基本操作、測繪成果資料目錄瀏覽查詢、成果應(yīng)用和成果數(shù)據(jù)維護(hù)等四個方面的功能。系統(tǒng)設(shè)計的主要功能如下：

3.1　地圖基礎(chǔ)操作

一是地圖瀏覽，包括縮放、漫游、全圖等地圖操作基本功能；二是底圖切換，在簡潔的矢量地圖和具有豐富細(xì)節(jié)的影像地圖之間進(jìn)從自由切換，滿足不同的地圖瀏覽需求；三是圖上量算，包括長度量算，即量算兩點之間的距離或道路等線狀地物的長度；面積量算，即采用矩形、多邊形等形式量算面狀地物的面積。

3.2　測繪成果目錄查詢、成果瀏覽與申請

系統(tǒng)將天地圖省級站點和天地圖地市站點的底圖數(shù)據(jù)，與省級、市級站點的測繪成果目錄數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加、結(jié)合，實現(xiàn)本市測繪成果數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的集成和共享，使用戶能直觀、快速地了解本市測繪成果系列比例尺（DLG從1∶500、1∶1000、1∶2000、1∶5000、1∶10000、1∶50000等）數(shù)據(jù)范圍以及元數(shù)據(jù)信息，便于數(shù)據(jù)管理和用戶使用申請。具體功能如下：

一是測繪成果資料目錄瀏覽：根據(jù)測繪成果檔案數(shù)據(jù)的多種類型及其比例尺等特點進(jìn)行組織，構(gòu)建測繪成果檔案資料目錄樹。用戶通過該目錄樹可直觀了解測繪成果體系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，既可了解數(shù)據(jù)整體情況，又可瀏覽數(shù)據(jù)詳細(xì)信息。二是測繪成果結(jié)合表及元數(shù)據(jù)瀏覽：系統(tǒng)既可直觀、快速地獲取測繪成果的數(shù)據(jù)情況，可通過點、矩形等方式選擇結(jié)合表，還可瀏覽每幅數(shù)據(jù)的詳細(xì)元數(shù)據(jù)信息。三是測繪成果數(shù)據(jù)查詢：通過系統(tǒng)可實現(xiàn)地級市下轄各縣市行政區(qū)劃查詢、任意多邊形查詢、興趣點查詢、圖名圖號查詢等，還可通過設(shè)置屬性如圖幅號、圖名、測繪年份等查詢測繪成果信息，并高亮顯示所查范圍。查詢結(jié)果通過列表顯示，可進(jìn)一步查看測繪成果的元數(shù)據(jù)信息。

3.3　成果應(yīng)用

根據(jù)查詢結(jié)果可提交使用申請，打印基礎(chǔ)測繪成果使用申請表，管理人員可從后臺審核打印申請表，方便后期實際測繪成果的數(shù)據(jù)導(dǎo)出與數(shù)據(jù)提供。

3.4　測繪成果數(shù)據(jù)維護(hù)

為保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，成果數(shù)據(jù)維護(hù)模塊設(shè)置元數(shù)據(jù)匯交等更新功能，并對系統(tǒng)中涉及的數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)行更新、對目錄樹進(jìn)行維護(hù)，具體功能如下：

一是目錄樹管理，通過目錄樹管理測繪成果數(shù)據(jù)分類，將測繪成果按所屬類別掛接到對應(yīng)的分類目錄樹節(jié)點上，形成多級、分層元數(shù)據(jù)目錄結(jié)構(gòu)，并提供目錄增加、刪除、編輯功能。更新目錄樹的同時，更改相應(yīng)的目錄節(jié)點所對應(yīng)的測繪成果數(shù)據(jù)服務(wù)[7]。二是目錄元數(shù)據(jù)匯交，地級市下轄各縣市均采用統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，各縣市只需將需要更新的各類標(biāo)準(zhǔn)成果shp文件提交至地級市即可；同理，市本級只需將需要更新的各類別標(biāo)準(zhǔn)成果shp文件提交至省里即可。三是結(jié)合表數(shù)據(jù)服務(wù)，根據(jù)匯交的數(shù)據(jù)維護(hù)更新測繪成果結(jié)合表數(shù)據(jù)服務(wù)，包括服務(wù)發(fā)布、服務(wù)更新和服務(wù)刪除等。四是用戶及權(quán)限管理，包括用戶的注冊、審核、增加、刪除、編輯用戶信息等，并為不同用戶指定不同目錄的訪問權(quán)限，控制元數(shù)據(jù)的查看范圍。

4 結(jié)語

基于“天地圖·浙江”和地市節(jié)點的地市級測繪成果檔案目錄服務(wù)系統(tǒng)具有操作方便、查詢快捷等特點，系統(tǒng)不僅能對全系列比例尺的DOM、DEM、DLG、控制成果、管線數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)等測繪成果數(shù)據(jù)進(jìn)行高效瀏覽與查詢，而且通過對測繪成果的梳理、編目與元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，對測繪成果申請業(yè)務(wù)進(jìn)行信息化，實現(xiàn)市級測繪成果的數(shù)字化管理，提高了地市測繪成果分發(fā)部門的工作效率，更為以后對接省以及市轄各縣區(qū)測繪成果匯交的互聯(lián)互通提供了便利。該系統(tǒng)正在完善升級之中，未來將增加用戶配置、地圖分發(fā)申請、分發(fā)審批、流程錄入和數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能，并且計劃部署到電子政務(wù)云平臺。系統(tǒng)具有很好的推廣價值，對于其他地市開展測繪成果檔案目錄服務(wù)工作具有借鑒意義。

注釋與參考文獻(xiàn)：

[1]朱雪堅.浙江省全面完成縣級以上城市數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)[EB/OL].（2015-12-21）[2017-2-20.http://www.zjch.gov.cn/art/2015/12/21/art_280_69194.html.

[2]百度百科.天地圖 .（2013-06-18）[2017-2-20].http://baike.baidu.com/item/天地圖/5934608.

[3][7]關(guān)顯明,宋佳昕.基于天地圖的黑龍江省測繪成果查詢系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].測繪與空間地理信息,2015,38（6）:159-160.

[4]GB/T 25529-2010.地理信息分類與編碼規(guī)則[S].

[5]GB/T 19710-2005.地理信息元數(shù)據(jù)[S].

[6]雷瑛,胡曉娟,董琨等. 多維地理信息資源統(tǒng)一編目管理關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.礦山測量，2015，（4）：65-6.