基于ArcEngine的控制点管理系统设计与实现

摘要：传统的测绘控制点管理以 MIS 系统为主，而控制点本身就是地理信息，GIS技术平的发展，为设计和实现控制点数据管理系统提供了技术支持，该文利用地理信息系统（GIS）技术实现了控制点的可视化管理。所涉及的惠州市控制点数据管理系统即使用ArcEngine和 平台开发技术进行开发，数据库选用SQLServer2008，通过使用ArcSde作为空间数据引擎构建空间数据库，构建成一个集中管理、支持多用户的控制点管理平台。惠州市控制点管理系统具有了多用户管理、控制点录入、编辑、输出、地图操作、计算点检核点图上选点等功能，极大地提高了控制点数据管理的效率。

关键词：控制点；ArcEngine；数据库；ArcSde；管理；可视化

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）10-0020-03

1 背景

测量控制点是城市经济建设和科学研究的永久性设施之一，在城市基础测绘国土整治和空间技术等许多领域发挥着重要的作用。传统的控制点管理方法显现出一系列的问题，如控制点数量较多不易管理，各种坐标系管理容易换了，手工查询速度慢，无法可视化了解周围其他控制点分布情况等。

GIS技术恰好满足了信息化测绘的需要。当前流行的ArcEngine提供了强大的空间数据的处理、编辑、可视化等解决方案。ArcSDE作为空间数据引擎连接应用程序和关系数据库，将大量的信息存储在关系数据库中，进行空间数据和属性数据统一存储和管理。本文在开发平台的基础上利用ArcEngine、SQLServer2008和ArcSDE相关技术构建测量制点管理信息系统，实现了控制点数据库存储、地图查询、编辑、可视化等功能，有效地促进了对测量控制点的可视化管理。

2 测量控制点管理信息系统的设计

2.1系统总体设计

通过对现有控制点管理工作的分析，测量控制点管理信息系统包含的主要功能为：用户管理、控制点录入、编辑、输出、地图操作、计算点检核点图上选点等功能。如图 1 所示：

用户管理模块主要用于系统登录权限的管理与分配，包括管理员、用户和日志三个子模块。管理员子模块用于查看、增删各个区县的普通管理员名单。用户子模块用于查看、增删授权用户名单。日志子模块用于查询、导出用户操作行为。控制点录入包括控制点成果表入库、点之记入库、普查信息入库、技术文档及网图入库；包括编辑模块，实现控制点增添删改等功能，并同步更新空间数据库的点信息。地图操作主要实现控制点数据的放大、缩小、移动、点选查看、视图回撤及前进等功能，同时可以随时查看技术文档及控制点网图，方便用户根据需要随时浏览数据；定位查询主要提供根据坐标查询、属性查询、复合条件查询、空间查询、模糊查询；统计输出统计分析：提供通过控制点类型、控制点等级、控制点的保存现状、控制点所在的行政区域进行统计；成果输出：提供控制点成果表、点之记、普查信息、技术文档及网图等批量输出及打印；图上选点计算点、检核点录入数据库后生成点状图，通过人工检验选出适合进行参数计算的点，为进一步参数计算、数据转换工作提供最事宜的计算点、检核点。

2.2系统数据库设计

控制点管理信息系统整体数据库规结构设计灵活，为数据转换平台提供全面数据存储和操作支持。控制点数据分为三大类，一是控制点成果数据，以csv表格数据为主，二是控制点点之记信息，以点之记Excel表格为主，三是控制点图片，以dwg，jpg格式为主。在控制点管理信息系统的数据库设计中，控制点信息中的控制点点号都是作为主键与各个数据表相连，坐标系信息用坐标系ID与椭球参数信息及控制点基本信息相连。控制点管理信息系统数据库主要包括控制点基本信息表、控制点图片信息表、坐标表、高程表、坐标系信息表、高程系信息表、用户表、权限表、日志表、区县表组成，如图2至图5。

在基表之上根据不同权限等级的用户，建立对应的视图虚拟表，这样是得数据库的操作既简单又安全。用户看到的就是需要的，那些被经常使用的查询可以被定义为视图，从而使得用户不必为以后的操作每次指定全部的条件。通过视图用户只能查询和修改他们所能见到的数据。数据库中的其他数据则既看不见也取不到。从而越过对底层数据库的直接操作，避免误操作造成数据丢失。

3 系统关键模块的实现

3.1 系统主界面

基于ArcEngine与DevExpress控件设计了系统可视化主界面，目录树窗口、地图窗口及工具栏，工具栏主要包含：基本工具、控制点录入、控制点查询、辅助选点等如图6所示。

3.2 控制点录入模块

控制点数据成果经初步整理后一般为批量的控制点数据，将控制点的空间数据和属性数据逐个的添加到系统数据库显得不切实际，不仅过程繁琐，而且也极大降低工程项目的时间效益和经济效益，因此批量录入控制点数据就显得十分重要，控制点录入模块包括控制点单点录入与表格批量录入，如图7、图8，即控制点成果表入库、点之记入库等方面，如控制点数据包括点名、点号、坐标等属性数据，以及点之记、控制点近景图片等相关图形数据。录入基本信息的同时，系统会判断空间数据库是否已有该点的属性信息及空间要素信息，再将信息添加或更新至空间数据库，即控制点信息与地图数据是关联，使用户操作更加直观明了。

录入模块的编辑操作可以根据系统提供的权限，对系统中各类数据进行添加、删除、修改，系统将所有数据缓存在DataTable中，可对其进行操作，DataTable与数据库视图交互，减少了数据库的操作。点之记在数据库里存储的是文件路径与文件名，用户查看某点的点之记时，只需选中该点，点击菜单栏查看点之记或鼠标右键查看点之记，系统将根据文档的点号调用word或PDF程序打开选中点对应的点之记文档。

3.3 控制点定位查询模块

本系统以CGCS2000为空间坐标体系，利用MapContol控件生成控制点的点位分布图，控制点定位查询模块分“以图查文”和“以文查图”两个部分，“以图查文”分点选查询和图层查询两个部分。点选查询即是在地图上点击控制点，响应函数会通过点号进行数据库查询操作，利用TreView控件系统以目录树的形式展示改点的属性信息如图9；图层查询是选择要查询的图层，根据图层字段查询满足条件的控制点，并将结果高亮显示，其操作界面如图10所示。

“以文查图”提供根据控制点属性进行条件查询，例如查询投影坐标系为北京54，6度带，中央经线为114E的所有控制点，系统会返回满足该条件的控制点的所有详细信息，使用DevExpress 的GridView控件以表格形式展示，该表格支持在任意列进行检索查询，双击某一列，即可弹出该条记录的所有详细信息，其界面如图11所示。

3.4 图上选点模块

图上辅助选点，通过框选等查询，或事先检索出满足条件的点，生成临时地图，进行图上选点，或查询满足选定坐标系的所有点，显示在图上以供选择。其操作界面和选点效果如图12、图13所示，同坐标系的控制点可以展到与其相应坐标系的底图上，方便使用人员图上筛选计算点、检核点为接下生成更准确的坐标转换参数打下很好的基础。通过查看控制点分布地图，以此可判控制点的位置是否合理，

4 结束语

经过长时间的分析及设计实现，惠州市控制点管理信息系统终于能在实际工作中使用了。本系统数据库灵活，数据库的设计并没有用一张表存储控制点坐标与基本信息而是将坐标表、基本信息表、高程表、坐标系信息表、高程信息表分别设计，增加了表的数量，但大大提高了数据库存储的灵活性，才实现了不同坐标系、不同点号控制点之间的查询编辑等操作。

系统交互性好，系统本着操作简单的原理进行设计开发，在控制点单点录入、批量录入、控制点查询等功能设计上均充分考虑实际工作人员的操作习惯，便于其录入、编辑、查询。系统地图展点功能灵活实用，支持不同坐标系的控制点可以展到与其相应坐标系的底图上，方便使用人员图上筛选计算点、检核点为接下生成更准确的坐标转换参数打下很好的基础。

另外，系统应得到不断地完善，不足之处亦很明显，如功能上需要进一步扩充，在控制点选取的适宜性评价方面还有待完善，建立相应的评价模型，增加空间分析功能；对于控制点数据属于测绘保密数据这一特性应更加重视，如何做好保密工作，以及将来可能用到四维数据等，这都将是系统研发的又一课题。

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