基于ArcGIS的测绘成果管理系统架构与实现

摘 要：测绘与国土资源管理就是服务与被服务、保障与被保障的关系，因此，把测绘与国土管理紧密结合，才能更好的发挥测绘的作用。该文提出利用GIS技术的空间信息管理、存储、表达、分析功能，高效地对各类测绘成果进行管理、维护和更新，并发挥GIS技术的专题制图功能，根据用户需要生成各种分析图件，便于土地系统的各种业务应用。该文基于ArcGIS平台，利用AE组件GIS模块，采用开发环境下的C#开发语言，对系统功能进行了实现。

关键词：测绘成果 管理 ArcGIS 设计

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（c）-0022-02

数字城市是随数字地球而出现的，同时也是数字地球的重要组成部分。与数字地球的理想状态相比，它具有更强的现实性与可操作性，指明了城市信息化的发展方向，也是推动国家信息化的重要手段。数字城市的建设的过程中，人们逐渐认识到数据――尤其是基础地理信息数据的统一共享问题。测绘成果为各行业提供基础地理信息数据，随着现实日新月异的变化，数据更新、数据量、数据种类增加，传统文件数据管理方式，难以满足基础地理信息数据应用的需求，随着GIS的发展，在数据的处理、分析和应用方面越来越广泛，并逐渐渗透到人们的日常生活各个方面。测绘行业中的地理信息数据的生产、建库、应用成为各级测绘部门目前重要的任务。当海量的基础地理信息数据形成数据库成果后，如何有效管理数据、高效地使用所有数据，对测绘成果有需求的部门来说是一项重要的研究内容。

1 测绘成果管理中存在的问题

测绘工作关系到国家的社会发展与经济命脉，是一项先导性、基础性、实时性、公益性的事业。就目前的地理信息系统所管理的空间数据与属性信息来说，目前测绘成果管理中还存在以下问题：（1）管理程序需要畅通；（2）数据库不全面；（3）数据库挖掘深度不够；（4）数据使用档次不够；（5）数据受到制约。

2 测绘成果集成管理系统的需求分析

在软件工程中，需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的信息系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作。

需要开发人员与用户协调、交流确定用户的实际需要。只有确定了实际需要后才能够分析和寻求新系统的解决方法，因此它是软件工程中的一个关键过程。该文在上述对测绘成果管理中存在的问题分析，和土地管理部分测绘成果的多样性、实时性、复杂性特点基础上，进行测绘成果集成管理系统的需求分析。

2.1 总体需求

测绘成果集成管理系统的总体需求：实现国土局测绘成果的多源数据集成、更新、质量检查、编辑与处理、归档归类组织、利用、分析、统计等工作，能够有序、编辑管理与应用；属空间型信息系统，具备地理空间位置运算和处理的能力，能够向用户提供便捷的查询、分析及利用服务。达到为测绘决策部门、管理部门、以及其它行业提供全方位的测绘成果信息服务。

2.2 详细功能需求分析

（1）系统能对各类图像进行配准处理，支持TIFF、GEOTIFF、JPG、BMP、GIF等图像格式的输入和输出；（2）系统提供坐标转换功能，能进行1954年北京坐标系、1980年西安坐标系、WGS-84坐标、2000国家大地坐标系等不同坐标系的相互转换，能通过四参数进行坐标转换，增减坐标的百公里常数；（3）系统提供数字化、扫描矢量化，支持键盘输入坐标点、丈量法连码、量距计算坐标和批量导入GPS、全站仪等测量仪器的电子数据及其他数据格式导入等多种方式完成空间数据的采集；（4）系统支持图层的编辑，矢量数据的增、删、改、延伸、连接、旋转、合并、分解等编辑功能和对编辑对象的捕捉功能；数据的接边处理；微小图形的自动处理；灵活的查找定位功能等；（5）系统支持属性结构的自定义，属性值的编辑与修改，属性值批量分析计算和录入，批量属性数据的导入；（6）系统支持空间数据和属性数据检查项的自定义；系统能对空间数据进行拓扑检查和处理；检查结果能输出报表和错误结果的定位功能等；（7）系统支持多种数据格式，如Shape、MDB个人数据库、SDE数据库、VCT、AUTOCAD等格式的交换。

3 测绘成果集成管理系统框架设计

系统采用传统的三层结构设计模式，即应用层、服务层和数据层。服务层采用 COM组件技术，在ArcEngine图形平台基础上实现系统模块的搭建，通过ArcSDE数据引擎实现全市海量空间数据的检索，通过Oracle大型数据库载体实现数据库的管理和维护。

（1）程序框架设计。（2）功能框架设计包括图形管理、业务应用、图件输出，数据更新与辅助决策等功能的设计。（3）数据框架设计。

系统数据包括土地现状数据，以及城镇地籍数据，根据不同的要素类型和不同位置层，进行分层存储，分层管理，实现集成化的管理与维护。系统将采用C/S系统结构，数据库支撑作为整个系统的底层数据库，对于系统所管理的数据逻辑关系作为中间层，顶层则为用户提供各应用功能。底层数据库主要包括空间数据与其对应的属性数据库两类。它们包括基础测绘数据库、地籍数据库、影像数据库、勘测定界数据库、征地数据库、储备数据库、供地数据库、地价监测点、市场拍卖数据库、矿产资源数据库等各类国土资源管理过程中需要的空间数据与其属性数据，在必要时还可以增加数据库里的数据种类。应用层直接向用户提供系统功能，包括数据的入库、编辑、属性录入、系统维护等主要功能。

4 系统功能设计

（1）采用“数据中心”建设模式，实现集中分布式数据库管理模式，保证系统数据可为其他各个相关专题应用所引用，同时也保证其他专题数据为系统所用；（2）系统应用ESRI公司ArcEngine开发平台和SDE数据库管理引擎，支持各种关系数据库和海量数据的存储与管理；（3）系统提供数据图层、数据结构、数据字典、元数据等的管理及维护；通过用户权限设置、密码设置、备份与恢复、出错处理、日志等加强系统的安全性，并可实现系统无损升级；（4）系统提供矢量数据和栅格数据一体化管理功能，栅格数据可以从文件、栅格数据库中叠加；支持矢量数据与栅格数据的叠置显示、打印；（5）系统提供多种查询功能，包括自定义查询、组合查询等，图属互查，土地登记信息查询；面积查询计算、长度查询计算等功能；（6）系统能进行宗地图、标准分幅图、区域图、任意区域裁剪图其他各类专题图、历史专题图的输出和编制，并且能对各类图件模版进行定义；（7）系统能生成相关规范要求的统计汇总表，具有对表格的统计、汇总、查询功能，输量方式保存历史信息，具有图形与属性历史信息的存储、查询和追溯等功能。

5 测绘成果集成管理系统的实现

5.1 操作环境与技术架构

5.1.1 操作环境

基于对ArcGIS开发平台与Oracle操作平台与程序的学习、研究与开发的需要，服务端运行需要的操作系统为Windows 2000/2003，开发平台为ArcSDE 9.2for Oracle 9i/Oracle10G，数据库平台为Oracle Database 9i/10G，服务器硬件要求P4 2.0 以上，1G以上内存，60G以上硬盘。

服务端运行环境需要客户端操作系统环境为Windows 2000/XP/2003，ArcGIS平台为ArcEngine 9.2 Runtime，数据库环境为Oracle 9i/10G OleDB Driver，电脑硬件要求P4 2.0以上，512M以上内存，60G以上硬盘，其他要求MS Office2000及以上版本，IE6.0及以上版本。

5.1.2 技术架构

客户端采用了C/S方式来管理整个系统，采用和Windows Forms开发图形界面。数据访问层GIS数据方面采用 ArcGIS Engine的接口来通过ArcSDE访问存储在Oracle中的空间数据；非空间数据方面则采用访问存储在数据库结合C#直接读取存储在文件中的相结合的方式。技术架构如图1所示。

5.2 系统主要功能

整个系统界面分为工具栏、图层管理栏与作图界面。系统的工具栏按照功能的逻辑性与科学性进行分类，便于操作者进行系统功能的查找与使用。图层管理栏主要是对加载的空间数据进行管理，比如加载图层、删除图层、控制显示、移动图层先后顺序等功能。作图界面是系统进行图形编辑的主要区域，在该区域内，操作者可以对空间数据进行数据编辑，以达到数据入库或使用的要求。

5.2.1 空间数据属性查询

测绘成果集成管理系统不仅要对空间数据进行入库、编辑与管理，同时还有大量的空间数据对应的属性信息进行管理、入库与查询。

5.2.2 影像数据的加截与图像纠正

影像数据可以直观地表达地貌、地形以及用地状态，使看图者明了土地利用现状，对于影像图的调用与图像纠正的功能实现也是十分有意义的。测绘与国土资源管理就是服务与被服务、保障与被保障的关系，因此，把测绘与国土管理紧密结合，才能更好的发挥测绘的作用。采用地理信息系统和数据库等技术、方法，为土地利用规划修编、土地利用现状数据库建设、建立“以图管地”的土地新机制提供服务，进一步提高效率和精度。地理信息系统、数据库技术、网络技术的相互融合，互相促进发展，再加上测绘行业不断对地表、地下的空间数据、属性信息的耕新技术也日益发展，几者的相互结合，为国土资源各种业务提供着新数据、新方法，促进了国土部门业务水平、工作效率，也增强了国土部门为公众服务的水平。

参考文献

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