（地图学与地理信息系统专业论文）基于ordbjava高校房产网络地理信息系统的研究与实现.pdf

摘要 本文以中南大学房产管理处信息化现状为背景，以实现房产管理 一体化、规范化、网络化为出发点，深入研究了高校房产数据，并在 提出使用基于o r d b 技术的基础上，实现了高校房产网络地理信息 系统。论文首先对对学校房产部门的信息化现状、工作特点以及当前 存在的问题进行了深入分析，并对房产数据整合进行了深入研究，提 出了以o r d b 作为房产数据一体化管理的模式；并对以o r a c l es p a t i a l 为代表的o r d b 技术进行了深入探讨，深入分析了o r a c l es p a t i a l 的 存储、索引、查询等机制，提出了o r a c l es p a t i a l 一体化信息库的设 计、数据组织、转化方法以及优化方案等；在数据分析和设计的基础 上，分析了系统的结构，设计了功能模块，选择了开发环境，建立了 高校房产网络地理信息系统，并对其中的关键技术采用u m l 形式进 行了详细说明。 关键词：o r d b ，o r a c l es p a t i a l ，m a p x t r e m e ，w e b g i s ，j a v a a b s t r a c t t h i sa r t i c l et a k e st h ep r e s e n ts i t u a t i o no fr e a le s t a t ea d m i n i s t r a t i v e o f f i c ei n f o r m a t i o no ft h ec e n t r a ls o u t hu n i v e r s 时a sab a c k g r o u n d ， s t u d i e st h eu n i v e r s i t i e sr e a le s t a t ed a t aw i t ht h es t a r t i n gp o i n to f r e a l i z i n g t h er e a le s t a t em a n a g e m e n ti n t e g r a t i o n ，t h es t a n d a r d i z a t i o n ，t h en e t w o r k c h a n g e s ，a n dr e a l i z e st h eu n i v e r s i t i e s r e a le s t a t en e t w o r kg e o g r a p h i c i n f o r m a t i o ns y s t e mo nt h eb a s eo fu s i n gt h eo r d bt e c h n o l o g y t h em a i n c o n t e n t si n v o l v e di nt h ep a p e ra r ea sf o l l o w s ： s t u d i e st h e p r e s e n t s i t u a t i o na n dc h a r a c t e r i s t i co fr e a l e s t a t e a d m i n i s t r a t i v eo f f i c ei n f o r m a t i o no fu n i v e r s i t i e s ，a sw e l la st h eq u e s t i o n s e x i s t si ni t d o e st h ec o n f o r m i t yr e s e a r c ht ot h er e a le s t a t ed a t a a n dp u t f o r w a r dt h ep a t t e mo fr e a le s t a t ei n t e g r a t i v em a n a g e m e n to nt h eu s eo f o r d b d i s c u s s e st h eo r d bt e c h n o l o g yo fw h i c ht h eo r a c l es p a t i a li sa r e p r e s e n t a t i o n n l ea r t i c l ea n a l y z e st h em e c h a n i s m s u c ha ss t o r a g ea n d i n d e xa n dq u e r yo ft h eo r a c l es p a t i a l a n dp u tf o r w a r dt h ep r o j e c to f d e s i g n i n g ，d a t ao r g a n i z i n g ，t r a n s f o r m i n ga n do p t i m i z i n go fo r a c l es p a t i a l i n t e g r a t i v ei n f o r m a t i o n - b a s e ，e t c o nt h eb a s eo fd a t aa n a l y s i sa n dd e s i g n , t h ea r t i c l ea n a l y z e st h e s t r u c t u r eo ft h es y s t e m ，d e s i g n st h ef u n c t i o nm o d e l ，c o n f i r m st h e e x p l o k a t i o ne n v i r o n m e n t ，c o n s t r u c tt h eu n i v e r s i t i e sr e a le s t a t en e t w o r k g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m a n de x p a t i a t e st h ek e yt e c h n o l o g yw i t h t h ef o r mo f u 【l s u m m a r i z e st h ea c h i e v e m e n to ft h i sr e s e a r c h ，a n de x p e c t st h ed i r e c t i o ni n f u t u r e k e y w o r d ：0 r d b ，o r a c l es p a t i a l ，m a p x t r e m e ，w e b g i s ，j a v a i i - 一 l f 乙 中南走擘硕士论文 第一专绪论 第一章绪论 近年来，随着住房改革的进一步深入，我国房地产业得到了快速的发展，在 国民经济建设中扮演着重要的角色。社会的信息化进程对传统的房地产业的管理 等理念带了巨大的冲击和挑战。由于历史等诸多原因，使得房产企业信息化程度 不高，管理相对落后，难以适应更高目标的发展。因此，当前情况下，如何利用 信息技术和网络技术来规范房产管理，并对其进行研究和开发，具有深远的意义 j 【2 j f 3j 数字房产是房产管理发展趋势。数字房产就是在信息资源的基础上，利用数 字技术、信息技术、网络技术等对房产测绘、房产交易、房产管理等信息进行数 字化、整合并充分利用其解决相应的问题。数字房产的实施，将有利于提高整个 行业的工作效率、提升行业形象，并有力促进“数字城市”的建设。高校房产作 为数字房产的前头兵，对其进行研究和管理具有十分重要的意义1 4 1 1 5 1 。 1 1 课题研究的背景 随着市场经济的不断发展， 高校后勤管理逐步实现社会化，市场机制在学 校资产管理的引入，高校房产的使用将逐步纳入配置教育资源的范畴。高校房 产在高校资产总量中占有相当大的比例，是高校赖于生存和活动的基础，高校房 产事关高校自身的可持续发展。房产的多与少、管理状况的好与坏，直接影响高 校的改革进程和发展规模6 1 。并且高校房产只有运动才有价值，但运动或运转需 要妥善经营和管理。由于种种原因，目前我国高校房产多数没有做到充分的运转 和正常的增值，有的甚至在悄悄地大量流失。随着高校产业化趋势的进一步深化， 高校房地产管理也要与时俱进地进行变革。现阶段，只有不断改革和完善高校房 地产管理体系，理顺关系，合理配置房地产资源，充分发挥其在教学、科研、办 公、服务与经营中的作用，才能确保高校房地产资源的保值与增值，保证学校的 改革与发展，为提高办学质量和办学效益提供优良服务9 7 1 。 高校房产管理是指高校后勤的房管部门对房屋财产使用权进行的管理工作。 房产管理是高校后勤管理的重要组成部分，其目的在于运用科学的管理方法，按 照经济规律办事，使房产经常保持良好的状态，延长其使用年限，最大限度地发 挥房屋应有的作用。并根据实际条件，尽可能地改善教学、科研、教职工等的用 中南太学硕士论文 第一幸绪论 房问题。房产管理工作作为高校后勤管理的一个重要方面，现在的处境可以说是 困难重重，既有多年以来遗留下来的体制弊端，又有由于改革开放深入带来的种 种新问题，在这种情况下，必须针对新形势调整工作方法。 因此，要想最大限度地挖掘房产的使用效能，充分发挥房产在高校改革发展 中的重要作用，优化房产管理效益，实现房产的存在价值，就必须认真研究高校 用房的具体特点，运用有效的手段解决房产管理这一复杂体系，实行多层次、多 角度、全方位的综合管理办法。 1 2 课题研究的目的和意义 近年来，随着我国高等教育的改革和发展不断深入，办学规模的不断扩大， 高校合并、学校机构不断变动，校区的不断改造和扩建新，给高校房产管理和规 划决策工作带来许多的不便与困难。房产管理直接影响到高校教学、科研、办公 和教职工生活，其目的在于运用科学的管理方法，按照经济规律办事，使房产经 常保持良好的状态，延长其使用年限，最大限度地发挥房屋应有的作用。因此， 妥善地解决好办公、教学、科研和教职工住房管理成为当前高校管理改革中的 件大事。 由于近年来高校规模扩大、机构的变更、后勤的社会化等不断改革，导致传 统的手工管理工作模式已远远不能满足高校这些发展的需要，急需建设高校房产 管理系统，以紧跟和适应高校的同步发展。高校房产管理系统的建设是一项非常 复杂的系统工程。其涉及面广、信息量大( 特别包含大量的空间信息) 、工作量 重，同时，受资金和管理模式的制约。高校房产管理效率的高低直接折射出高校 的管理水平。因此，如何利用计算机技术，网络等技术，根据房产管理各职能 业务日常办公的需要，建立适合房产管理平台，实现房产各项业务管理的规范化、 现代化、科学化，从而提高办公效率、方便群众、实现信息共享，为商校的各项 改革和发展提供必要的保障，具有十分重要的意义1 9 1 1 1 0 1 1 1 1 1 。 1 3 现行系统状况与问题分析 中南大学是直属教育部的全国重点大学，由中南工业大学、湖南医科大学、 长沙铁道学院合并组建而成。学校现有3 1 个行政部门、2 9 个二级学院、1 6 个直 属单位、3 个附属医院，教职员工9 4 3 4 人( 截至2 0 0 4 年底) ，学生共7 8 2 6 2 人h 鲫。 学校总占地面积2 4 7 万平方米，建筑物近7 0 0 栋，建筑面积高达1 6 2 万平方米。 中南大学硕士论文 第一幸绪论 学校自2 0 0 0 年三校合并以来，机构进行了全面调整与组建，并且每年都组 建或调整了少数机构。近年来随着学校不断的发展和壮大，学校机构的不断调整、 规模持续的扩大，使得房产资源供不应求的矛盾日益凸现。同时，随着高校后勤 改革的社会化、高校房产管理物业化、房产经营货币化、房产消费市场化的趋势， 给学校房产管理带来了新难题、新的挑战。同时长期以来，学校房产管理只局限 于运用行政手段对学校所属部门无偿配给，不能随各单位所承担的任务变化而变 化，非动态管理，形成了房产资源使用苦乐不均，利用率不高，效益低下的被动局 面，难以适应现阶段的发展。因此，学校决定进行房产大清查，科学化、规范化 来管理学校房产，合理化配置房产资源，使之能发挥最大的效益。为了积极配合 这一工作的顺利开展，深入研究房产数据的特点，开发出一套网络化管理系统， 实现房产各项业务管理的科学化、规范化、现代化，从而提高了办公效率、实现 信息共享，具有很强的现势意义。 学校的房产管理涉及面广、信息量大，包含大量的空间信息，同时受管理模 式的制约。现初步开发了单一的公用房管理系统，但没有给管理工作带来实质性 的帮助，系统主要存在以下问题： ( 1 ) 由于校区较多，房产数量大，并且单位间联系烦杂，现有系统难以满 足学校总体房产管理的需求； ( 2 ) 系统数据库设计理论与方法缺乏系统性，采取将空间数据和属性数据 分开独立管理模式，缺乏一体化管理，且安全性较低； ( 3 ) 大部分是手工操作的简单翻版，系统运行后，发现绝大多数功能、业 务不能满足学校整体房产管理需求，需要全面扩展和优化系统的功能，致使系统 重新进行二次开发； ( 4 ) 没有建立严格和规范的数据录入、更新、扩展机制，给系统的可持续 运行带来了严重隐患。 ( 5 ) 忽视了房产基础空间数据库和系统的建没，使得图文缺乏必要联系， 没有进行网络建设，没给管理工作带来实质性的帮助； ( 6 ) 信息共享程度低，升级困难，功能和稳定性不能满足现有管理的需要， 且系统的现势性不强； 因此，积极研究基于o r d b 的房产w e b g i s 将有极好的科学价值和应用价值。 j 丛型塑 苎= 兰墼 1 4 研究的主要内容 基于o r d b 高校房产w e b g i s 的研究是一个全新的研究内容，涉及0 r d b 数据库技术、w e b g i s 技术、m 1 s 技术，网络技术、。本文围绕高校房产w 曲g i s 的建立，着重进行以下方面的研究： 1 、阐述当前高校房产管理数据的多源性、多尺度以及获取手段的复杂性， 孽! 优化房产数据的方法，并分析当前w e b g i s 所采用关系型数据库管理模式的 竺妻：警鬯基于对象一关系数据库一体化设计，以此达到管理房产信息的合理性、 元整任、买片j 性及司扩展性： 。2 、深入研究0 r a c l es p a t i a l 的体系结构、存储模式、索引查询机制等，结合 特点，设计出数据转化方法通过分析对比，运用j 2 e e 体系下j s p s e r v l e t 、j d b c 以及对象关系型数据库o r a e l e s p a t i a l 相结合来解决高校房产w e b g i s 的技术方 莱； 3 、分析系统建设的可行性、合理性，研究房产地理数据的数据模型和数据 叁竺：，孳合用户需求和系统功能，设计本系统数据的组织方式，管理方法以及数 据库的合理结构： 1 4 、结合实际情况，详细研究系统的总体规划和总体方案，并建立起系统： 5 探讨j 2 e e 体系结构下的一些优化策略，提出将来采用s v g 式来构建房 4 中南大擘硕士论文 第二章 高校房产数据现状及整合研究 第二章高校房产数据现状及整合研究 高校房产数据有其本身的特点，主要概括起来主要表现在两个方面：一是高 校房产属性数据，二是高校房产空间数据。 2 1 高校房产属性数据 2 1 1 高校房产属性数据现状分析 属性数据即空间实体的特征数据，一般包括名称、等级、数量、代码等多种 形式1 1 7 1 。同时属性数据也是对目标的空间特征以外的目标的详细描述。它包含 了对目标类型的描述和目标的具体描述。房产属性包括：房产建筑数据、房屋产 权数据、住房数据、物业管理数据、住房扩建据、房屋拆迁数据等。各部门以及 各科室采用自己的方式对数据进行管理，有的系统中采用自己的格式加以管理， 缺乏统一的规划，导致了数据的关联性差，数据不能交流、共享，造成难以实现 房产数据的一体化管理的局面。其差异性主要表现在： 1 、数据的标准不一：各单位、科室根据自己的需要，从本部门的角度出发 对数据进行采集、管理。数据的结构缺乏统一的标准和规范，造成了大量的冗余； 2 、数据的模式不一：属性数据服务于各部门，因此各部门系统采用了不同 的数据模式，造成了属性数据模式间的差异； 3 、数据内容的差异：由于使用的目的不同，对同一空间实体所采用的属性 项也不尽相同。比如有的房屋只有编号、楼层数、房屋结构等数据属性，而有的 房屋实体属性则相对丰富，其中还包括“朝向”、“坐落”、“建筑面积”、“使用面 积”、“建筑年代，、“施工单位”等数据项； 4 、属性的描述方式不一：在不同的部门和系统中，对同一属性所采取的描 述方式不尽相同。如建筑物的使用性质、用途等等，还有在系统中所采取的存储 方式不相同，有代码表达或存储，有字符形式来表达存储等等； 5 、数据共享难以实现：由于各部门所采用的数据源不一、数据标准模式各 异、数据的内容不同、数据描述的差异等，造成了数据的冗余大，数据难以互通 和共享，造成了资源不必要的浪费。 因此，房产属性数据必须统一规划管理，根据一体化的需要，将现有的属性 数据进行分类、提取、转化、管理，最后整合到数据库中。 中南大擘硕士论文第二章 高校房产数据现状厦警舍研究 2 1 2 高校房产属性数据的整合 根据房产一体化发展的需要，并结合实际情况，对房产属性数据进行逐步规 范，以适应房产规范化科学化管理的要求。具体过程分为一下几步： 实现属性数据的规范主要有两类：一类是传统手工方法；另一类是通过工具 或者程序开发实现自动整合的方法。属性数据的规范化主要包括数据提取、规范 数据、数据转化、数据检核、数据加载入库等过程1 1 31 。如图2 一l 所示，以下以 建筑物内房屋属性为例进行说明： l 鍪卜1 篓羹h 鍪薹j ! 数斟啦卦岖 1 茎 属性数据 各类属 竺譬j = 习 统计数 据库ji _ 习 。1 各类属i ，r l a c c e s s i 空间数据相7 够j 7 l 数据l 关属性 、，一一 f 三a 【兰堡望j 广= i 嘉 l 坌户匣一j 图2 - l 数据整合流程图 1 ) 数据提取 数据提取主要是对源数据进行有效的复制，为了保证数据的准确性、有效性 必须对数据进行必要的提取。数据提取的过程如图2 2 ： 图2 - 2 教据提取示煮图 6 中南走擘硕士论史第二童高技房产数据现状及整合研完 建筑物属性表主要为现有的建筑物统计信息表，具体包括房屋编号、房屋名 称、地址、建筑结构、层数、购建日期、产别、产权证号、经费科目、房管形式、 使用方向、房屋用途、现状、建筑面积、使用面积、房基占地面、经手人、记帐 人、资产类别等。这些数据均表现为建筑物现有的情况，虽然中间经历了多次变 化。 产权登记属性表为初期档案数据，和房屋产权登记房屋平面图数据具有一致 性，表现为数据的原始性、准确性。其包括建筑物名称、栋号、层数、用途等等。 对房产图文一体化管理所需属性数据中，现有建筑物属性表包含了大部分数据， 但仍有一些重要数据需提取统计。产权登记属性为属性数据与空间数据提供了很 好的关联纽带作用。 房屋产权平面图也即房屋产权登记房屋平面图，是房产空间数据的重要来 源。其属性事关房产管理、房产空间数据数字化等等，有着极其重要的作用。房 屋产权平面图属性主要包括：产权人、栋( 户) 号、层次、房屋坐落、比例、制 图日期、分幅图号、制图等。 表2 - 1 房屋属性编码表 编码 属性名称说明 位数 建筑物名称 4 第1 位为校区代码，后三位代表建筑物 房间名称 9 前4 位建筑编码，第5 、6 位楼层代码，最后三位位房间代码 校 区l 代表个校区、附属医院等，0 为末建新校区 建筑方式 l i 购入，2 接受捐赠，3 接受投资。4 其他 l 钢结构，2 钢、钢筋混凝土结构，3 钢筋混凝土结构，4 混合结构，5 建筑结构 l 砖木结构，6 其他结构 使用现状 l l 再用，2 闲置，3 报废，4 危房，5 有偿转让，6 无偿调出，7 其他 第l 位代表单位性质，如l 教学科研，2 行政机关，3 直属单位，4 后 使用单位 3 勤集团，5 校办产业。第2 、3 位代表单位。 使用性质 l l 教学科研，2 行政机关，3 直属单位，4 后勤集团，5 校办产业 房屋状态 l 1 在用，2 空闲，3 已拆 l 教学科研，2 图书馆，3 行政办公，4 授办工厂，5 文体，6 会堂， 房屋用途 2 7 医院，8 食堂餐厅，9 仓库，1 0 学生宿舍，l l 职工家属，1 2 招待所， 1 3 托幼附属子弟学校，1 4 其他 经费科目1 l 行政，2 事业，3 基建，4 自筹，5 贷款，6 捐赠，7 其他 l 买受，2 收赠，3 交换，4 自建，5 翻建，6 征用，7 收购。8 调拨，9 产权来源 2 价拨，l o 拨用 l o 国有资产，2 0 集体所有，3 0 私有房产，4 0 联营企业房产，5 0 股份 产别 2 制企业房产，6 0 投资房产，7 0 涉外房产，8 0 其他房产 7 中南大学硕士论文 第二章高校房产数据现状及整舍研究 2 ) 规范数据 在对属性录入过程中，出现很多属性数据描述标准、方式、内容、角度、精 度等存在不一致现象。如房屋编号等编号的标准不同；房屋的用途、性质、 结构、建筑方式、建筑结构等描述的方式和内容各异；相关面积、经费、比例 尺、坐落方位等精度不一。因此必须对数据加以规范，以便高效统一的管理。 在规范数据的过程中，首先采取统一标准，根据实际需求，各房屋属性数据 设计出一套符合本属性的标准，然后按照标准进行规范化表达。具体的房屋属性 编码如表2 一l 所示 房产面积包括建筑面积、共有建筑面积、产权面积和使用面积。面积的规范 根据房产测量规范来进行h 4 | 。在合格的测量结构后，以平方米为单位，取 至0 0 1m 2 ，算法如下所示： a ) 根据界址点坐标表上数据，按下式计算面积“”： s = z ，( _ + ，一一一，) j = 1 式中：s 面积，m 2 ； x 广一界址点的纵坐标，m ； y 广一界址点的横坐标，m ； n 界址点的个数； i 界址点序号，按顺时针方向顺编。 b ) 面积中误差按下式计算1 1 4 1 m s2 士晰j 式中：m r 面积中误差，m 2 ： m j 相应等级界址点规定的点位中误差，m ； d i i ，i + l 多边形中对角线长度，m 。 3 ) 数据转化 房产属性数据的转化分为几步。首先将各类属性表、统计数据进行编辑、转 化成e x c e l 格式。然后根据需要编辑转化模块，自动转化成各类所需表格，如单 位表、建筑物表、房间信息表、代码表等等。最后对数据表格进行整合后，并根 据需要，编辑模块，自动提取符合要求的数据，最终转入到a c c e s s 数据库。如 果不符合标准，重新检查、编辑，然后再转化。具体转化的流程图如图2 - - 3 所 中南大擘硕士论文 第二幸高校房产数据现状及螯合研究 建筑属性表 名称 栋号 楼层 用途 产权登记表 名称 产权单位 使用面积 经费科目 产刺 房屋平面圉 产权人 栋f 户1 号 分幅图号 经费科目 层次 统计信息衷 。- _ - 。- _ - _ _ _ _ _ _ _ _ ie x c e i i 表培 表格一 转化 罐恻数a c 据c e 库s s性奏广磊i 叫 数据库 图2 - 3 数据转化示意图 4 ) 数据检核 数据检核，也即数据的质量控制。主要检查数据的完备性、规范性和一致性。 对符合要求的数据最终入库，以便消除数据误差、提高数据准确度。数据检核的 内容主要包括：代码的规范性、名称的完整性、数据的有效性以及描述的准确性 等等。具体流程图如图2 4 所示： 图2 4 数据捡核流程图 9 中南大擘硕士论文 第二幸高枝房产敷据现状履整合研究 5 ) 数据加载 数据加载，也即数据的入库。经过数据的提取、转化、规范以及检核后，将 合格的符合要求的数据加载入库。数据的加载入库分为几种情况，第一，手工将 一些零散数据加载入库；第二，批量将整个表格数据加载入库；第三，对数据的 部分加以修改或整理后加载入库。 2 2 高校房产空间数据 2 2 i 高校房产空间数据现状分析 房产空间数据主要表现在房产图形数据，房产图是房地产产权、产籍管理的 基本资料，按房产管理的需要，分为分幅图、分丘图和分户图三种t 1 5 | 。分幅图 内容包括控制点、行政境界、丘界、房屋、房屋附属设施和房屋围护物，以及与 房地产有关的地形要素和注记等。分丘图是分幅图的局部图，是绘制房地产权证 附图的基本图。其内容除了表示出分幅图的已有内容外，还需表示房屋权界线、 界址点、使用范围、建成年份、用地面积、建筑面积、丘界线长度、房屋边长、 墙体归属和西至关系等各项房地产要素。分户图是分丘图的附属图。从产权、产 籍管理的角度来讲，这种图纯属是为了解决一幢房屋产权为多户所有，而分丘图 又无法反映其权属范围所测的，以补充分丘图的不足。因此，它不须每户都要测 制，而是在特定的情况下才测制的，以适应核发房屋所有权证附图的需要。分户 图的内容包括房屋权界线，四面墙体的归属，楼梯、走道等共有共用部位，以及 门牌号、所在层次、室号或户号、房屋建筑面积和房屋边长等。 房产的空间数据主要由丘、幢、层、户四个实体组成。如图2 5 所示。 图2 - 5 房产空间实体模型图 1 0 中南失擘硕士论文第二章高校房产数据现状夏整合研究 丘，是指地表上一块有界空间的地块，是房产测绘和调查的基本单位。一个 地块只属于个产权单元时称独立丘，一个地块属于几个产权单元时称组合丘。 幢，是指一座独立的、包括不同结构和不同层数的房屋。它也是房屋调查与房屋 测绘的基本单元只要是一座独立的房屋都算一幢，即使这座房屋层数不同。或 建筑结构也不一样，或建筑年代也不一样，只要是连在一起，独立存在，都可以 按一幢处理。层，为表述幢中某一层的信息。户，是房产测绘成果的最小单位， 每一户必须对应与幢。户属性中与其所在幢信息公用的，直接在幢中体现，而不 在户中描述。 房产空间数据在组成要素、获取手段、管理方式上均有一定差异 1 6 1 , 另外， 由于房产管理业务部门众多、业务数据多样、管理手段各异，造成了部门内部数 据的不一致性。分析数据的内容、形式、组织等要素，可以看出房产空间数据主 要在空间上存在一下差异： 1 ) 数据精度差异：由于房产空间数据来自不同时间与不同部分单位，因此， 坐标精度、比例尺度、边长面积等方面的精度存在着差异。如分户图的比例有各 类比例，有1 ：1 0 0 、l ：2 0 0 、1 ：2 5 0 、1 ：3 0 0 、l ：4 0 0 等等。边长精度根据房 屋面积的精度等级不同而各异，一般情况下，进入房地产市场的房屋面积都能达 到房屋面积的二级精度标准，因此，校园房产精度一般保持在三级精度标准。而 实际情况下，各类边长精度各异。有注记至o 0 1 m 、o 0 0 1 m 等。面积的算法各异 导致精度不同。 2 ) 同名实体表达的差异：表达同一地物实体采用不同的实体类型，如线型、 面实体、填充等。表达房屋楼梯实体、房屋墙实体的差异如图2 6 、图2 7 、 图2 8 所示： 图2 - 6 线卖体来表达房屋楼梯 中南走学硕士论支 第二幸高校房产数据现状及整合研完 _ = = = = 。： 【。，一 。 j j 1 。l 。，一 图2 - 7 填充来表达房屋楼梯 图2 - 8 面实体表达房屋墙体 3 ) 时空尺度的差异：时空尺度差异包括时间尺度差异与空间尺度差异。在 时间尺度上，两幅不同时间采集的数据在实体数量、实体内容上不尽相同。在空 间尺度上，不同单位、不同比例尺、不同用途的地图对地物描述的详细尺度各异。 如图2 9 、图2 一l o 所示； 中南大章硕士论文 第二幸高校房产数据现状及整合研究 - i = 十= ；= = 三! 兰羔_ o ! 竺o 鼻二- 些+ 竺二三一+ ! o 三二兰 。：i = ，q ，f 口，o _ f ，c h o 日_ c ，e 口f f c p c h ，c h ，f 一 。： ： 。t ： 一詈“一l 蠢 亨j ，c h = * 口日_ = = ，h c 。- c e h 一十= 目_ c ，f p c = ，： ；詈 一 ! ： 基一川! 一 ： 图2 - 9 莱建筑初期平面图 ：i _ = 一j = = = 兰! 竺羔l 竺_ 斗= = - 兰竺_ 二卜兰l o ! _ 竺。兰兰 ： ：j ：f ，f ，c = h ，f = ，f _ ，：c ，e f ，_ t ) 口 = 。f ) c 一一 | 5 ；f 一i i l | ：! ：j ：l 琴，： l + 芋一础；i i 囊 孽厂而了r l 霄2 。耋z f | 一= 二p b _ h k i 产“：一 1 兰! l - o ! 图2 - 1 0 调查后变化平面图 4 ) 获取手段多源性表现出的差异：房产空间数据的获取主要来源与建筑初 期产权登记房屋平面图、建筑结构设计图、建筑蓝图以及各单位自己绘制的平面 图等等。这些不同手段获得的数据其提取方法和处理手段都不尽相同。 5 ) 存储格式多源性表现出的差异：不同的部分单位使用不同的数据存储方 式。存储在不同软件里也产生了不同的文件存储方式。存储格式的多样性给数据 的共享带来很大的问题。 2 2 2 高校房产空间数据的整合 综合上述的分析，要对房产数据进行一体化管理，首先必须对其数据进行整 合。对数据进行加工规范数据、统一格式，以此来减少或消除各类数据差异。 1 ) 数据精度的控制：提高数据的精度，只要体现在以下几个方面：规范 各类图的比例尺，结合实际情况，分幅图选择：1 ：5 0 0 ，分户图选择1 ：2 0 0 ： 房产各类边长精度依据房产测绘标准面积三级标准来规范，一般边长选择 注记至0 o l i n ，重要建筑或有特殊需求的建筑可适当提高等级标准，可注记至 o o l m ；为提高自动生成面积的精度，就必须提高数据矢量化中数据的精度。 中南走擘硕士论文 第二章 高枝房产数据现状及整合研究 要求在矢量化过程中，严格按照原始尺寸、规格来进行绘图；对数据格式转化 后对图进行审核，判断是否符合标准，从数据源头控制数据的精度。 2 ) 同名实体表达差异的解决：在数据的制作过程中严格规范数据，在同一 比例尺同一实体下，统一实体的式样，如符号、线型、填充、注记等。对部分实 体，要求统一拓扑关系，如房屋内的建筑面积，采用闭合曲线，方便系统能更好 的自动生成面积。 3 ) 时空尺度差异的解决：针对房产空间数据的时空差异，主要做到以下几 点：以某一时间为分界点，进行统计普查，对增加部分进行补充，删除部分进 行清除，修缮部分进行更新，同时存储相应处理日志；时空尺度不一致的数据， 根据要求进行规范统一。对详细图中实体进行适当的削减，根据实际需求进行适 当的增添；数据缺失部分，进行实地调查、实测进行补充。 4 ) 获取手段多源性差异的解决：由于房产空间数据的获取主要来源与建筑 初期产权登记房屋平面图、建筑结构设计图、建筑蓝图以及各单位自己绘制的平 面图等等。导致获得的数据提取方法和处理手段不尽相同。 图2 - 1 1 统一房产多源空间数据流程示意图 5 ) 存储格式多源性产生差异的解决：由于不同的部分单位使用不同的数据 存储方式。如采用矢量格式、栅格格式、纸张格式等，产生的数据类型有 a u t o c a d 、t i f 等文件格式。而采用原始纸张类型中，又分为不同类型：如普通 1 4 中南大擘碰士论文 第二章高校房产数据现状度整夸研究 纸、蜡纸等等。这些都给数据的统一规范处理带来了很大困难。因此根据实际需 求，先将各类纸扫描成t i f 格式文件，蜡纸等不能扫描则先复印然后扫描，接下 来进行矢量化，统一为a m o c a d 格式文件。 中南大学硕士论文 第三章基于0 r d b 的w e b 6 1 s 空间数据技术研究 第三章基于o r d b 的w e b g i s 空间数据技术研究 3 1 空间数据库现状分析 空间数据库是g i s 中最为核心的数据，因而，空间数据库技术与g i s 发展是 密不可分的1 1 7 1 1 1 8 1 。w e b g i s 对空间数据的存储和管理提出了新的要求，需要对 空间数据模型及其数据结构进行更深入的研究。根据技术的发展历程，空间数据 的管理模式经历了以下几种模式：文件系统，文件和关系数据库混合系统，扩展 关系数据库，空间数据库1 鲫1 2 0 1 。如表3 一l 所示： 表3 - i 空间数据库管理模式 类型名称优点不足 系统结构简单，便于操作 文件系统功能非常有限 适合小型系统 文件系统与对于特定文件格式数据的处理效率较高， 数据一致性维护、并发 控制、海量空间数据的 数据库混合适合大多数桌面g i s 系统 存储管理等方面较弱 扩展关系方便地实现数据一致性维护，并发控制，不支持直接对空间对象 数据库属性数据的索引等的操作和管理 直接支持空间对象的存储与管理，方便地 空日j 数据库完成多用户并发、一致性、事务管理、数功能有待进一步加强 据库恢复、空间数据无缝集成等操作 在传统的空间数据管理模式中，文件系统管理海量数据的能力非常有限。因 此在空间数据的组织上，水平方向上采用图幅方式，垂直方向上采用图层方式， 但这需将图幅拼接，效率较低，且存在空间对象同时存储在多个图层上，造成数 据的冗余和数据的不一致性。混合模式中，属性数据和空间数据分开管理，以指 针或关键字建立联系，但不能保证数据的完整性、一致性，不适宜进行网络分布 式处理。扩展关系数据库模式，将空间数据和属性数据都存储于关系型数据库中， 通过在关系型数据库之上建立空间数据引擎来实现对空间数据的组织管理。这是 当前的主流方式。如a r c i n f o 、g e o m e d i a 、m a p g i s 、g e o s t a r 、s u p e r m a p 等。 此模式下方便地实现数据一致性维护、并发控制、属性数据的索引等，但用户需 自己定义空间数据结构，建立和管理相应的空间索引，且在处理数据生成空间拓 1 6 中南大擘硕士论文 第三章基于o r d b 的w e b g i s 空问数据技术研究 扑关系、进行空间分析方面存在缺陷。 空间数据库模式，基于空间数据模型，直接构建用来存储和管理空间数据和 属性数据的空间数据库系统来管理数据。它包含结合几何和属性信息的框架，提 供并支持空间数据的类型、查询语言和接口、高效的空间索引和空间联合等。空 间数据库直接支持空间对象的存储和管理，为空间数据提供了高效的查询和检索 机制。目前空间数据库的实现主要有两种方式：面向对象数据库( o b j e c t o r i e n t e d d a t a b a s e ，o o d b ) 和对象关系型数据库( o b j e c t - r e l a t i o nd a t a b a s e ，o r d b ) 2 1 1 2 ”。 o o d b 将对象的空间数据和非空间数据以及操作封装在一起，由对象数据库统一 管理，并支持对象的嵌套、信息的继承和聚集，这是一种非常适合空间数据管理 的方式。但目前该技术尚不成熟。o r d b 是目前空间数据库的主要技术，它综合 了关系数据库和面向对象数据库的优点，能够直接支持复杂对象的存储和管理 1 2 3 1 。g i s 软件直接在对象关系数据库中定义空间数据类型，空间操作、空间索 引等，可方便地完成空间数据管理的多用户并发、安全、一致性、事务管理、数 据库恢复、空间数据无缝管理等操作。因此，采用对象关系型数据库，既实现了 一体化管理，同时以面向对象技术处理地理空间数据，提高了地理空间数据运算 效率，是目前w e b g i s 的较为理想的数据库管理平台。 目前，桌面g i s 中可以提供对数据的非常复杂的操作，包括对图形数据( 点、 线、面) 和属性数据的增加、删除、修改等基本操作。另外，g i s 的空间分析， 是g i s 得以广泛应用的重要原因之一。通过g i s 提供的空间分析功能，用户可 以从已知的地理数据中得出隐含的重要结论，这对于许多应用领域是至关重要 的。但是，目前在网络环境下对数据的这些操作还无法实现，主要还是对于数据 的查询、浏览。而网络环境下对地理数据的操作和分析是w e b g i s 发展的重要方 向之一。值得注意的是，在目前很多大型的商业数据库系统中都加入了对空间数 据库的支持，如o r a c l es p a t i a l 、i n f o r m i x 、i b md b 2 等等，从而使得海量地图、 影像数据的使用和管理变得更加简单：只需建立单一图层，不必再进行分幅处理。 如果用户原来的数据源是分幅的，可将其全部存储到一个图层中，数据库将自动 对其进行拼接和索引处理，可形成一个完整的图层。更为重要的是在这些支持空 间数据的大型数据库中已经内嵌了对空间数据分析功能，可以在数据库服务器端 对空间数据直接进行分析，然后将结果提交前台客户端。用户可以通过扩展的 s q l 查询语句来获取所需要的信息，客户端负责的仅仅只是数据的显示而已。 因此，利用这种支持空间数据管理及数据分析的数据库，可建立一种真正的c s 、 b s 结构的空间信息系统，不仅解决了海量数据的存储和管理等问题，也解决了 多用户编辑、数据完整性和数据安全机制等许多问题。 1 7 中南走孝硕士论文第三章基于0 r d b 的w e b g i s 空间数据技术研究 3 2o r d b 中空间数据模型 对象一关系数据库( o r d b ) 是建立在对象一关系模型基础上的，其基本组成 单位是关系表，每个表又是由相应的字段以及记录行组成饼。o r d b 相对于关 系数据库而言，主要增加了面向对象的特征，她可以使用自己定义的抽象对象字 段类型来表达复杂的空间对象1 2 3 1 0 目前，支持创建自定义对象类型的大型对象 关系数据有，如i n f o r m i x 、i b md b 2 、o r a c l es p a t i a l 。针对各类空间数据，分别 有不同的空间数据类型。这些空间数据模型分别为：i n f o r m i x 的d a t a b l a d e 、d b 2 的s p a t i a le x t e n d e r 、o r a c l e 的s p a t i a l 。d a t a b l a d e 和s p a t i a le x t e n d e r 定义了 s t 抽象数据类型，s p定义 类型。此两g e o m e t r y a t i a lm d s y ss d og e o t y p e 类都可以描述各类空间实体。o r a c l es p a t i a l 中m d s y s s d og e o t y p e 数据类 型定义如下m ，： c i 砸a t e0 rr e p l a c et y p es d og e o m e t r ya s0 b j e c tf s d og t y p en u m b e s d os r dn u m b e s d op o i n ts d op o 町tt y p e s d oe l e mi n f os d oe l e mi n f oa r r a y , s d oo r d i n 虹e ss d o0 r d i n a t ea r r a y , m e m b e rf u n c t i o ng e tg t y p e r e l l 珉nn u m b e rd e t e r m i n i s t i c m e m b e rf u n c l l 0 ng e td i m s r e t u r nn u m b e rd e t e r m i n i s t i c m e m b e rf u n c t i o ng e tl r sd i m r e t u r nn u m b e rd e t e r m i n i s t i c ) 对象类型实际上是一种具备描述能力的对象类型。可以描述点、直线串、弧 线串、复杂线串、多边形、复杂多边形等各类空间实体。因此，采用上述o r d b 中的空间对象类型，可以完备的描述各种类型的空间数据。 3 3 基于o r d b 的w e b g i s 空间数据组织 利用o r d b 作后台数据库，和用现有的文件数据库组织数据存在一些差异，同 时在o r d b 之间也存在一些细微的差别，为了简要起见，就以o r d b 的代表o r a c l e s p a t i a l 为例说明w e b g i s 空间数据的组织。 1 8 中南大学硕士论文第三章基于。且n b 的w e b , i s 空问数据技术研究 3 3 1 空间数据模型 o r a c l es p a t i a l 对象一关系模式是在关系模式的基础上进行扩展的，是关系模 式之上的一个逻辑层，对象类型仍然支持原来的s q l 接口，比如查询、快速提 交、备份与恢复、行级锁定、分区表、并行查询、导入导出、装载等。引入了对 象类型以后，就有了新的编程接口，就产生了对象一关系模式。 对象一关系模式的对象类型类似于c + + 与j a v a 的类，可以像使用类一样使用 对象类型来建模现实世界，使数据库应用程序的开发变得更容易、效率更高。对 象类型存储在数据库服务器端，允许客户端应用程序直接访问，而不用通过客户 端的对象到服务器端的关系映射t 2 6 1 。