“数字苏州” 基础地理信息平台的设计与实现.pdf

第 34 卷第 4 期 2011 年 07 月 现 代 测 绘 modern surveying and mapping vol 34 no 4 july 2011 数字苏州 基础地理信息 平台的设计与实现 刘争齐 1 李新佳1 高苏新 1 袁 铭2 1苏州市规划局 江苏 苏州 215002 2 苏州科技学院 江苏 苏州 215006 摘 要 针对 数字苏州 总体建设方案 提出的目标 对苏州市基础地理信息平台进行了总体框架设计 平台由 标准化方案 基础地理信息管理 应用系统 系统维护四部分组成 各部分又包含若干子系统 系统实现了多源数 据的标准化 基础数据建库与管理 在数据交换和共享基础上 实现了专业应用 政务管理 公共信息相关应用等服 务功能 关键词 基础地理信息 系统设计 应用系统 中图分类号 p208 文献标识码 a 文章编号 1672 4097 2011 04 0031 03 1 引 言 一个城市基础地理信息平台是对城市各种基 础地理信息进行采集 输入 存储 更新 查询 分 析 应用和制图的技术系统 1 2 根据 数字苏州 总体建设方案 数字苏州 基础地理信息平台 以下简称 平台 的总体建设 目标是 利用计算机网络 地理信息系统 信息交换 适配器 数据挖掘等先进技术 以苏州中心城市为 立足点 以大市范围为最终控制和管理目标 构建 满足国民经济和社会信息化要求的地理空间基础 框架 形成准确 动态 高效的基础空间数据生产 数据管理和数据服务体系 为政府和全社会提供基 础地理信息共享服务 建设基于基础地理空间信息 的综合应用服务平台 实现专题数据的共享 最终 形成先进 完善 全局性的地理信息系统 为苏州市 的经济发展和城市建设提供有效的地理空间信息 服务 平台 建设要求建立包括空间信息和非空间 信息在内的 可持续发展的 苏州市地理信息资源 数据库 并以此为基础 实现苏州市政府部门间基 于信息同步的信息交换和共享 并进一步为政务工 程的协同督办和综合决策提供服务 2 系统框架设计 城市基础地理信息系统主要由城市基础空间 数据库以及对该库进行管理操作的应用软硬件系 统组成 其中 数据库是系统建设的核心 基础空 间数据库是将表示城市基本面貌的道路 建筑物 水系 境界 植被 高程 地名等信息以数据库形式 组成 的集合 具 有基础 性 公益性 和共享 性等 特征 3 4 数字苏州 的应用系统框架从总体上说 可 以分成六部分 一是多源数据采集及生产部分 负责解决数据的来源问题 各种途径获取的数据 均可通过生产系统进入到应用系统的数据库中 二是城市基础地理信息系统部分 主要实现基础 空间数据的建库 数据的管理和输出 三是信息 交换适配器部分 在基础地理信息系统和各专业 应用系统之间利用信息交换适配器来实现数据 的交换和共享 四是专业应用系统部分 包括全 市各委办局的专业应用系统 五是政务管理相 关应用部分 在实现信息交换和共享的基础上 实现政务工程的协同督办 各类综合信息的深入 挖掘与分析表现和三维虚拟现实表现等功能 从 而为领导决策提供支持服务 六是公共信息相 关应用部分 专业应用系统部分和政务管理相关 应用部分的一些专题数据以及查询分析结构都 可以利用城市信息公众服务系统实现数据分发 和信息发布 城市信息公共数据库由两部分组成 基础数 据库和专业关联模型数据库 专业部门的应用系 统数据库一般也可以分成基础数据和专业数据两 部分 利用信息交换适配器技术 公共数据库中 的数据可以提供给各专业部门应用系统访问使 用 同时各专业部门可与其他部门共享的部分专 业数据也可以充实到公共数据库中来 以丰富公 共数据库 3 功能模块及其关系 平台 是由标准化方案 基础地理信息管理部 分 应用系统部分 系统维护部分组成 各部分又包 含多个子系统 如表 1 表 1 系统组成 序号系统组成子系统名称 1标准化方案 基础地理信息系统数据 标准化方案 2基础地理信息管理 基础空间数据管理与应 用系统 基础空间库元数据信息 管理系统 3应用系统 地名库管理与应用系统 控制测量成果管理系统 综合地下管网信息系统 三维虚拟现实子系统 地理数据发布系统 4系统维护数据与应用维护系统 该表为 平台 的模块划分 数据库及其相互之 间的关系 首先 外部数据通过数据生产子系统转 入文件管理形式的空间信息库 由于数据的多源 性 数据生产部分不在本次基础地理信息平台建设 范围内 但可以通过以下工作来规范和保证生产部 门提供的数据符合要求并且能顺利入库 一是制定 数据格式标准 保证数据分类和代码统一 二是规 定中间数据文件格式标准 如要求地形图转成规定 的 mapinfo 格式文件提供 三是开发部分数据入库 工具 实现数据入库 最后统一提供生产数据转换 入库模块来实现各类数据的转换 入到以 arcsde 为主要存储形式的空间数据库中 由 平台 的基础 地理信息管理部分对空间数据进行管理 其次 外 部数据也可以直接通过应用系统部分转入到空间 数据库对应的应用数据库部分 同时各个应用子系 统还可调用空间数据库中的基础地形图库 而系 统的维护部分则主要对系统管理库 用户库 系统 库 字典库和地图定义库等 进行操作 实现 平台 的人员定义 权限定义 地图定义 地物定义等的动 态配置 提高 平台 的灵活性和适应能力 4 系统实现的技术途径 4 1 数据管理与应用 基础空间数据管理与应用系统 是实现所有 基础地理数据统一管理的应用系统 系统实现了 对空间数据的更新与编辑 查询检索 制图输出 空 间分析 数据转出等功能 基础空间数据在系统中的存储主要采用 oracle 9i arcsde 方式 实现了基础空间数据在全市范 围内以无缝拼接形式 空间和属性数据统一的存储 管理 保证数据的完整性和一致性 系统开发主要依托 arcgis engine 9 1 为平 台 利用 delphi 7 来完成应用组件开发 其中的数 据转换功能则主要是利用 fme 软件来进行 系统 的构建大量使用了 com 组件技术 ado 数据访问 技术 并与 arcobjects 充分结合 4 2 元数据管理 系统是对数字线划图 数字高程模型 数字正 射影像图 地名信息 综合管线数据等各类地理信 息的元数据进行编辑 检索 查询 统计 输出等管 理的应用系统 系统为基础空间库中的空间数据 建立起相应的元数据库 并提供对元数据的管理和 查询服务 系统开发采用浏览器 服务器 browser server 结构 主要功能模块是利用 delphi 开发出 activex 组件来实现 系统采用 oracle 9i 用作元数据具体 内容的存储 5 应用系统 5 1 地名库管理与应用系统 系统是对苏州市的自然地理实体名称 行政区 划和经济区域及居民地名称 道路及交通附属设施 名称 具有地名意义的大厦 公园 广场 风景名胜 文物古迹 企事业单位名称 门牌号码等地名信息 进行编辑 查询 统计 分析 输出以及对历史数据 进行管理的应用系统 系统采用多用户的 c s 结构 服务器端利用 arcsde 作为数据管理的 gis 平台 以 oracle 9i arcsde 的形式存储地图数据及地名数据 实现了 与其它子系统数据平台的统一 客户端对 arcsde 中空间数据的操作主要通过 arcgis engine 来实 现 系统采用 delphi 7 进行开发 系统开发利用了 com 技术 将地图操作 图层 控制 显示控制 定位 查询统计 选择集操作 缓冲 区操作等通用功能定义为对象 封装在 dll 中 提 高了代码的复用性和系统的模块化程度 5 2 控制测量成果管理系统 系统主要负责各种控制测量成果的输入 更 新 查询 统计 图表输出 控制测量成果库同时也 是整个 平台 的控制点坐标数据源 本系统的技术路线基本与 地名库管理与应用 系统 一样 功能模块共用 利用一些专业控件来实 现 autocad 图和 word 文档的集成 分析图的生 成等功能 32现 代 测 绘 第 34 卷 5 3 综合地下管网信息系统 综合地下管网信息系统是采集 管理 更新 处 理和应用苏州市各类地下管线信息 具有空间分析 和决策支持功能的综合信息系统 系统功能的开发主要基于 arcgis engine 的接 口 并利用 3d 扩展模块来实现管线的三维浏览和 查询功能 系统开发工具主要采用 delphi 7 各类专业管网数据的存储和管理采用 oracle 9i arcsde 相结合的方式 5 4 地理数据发布系统 地理数据发布系统主要是通过 webgis 技术 及现在日益普及的网络 将空间数据通过 internet intranet 发布 向用户提供基础地理信息服务 为今 后实现信息共享 政务协同 综合分析等奠定基础 系统的开发采用浏 览器 服务 器 browser server 架构并采用了典型的多层结构方式 系统分 为表示层 业务逻辑层和数据存储层三部分 系统采用 oracle 9i arcsde 用作数据的存 储 实现空间和属性数据的统一管理 以保证数据 的完整性和一致性 系统开发利用 arcims 作为图 形数据发布平台 主要采用 asp javascript arcims servletexec iis 的开发方式来完成 其中数据访问采用 ado 技术 其主要优点是易于 使用 高速度 低内存支出和占用磁盘空间较少 同 时具有远程数据服务 rds 功能 由于 平台 内的地理数据发布系统主要是为 局域网内用户使用 实现现有基础库中地理数据的 方便 快速浏览 所以在设计发布系统时 采用直接 访问 oracle 和 arcsde 数据库的方式 5 5 三维虚拟现实子系统 三维虚拟现实子系统主要是利用虚拟现实技 术及网络技术 将二维空间数据生成三维虚拟场 景 并与城市三维模型相结合 提供城市形态 商业 中心 历史街区和文保建筑的三维浏览功能 系统 可进行不同环境的模拟以及综合地下管网的三维 叠加显示和浏览等功能 系统的开发 采用浏览器 服务器 browser server 和客户端 服务器 client server 混合模式 以满足三维数据分析与发布应用的需要 6 结 语 基础地理信息平台包括多个子系统 涉及数据 广泛 数据库关系复杂 同时各子系统数据库间存 在着密切的联系 为了方便系统管理员对各个子系 统的维护 还有必要单独建立一个数据与应用维护 系统 实现对数据库和各系统的维护工作 系统开 发工具主要采用 delphi 7 数据主要存储在 oracle 9i 中 数据的存取访问采用 ado 技术来实现 通 过机构 人员 权限 图层 地物 规范等的定义来提 高整个系统 平台 的灵活性和适应能力 地理信息平台目前已经提供了三种数据共享 服务平台 基础地理信息平台 三维虚拟现实基础 平台和移动定位与 gps 导航服务平台 为 20 多个 部门提供了服务 各单位还可以在已有平台基础 上建立各自专业应用系统 避免重复建设 节省 投资 根据 基础共享 专业分散 的建设原则 今后该 平台还将不断完善 并大力加强推广和应用 采用多 种手段 不断加强信息资源的共享和整合 充分利用 信息化手段为城市管理服务 为综合决策服务 参考文献 1 陈俊 等 实用地理信息系统 成功地理信息系统的建设 与管理 m 北京 科学出版社 1998 2 郭庆胜 王晓延 地理信息系统工程设计与管理 m 武 汉 武汉大学出版社 2003 3 毕硕本 等 地理信息系统软件工程的原理与方法 m 北京 科学出版社 2003 the designing and construction for digital suzhou basic gis liu zheng qi1 li xin jia1 gao su xin 1 yuanmin2 1 suzhou planning bureau suzhou jiangsu 215002 china 2 suzhou science and technology college suzhou jiangsu 215011 china abstract according to digital suzhou constructing plan suzhou basic gis framework is designed it is constituted by data standardization basic information management application system and system maintenace the system includes a number of smaller systems it realizes origin data standardization basic data warehousing and m