辽宁省城镇地籍管理信息系统详细设计.doc

地星土地调查信息系统地星土地调查信息系统 软件说明书软件说明书 北京地星伟业数码科技有限公司北京地星伟业数码科技有限公司 二二 八年四月八年四月 I 目目 录录 第一章第一章 引引 言言 1 1 1 1 读者对象 1 1 2 标准和规范 1 1 3 文档综述 2 第二章第二章 系统结构与技术系统结构与技术 4 4 2 1 系统整体结构概述 4 2 1 1 总体层次结构 4 2 1 2 总体逻辑结构 5 2 2 系统关键技术 5 2 2 1 NET Framework 5 2 2 2 ArcEngine 6 2 2 3 ArcSDE 7 2 2 4 Geodatabase 数据模型 9 2 2 5 WebServices 10 2 3 系统开发运行环境 12 2 3 1 系统开发环境 12 2 3 2 系统运行环境 12 第三章第三章 用户界面设计用户界面设计 1414 3 1 基本原则 14 3 2 设计概述 14 第四章第四章 功能体系设计功能体系设计 1717 4 1 模块开发结构 17 4 2 图形管理 17 4 3 属性管理 22 4 4 权限控制 30 II 第五章第五章 数据库设计数据库设计 3131 5 1 数据库设计原则 31 5 2 数据库构成 33 第六章第六章 接口设计接口设计 3434 6 1 用户接口 34 6 2 外部接口 34 6 3 内部接口 34 第七章第七章 运行设计运行设计 3636 第八章第八章 系统出错处理设计系统出错处理设计 3737 第九章第九章 权限管理设计权限管理设计 3838 9 1 单点登陆系统设计 38 9 1 1 系统组成结构 38 9 1 2 用户登陆 38 9 1 3 登录流程细化 39 9 2 权限控制中心系统设计 41 9 2 1 权限控制中心总体功能 41 9 2 2 权限控制中心子模块说明 41 9 2 3 权限控制中心子模块设计 42 1 第一章第一章 引引 言言 1 1 读者对象读者对象 本说明书是地星土地调查信息系统系列文档的一个 其读者对象是对相关 业务的技术和总体方案作出决策的管理人员 对本 软件说明书 进行评审和 确认的有关业务 技术人员 参加编码阶段工作的全体软件工程师 参加系统 调试的全体软件工程师 参加试运行的全体软件工程师以及其他有权需要调用 本文档的人员 地星土地调查信息系统软件说明书 的全部内容属于本公司的商业机密 应严格控制业务范围 项目开发阶段由项目软件开发组负责管理 由本公司负 责管理 未经公司同意 不得以任何介质 文本 软盘 硬盘 光盘 等形式 持有本文档的部分或全部内容 1 2 标准和规范标准和规范 1 数据库建设标准和规范 土地利用分类 国土资源部 土地利用现状数据库标准 国土资源部 第二次全国土地调查技术规程 国土资源部 中华人民共和国行政区划代码 GB T 2260 1 500 1 1000 1 2000 地形图图式 GB1480 93 1 500 1 1000 和 1 2000 地形图要素分类与代码 GB1480 93 基础地理信息要素分类与代码 GB T 13923 2006 2 国家基本比例尺地形图分幅和编号 GB T 13989 92 地球空间数据交换格式 GB T 17798 1999 国土资源信息核心元数据标准 TD T 1016 2003 2 软件开发标准和规范 国土资源信息系统软件开发规范 国土资源部信息中心 全国国土资源信息网络系统建设规范 试行 国土资源部信息中心 3 文档编写标准 国家软件设计系统列标准 GB8567 88 1 3 文档综述文档综述 第一章引言介绍了读者对象和参考的标准和规范等 第二章对系统进行了概述 介绍了系统的总体层次结构和逻辑结构 并阐 述了系统所采用的技术路线和开发环境 第三章概述了一下用户界面设计 阐述了用户界面设计的原则 并给出了 用户界面设计的基本式样 第四章是功能体系设计 概略介绍了系统的图形模块 属性模块等的模块 结构图 也列出了个模块内部的子模块和子程序的清单 第五章数据库设计 明确了数据库设计的原则 并阐述了本系统数据库的 构成 第六章接口设计 介绍了系统的用户接口 内部接口和外部接口等 第七章运行设计 介绍了系统性能 时间特性和安全性等 3 第八章系统出错处理设计 说明了系统的出错信息 以及相应的补救措施 等 第九章权限管理设计介绍了权限管理控制中心的设计 4 第二章第二章 系统结构与技术系统结构与技术 2 1 系统整体结构概述系统整体结构概述 地星土地调查信息系统总体上分为三个主要功能系统 属性管理子系统 图形信息子系统以及权限管理子系统 在子系统基础上包含数据转换子模块 数据处理与建库子模块 数据质量检查子模块 查询分析子模块 系统依靠单 点登陆形成了紧耦合的关系 同时子系统依靠低层的统一数据库支持和权限管 理亦具有松散耦合之关系 都可以对运行 2 1 12 1 1 总体层次结构总体层次结构 从纵向上分析 系统的总体架构由下至上依次为 基础设施层 数据库层 基础平台层和应用系统层 1 基础设施层 本层主要包括网络 服务器 存储系统 配套系统软件和机房等 2 数据库层 数据库层以土地利用数据库为主要内容 依托数据库管理和 GIS 技术 按 照统一的标准 通过网络 实现数据的交换 形成各级数据库组织 管理 维 护和更新体系 3 基础平台层 基础平台层集成系统通用底层的功能模块 主要包括安全服务 数据库管 理等 4 应用系统层 5 应用系统层主要集成土地利用业务应用功能 地星土地调查信息系统主要 对业务所需的各种土地利用空间数据进行录入 编辑 查询 分析 统计等 2 1 22 1 2 总体逻辑结构总体逻辑结构 系统软件总体逻辑结构由 4 个部分构成 数据库建设和管理模块 属性报 表模块 变更模块 和接口模块 1 数据库建设和管理模块 本模块是系统数据的存贮中心 系统利用关系型数据库 Oracle 或 Access 统一对存储数据采用集中式管理 分布式应用的方式 所有需要集中 和共享的数据统一存放于关系数据库中 2 属性报表模块 属性报表模块基于属性数据库 可以进行数据查询 统计和分析等功能 可以输出第二次全国土地调查技术规程所要求各种统计报表 3 变更模块 根据外业调查的实际情况 进行图形和属性的变更 4 接口模块 系统提供标准的 VCT2 0 和 SHAPE 等数据转化格式 系统不直接支持的文件 格式 可以使用第三方软件转化成系统支持格式即可使用 2 2 系统关键技术系统关键技术 2 2 12 2 1 NET NET FrameworkFramework NET 框架由四部分组成 公共语言运行时 类库 编程语言和 ASP NET 环 6 境 NET 框架有三个目的 第一个目的是使得 Windows 应用程序更加可靠并提 供给应用程序更大的安全性 第二个目的是简化 Web 应用程序和服务的开发 不仅是传统意义上的 Web 应用程序和服务 还包括移动设备上的 Web 应用程序 和服务 第三个目的是提供独立的一套库 使其可用于多种语言 NET 框架提供创建传统的 Windows 应用程序的能力 并提供了更多的增强 特性 比如安全性 在应用程序中增加数字签名等 NET 还提供了与传统的 COM 组件交互的能力 它提供了一个包装类 让使用 COM 组件的用户感觉上和 使用 NET 类库一样 一般来说在转换后的数据类型和原始 COM 组件中的类型一 样 所有的引入的类型都附加到一个名字空间上 比如在 ArcEngine 里就是 ESRI ArcGIS 名字空间 所有的 COM 内部类都转换为受控类 受控类的名字在 原来基础上增加 Class 比如 Point 类转化为 PointClass 在属性 事件等 方面 NET 都给予了适当的转化使 NET 开发人员可以容易的引入 COM 组件 进行 开发 ESRI 特别的自己转换了 COM 组件到一套 NET 类库 供开发人员使用 从 而节省了很多不必要的麻烦 NET 框架提供了公共语言运行时和一套基础类库和多种开发语言 多种开 发语言共享基础类库 并运行在相同的运行时之上 采用了 C 语言进行开发 C 是一种现代的 面向对象 从底层开始 安全型语言 C 具有 NET 的全部特 性 在语法上具有 c 的简捷明了 但是比 C 提供更多的安全措施 2 2 22 2 2 ArcEngineArcEngine ArcEngine 是 ArcGIS 划时代的一个产品 主要原因在于其提供了完美的组 件框架和控件框架 为二次开发者提供了随心所欲的开发利器 对于 ArcEngine ESRI 定位于提供嵌入式的 GIS 组件 能用来在一个组织内建立应 用 为用户提供有针对性的 GIS 功能 为每个用户的特定需求提供有针对性的 GIS 功能实现的基础 实际上 根据研究 发现 ArcEngine 应用远不止这些 7 理论上讲 通过 ArcEngine 完全实现 ArcInfo 桌面应用系统甚至 ArcGIS Server 2 2 32 2 3 ArcSDEArcSDE ArcSDE 采用大型数据库来存储空间数据 它维护的元数据表记录了存贮在 数据库中所有图层的信息 业务表存贮的每一条记录表示一个空间要素 简单 多部件要素 并有一个唯一的识别符 该唯一的识别符存贮在业务表的几何列 中 业务表的名字就是图层的名字 通过该唯一的识别符 每一个记录与要素 表或称为 F 表建立相应的记录关联 F 表在一个二进制列中物理地存贮要素的 几何特征 除空 Shape 外 业务表和 F 表之间存在一个 1 对 1 的关系 要素在业务表中有记录 但在 F 表中没有对应的要素 数据库中最后一个有关图层的表是空间索引表或称 S 表 S 表存贮着格网 单元和图层的封装边界 每一格网单元在 F 表中都有一个条目 凡是封装边界 与该格网有重叠的要素都与之一同存贮 即 S 表中存贮着要素标识码 以提供 从业务表或 F 表到 S 表的 1 对多的关系 ArcSDE 客户端和服务器同时工作来递交和显示从一个查询中获取的记录数 据 这种处理类型叫一个异步流模式 客户端发送一个初始请求给 ArcSDE 该请求被转换成一个由 ArcSDE 转发 给 RDBMS 的 SQL 语句 RDBMS 分析该语句并从数据库中提取数据记录 当 RDBMS 选择出数据记录时 它发送结果给 ArcSDE ArcSDE 服务器将任何一个空间信息 转换为可读的格式并将该信息发送给客户端 信息实时地以小而连续的缓冲区的形式发送给客户端 在客户端接收这些 缓冲区数据的同时 就开始处理并显示它们 客户端不会等到服务器处理完查 询后才显示数据记录 8 客户端和服务端同时工作来处理查询是为了减少查询时间 客户端通常比 服务端慢 因此 当客户端已经显示当前的结果并准备好接收更多的数据时 服务器才向其发送数据缓冲区记录 这可以使服务器有空闲处理其它的客户端 发送来的查询 每个缓冲区在客户端将其处理完毕后就开始释放 以免客户端的内存被占 用 在客户端 数据记录不会驻留内存 因此 如果已释放的数据记录再次被 请求 查询就需要再执行一次 在 ArcSDE 客户端的大部分操作都将导致数据库 的查询操作 经常访问的图层可以驻留在服务器的内存高速缓冲区内 这样可 加快重复查询 这是因为访问内存中的数据要比从磁盘上读数据快得多 ArcSDE 服务器发送 SQL 语句给 RDBMS 处理 RDBMS 解析该语句并验证所需 的表是否存在 解析语句时可确定从数据库中获取数据的最佳方法 一旦完成 一个语句解析 RDBMS 就从数据库中获取数据 如果一个表经常要被访问 或 最近已被访问过 数据记录则驻留在 RDBMS 的内存缓冲区中 这就减少了从磁 盘上获取数据所花费的时间 再有 减少数据库查询和数据库在网络上的传输 时间是非常重要的 ArcSDE 从客户端和服务器两个方面来解决这两个问题 ArcSDE 客户端通过应用属性或空间约束来减少返回数据的数量 ArcSDE 服务器 通过一个空间索引来减少空间信息的查询时间 ArcSDE 客户端向 RDBMS 和 ArcSDE 服务器提出请求信息 如果数据库文件 没有驻留在服务器内存的高速缓冲区 那么数据库文件获取记录的操作将导致 较高的磁盘输入 输出操作 客户端可以利用数据请求的条件约束来减少检索的 数据量和从服务器返回的数据 约束可以是对属性数据 也可以对空间数据 它可以通过 SQL 语句的 WHERE 子句来实现 ArcSDE 生成一个 SQL 语句并将它 传递给 RDBMS 空间约束条件被称为空间过滤器 空间查询操作的 WHERE 子句 限定了返回的数据必须是在图层中指定区域的空间信息 数据库管理员对属性 9 项建立索引可加快对属性数据的查询 ArcSDE 服务器建立空间索引来加快对空 间数据的查询 2 2 42 2 4 GeodatabaseGeodatabase 数据模型数据模型 Geodatabase 是 ESRI 在其新一代 GIS 平台软件 ArcGIS 8 中引入的一种全 新的空间数据模型 Geodatabase 采用一种开放的结构将空间数据 包括 矢 量 栅格 影像 三维地形等 及其相关的属性数据统一存放在工业标准的数 据库管理系统 DBMS 中 空间要素类 Feature Class 如 河流 国界 宗地 电杆等 对应了 DBMS 中的表 而具体的一个要素 Feature 则是表中的一条 记录 具有共同空间参考的一组空间要素类又可以组成更大的结构 称为要素 数据集合 Feature Data Set 除了空间要素类以外 Geodatabase 中还可以 建立关系类 几何网络 定义要素子类型 值域及规则等 所有的要素类均可 以借助通用的 CASE 工具 如 Visio Rational Rose 等 进行模型定义和扩 展 在 ArcGIS 8 3 版中 Geodatabase 引入了拓扑关系规则 如前所述 在 Geodatabase 中可以定义关系和规则 拓扑关系规则即是新增加的一类 拓扑 关系规则可作用于同一要素数据集中的不同要素类或者同一要素类中的不同要 素 用户可以指定空间数据必须满足的拓扑关系约束 譬如 要素之间的相邻 关系 连接关系 覆盖关系 相交关系 重叠关系等 所有这些关系都对应相 应的规则 在城市规划应用中 两个相邻的地块之间不能有 飞地 可以有一 条对应的规则 相邻多边形间不能存在间隙 再如 当以河流作为国界时 河流 线状 与国界线必须一致 可用规则 线必须被多边形边线覆盖 用 户通过选择若干规则的组合构成对空间数据必须满足的拓扑关系的灵活指定 为了检查和维护空间数据的拓扑关系正确性 在 ArcGIS Desktop 中给出了一组 编辑 工具 用于对空间数据根据用户指定的拓扑关系规则进行编辑 并帮 10 助用户及时发现可能存在的拓扑关系错误 Geodatabase 中并不实际保存拓扑关系 不同要素类之间的公共点 公共 边等要素是在拓扑编辑过程中动态地检测到的 例如 我们选择一条线并对其 进行编辑 此时 Geodatabase 将自动检测到与此线要素具有公共几何元素的所 有其它要素 当修改该线要素时 系统自动对所有的公共边和公共点进行维护 以保持其应有的拓扑关系 这种实现方式的好处在于 可以局部 有选择的维 护拓扑关系 效率很高 拓扑规则可以定义在要素类的不同要素之间 也可以定义在两个或多个要 素类之间 比较典型的拓扑规则例子是 多边形不能相互重叠 两个建设用地 地块间不可相互重叠 点必须被多边形边线覆盖 建设用地的界址点必须在用 地红线上 不能有悬挂结点 用地红线不能有多余的出头线段 两个线层不 能相交 地下管线和道路中心线不能有交叉点 等等 在 ArcGIS 8 3 版中 将给出总共 25 条可供选用的拓扑规则 在以后发布的版本中 还会给出更多的 规则 对一个要素数据集 可以定义一个拓扑关系类 在拓扑关系类中 指定 若干希望数据满足的拓扑关系规则 当然 通过修改拓扑关系类的定义 就能 够方便地改变对拓扑关系约束的要求 这给空间数据管理带来了很大的灵活性 2 2 52 2 5 WebServicesWebServices Web Services 是一种分布计算技术 像 CORBA RMI EJB 等等 容许研 发人员创建客户端 服务端应用 Web Service 使用 HTTP 传输消息 像服务请 求和响应 使用标准的 XML 语言 具有平台无关性和语言无关性 在研发本系 统的过程中 我们利用 WebServices 技术 为 B S 和 C S 模式之间 提供了统 一的权限 日志 组织机构的二次开发接口 方便用户扩展软件功能 这些二 次开发接口是 11 GetAllMethodData GetAllMethodDataByType GetAllMethodDataType GetAppRNUser GetApplicationData GetApplicationMethodData GetApplicationName GetApplicationObjectMethodData GetApplicationUrl GetDR2User GetLog GetLoginInformation GetLoginTime GetLoginTokenNumber GetModDesc GetModVersion GetObjectMethod GetObjectName GetObjectRNMethod GetObjectRNUser 12 ADO NETSDE NET 环境 C ArcGIS Engine Oracle 或 Access 数据库 地星土地调查信息系统 GetTableCondition GetTableField GetTime GetUserCSName GetUserDeptID 2 3 系统开发运行环境系统开发运行环境 2 3 12 3 1 系统开发环境系统开发环境 系统基于 NET 环境 采用 C ASP 语言进行开发 空间数据功能模块采用 ArcGIS Engine 嵌入式组件进行开发 系统后台数据库采用 Oracle 10g 利用 ADO NET 实现系统与后台数据库的通讯 ArcSDE 作为空间数据库引擎实现空间 数据的访问 其开发环境如下图所示 2 3 22 3 2 系统运行系统运行环境环境 操作系统 Windows 2000 server 或 Windows 2000 professional 数据库系统 Oracle 10g 或 Access 2000 以上 GIS 控件 ArcGIS Engine 13 空间数据引擎 ArcSDE for Oracle 应用服务器 IIS 空间服务器 JRE1 3 0 02 ServletExec 浏览器 IE5 0 及其以上版本 NET 环境 地星土地调查信息系统 Oracle 或 Access 数据库 ArcGIS License 14 第三章第三章 用户界面设计用户界面设计 用户界面 UI User Interface 是用户和系统之间进行交流的一个纽带 是人 机之间的信息界面 好的程序界面应该是用户无需去阅读操作手册就知 道该如何使用的界面 3 1 基本原则基本原则 用户界面设计的三大原则是 置界面于用户的控制之下 减少用户的记忆 负担 保持界面的一致性 在三大原则的约束下 本系统将按照如下一些原则进行界面的设计 1 界面清晰明了 允许用户定制界面 2 一致性原则 要有统一的字体符号 统一的色调 统一的提示用词 窗 口在统一的位置 按钮也在窗口的相同的位置等 有一些很常用的功能 如添 加 修改 删除 查看 在本系统的不同模块中 这些功能应该有相同的操作 方法 3 提示信息必须恰当且规范 提示信息必须容易理解并且口径统一 提示 信息还应该出现在一致的位置 如弹出提示窗口 窗口的上方或窗口的下方 对用户的称呼应该统一 4 有清楚的错误提示 误操作后 系统提供有针对性的提示 5 色彩与内容 整体软件不超过 5 个色系 尽量少用红色 绿色 近似的 颜色表示近似的意思 15 3 2 设计概述设计概述 系统主要基于 C S 模式 采用传统的 Windows 界面风格进行设计 界面主 线以菜单栏 工具栏 图形操作窗口 图层控制浮动框等主要部分构成 同时 为了方便用户的操作在适当的地方还设计有右键弹出菜单 快捷键等辅助功能 主界面包括菜单栏 数据列表 图形操作工具条 浮动窗口 图形显示 操作窗 口等四部分构成 其具体设计如下图所示 主菜单按文件 编辑 视图 选择 工具 窗口 和帮助等部分进行组织 其中 视图控制各个窗口的显示和图形缩放等功能 工具里控制各个工具栏的 显示 关于图形的操作大部分在各个工具栏内 有关图形显示编辑的界面应包括三大部分 图形显示操作工具条 图层控 制框 图形显示区域 其具体设计如下图所示 图形显示操作区图层控制框 工具栏 数据列表框图形显示区域 菜单栏 工具栏 16 图 3 2 图形显示 编辑界面 空间分析和专题图制作的界面应设计成向导式的风格 一步步引导用户进 行处理 界面应友好地设计成只让用户选择用什么数据 做什么操作 结果存 放到哪里等参数 系统即可自动完成相应的操作 具体设计界面如下图所示 选择输出结果 选择数据源 选择数据源 上一步下一步取消 标题 选择 选择 选择 17 第四章第四章 功能体系设计功能体系设计 4 1 模块开发结构模块开发结构 在设计开发层次 将整个系统分业务办公模块 属性管理 GIS 管理应用 模块 图形管理 和权限控制中心 权限控制 具体功能体系如下图所示 图形管理子系统 表 POW APPOBJECT 地星土地调查信息系统 表 WF User 表 WF Department r TION 信息系统 图形数据管理和操作 属性管理子系统 属性数据管理和操作 图形数据库 属性数据库 权限控制子系统 权限控制中心 权限数据库 4 2 图形管理图形管理 图形管理子系统具体处理系统中对各种图形和图像的操作 包括图形的建 库 管理 操作和分析等 图形模块采用 ArcGIS Engine 作为开发工具 ArcGIS Engine 提供了一套应用于 ArcGIS Desktop 应用框架之外的嵌入式 ArcGIS 组件 使用 ArcGIS Engine 并且在 NET 环境下使用简单的接口获取任 意 GIS 功能的组合来构建专门的 GIS 应用解决方案 18 通过 ArcSDE 这一中间件技术 进行图形数据的入库和管理工作 ArcSDE 是一个位于 ArcGIS 其它软件产品和关系型数据库之间的数据服务器 是一个在 多种关系型数据库管理系统中管理地理信息的高级空间数据服务器 图形管理子系统按照功能和结构的不同 又分为系统初始化 图像纠正 数据编辑 数据检查 图件制作 符号管理 坐标转换 图数互查 版本管理 和权限管理等子模块 图形部分各子模块名称标识符和模块概述见下表 构造合适的计算和数据模型 Oracle 数据库 ArcSDEADO NET 数据的控制部分数据的显示部分 系统初试化图像纠正 数据检查 数据编辑 基本数据编辑 图斑编辑 版本编辑 时态管理 测绘编辑 拓扑编辑 坐标转换 专题图制作元数据管理 符号管理 权限管理 图件输出 图属互查 19 编 号 模块 名称 模块标识符模块概述 1 系统 初试 化 sysInit 该模块要求用户输入坐标范围 高程范围 比例尺等相关 基本信息后 自动建立给定数据库结构的空间数据库结构 包 括图层类型和相关属性表结构 同时建立应有的拓扑规则如宗 地中的界址点在界址线上 2 图像 纠正 geoReferenc e 该模块实现栅格图层的纠正功能 通过用户分别在原始图 像和图形上获取坐标 采用厄密多项式纠正方法进行纠正 纠 正结果可以保存为纠正坐标点文件 以备检查 此外 此模块 还要完成标准图幅和任意图幅的绘制 以方便对图像的纠正 方法是通过用户输入经纬坐标或在图上直接选取来取得绘制的 图幅范围 绘制结果可以是临时的也可以是永久的存放在 shp 文件或 geoDB 中的图层 20 3 数据 编辑 dataEdit 该模块为此系统中比较重要的模块 它为其他编辑所需要 的基本框架编辑模块提供了绘图的基本的功能 比如捕捉和多 种形式的选择等 可以让用户设置具体的捕捉容限 捕捉图层 捕捉位置 节点 线 终点 草图节点等等 数据的编辑基 本是先建立草图 然后在此草图上绘制 完成后提交到空间数 据库 此模块提供了基本的数据编辑比如绘制点 线 面 数据 的剪裁 移动删除等 具体如下 1 点要素编辑功能 各种注释 英文 汉字 阿拉伯数字 等 各种专用符号 子图 图案以及圆 弧的编辑 提供编 辑修改注释及其控制点坐标的手段 可增加 删除 移动 复 制 陈列复制各注释点 修改各类注释信息 包括字串大小 角度 字体 字号 符号等 同时还可修改控制点的坐标方向 2 线要素编辑功能 各种线型 如点划线 省界 国界 公路 铁路 河堤 水坎等 编辑 完成对线段进行连接 组 合 增加 删除 修改 剪裁 提取 平滑 移位 陈列复制 改向 旋转 产生平行线等 编辑修改指定线的坐标点数据 线型及参数 经过算法处理产生各种线型 线图元自动剪断 结点自动平差 3 面要素编辑功能 编辑图形中以颜色或花纹图案填充的 区域 面元 包括面元的建立 删除 合并 分割 复制 面 元的属性编辑及边界编辑功能 其中建立面元功能应允许用户 交互式选择组成物边界弧段 定义面元属性 颜色 填充花纹 等 属性编辑可以进行匹配查询 修改 删除 定位等 边 界编辑可对任意区域的边界进行剪断 连接 移动 删除 添 加 光滑以及对弧段上的任意点进行移动 删除 添加等操作 面图元的分割与弥合 注记的生成与编辑 4 完备的错误检查与定位 其中包括 拓扑错误 重叠错 误 自相交错误 悬挂弧段错误等检查与错误定位 并能进行 错误自动更正 5 提供要素长度量算 面积计算功能 4 数据 检查 dataCheck 对空间数据和属性数据的一致性 正确性 有效性 合理 性进行检查 并提供检查报告 指出错误的地方 并提供修改 方案 主要包括 1 各种要素编码规则的正确性检查 是否存在按非法的编 码规则进行编码 编码的长度与排列顺序是否按规则进行 2 地块编号错误的情况检查 如是否重号 自动产生的地 号 尤其要做这项检查 21 3 图形一致性检查 重点检查图形的拓扑关系 如是否封 闭 是否重叠 交叉等 必须具有灵活的拓扑规则构建功能 并用拓扑规则检查图形 4 图形与属性的一致性查询 图形与属性必须齐全 能查 询出有图形无属性 有属性无图形的数据 属性注销时 与属 性相关的图形必须注销 图形注销时 与图形相关的属性必须 注销 注销的数据存储在历史库中 无论是属性数据先产生 还是图形数据先产生 在行政服务中心窗口收件前 必须完成 图形与属性的关联 5 属性面积与计算面积的检查 可以通过设置一个误差容 限与检查工具的计算值进行比较 列出超过误差容限的数据 供核对与修改 5 图件 制作 thematicGen 此模块负责提供强大的制图功能 包括统计图 单要素统 计图 多要素统计图 统计图以柱状图 饼状图 散点图 趋势图等多种形式进行表达 专题图 包括图名 图例 比例 尺 图框 图层要素等多种内容 6 符号 管理 serSymbol 此模块负责为各个图层或者各个图层的子类型设置符号 可以对符号进行定制包括符号的颜色 角度 大小等等 7 坐标 转换 coorTransfe r 此模块提供地图的坐标转换功能 包括投影的转换 地理 坐标系统的转换 任意坐标系统的转换 8 图属 互查 exSearch 1 基础地理信息叠加查询 提供控制点网 图幅 道路 河流 行政区等要素层的叠加查询 2 分幅图查询 根据图幅号 图幅名查询 3 区域图查询 按照行政区查询 可以叠加其他要素查询 可以自定义区域查询 4 宗地图查询 宗地图的图式符合国家标准 系统要支持 直接边长注记和图例注记方式 支持自动注记和 读库注记 方式 支持宗地图的外扩缓冲距离的调整 支持不同的宗地图 纸张大小和不同的比例尺 支持注记内容的自定义功能 提供 点号重新编号功能 5 各种专题图的查询 根据一个要素层 指定字段 系统 根据字段的值按照规则 用不同的符号进行表现 系统要直接 提供宗地面积专题 建筑面积专题 发证面积专题 权属性质 专题 使用权类型专题 9 数据 接口 metaManager 提供标准的数据交换工具 22 10 出图 cartography 为了更方便的用户制图 此模块能灵活的制作多种类型的 专题图 根据不同条件 制作任意区域 比例尺的专题图 并 能够输出到打印机 也能输出为 jpg 图片 可以按照土地调查 规程的要求 打印规范化的宗地图 建设用地图等 11 权限 管理 rightManage r 建立符合使用单位组织机构的用户组 角色和部门 不同 用户的登陆各个系统呈现不同的功能界面 同单位用户只能在 各自的工作范围和权限范围内进行工作 对用户的登陆和操作 进行记录 并且可以进行查询 4 3 属性管理属性管理 属性管理子系统根据第二次全国土地调查技术规程规范和要求 统计和生 成各种汇总数据 1 图斑数据查询 主要是对村级座落的行政单位的图斑数据进行查询 而且选择任一图斑号 可以查询相关图斑号所对应的线状地物信息和零星地物信息 23 1 查询定义 系统可根据用户自定义的查询条件进行查询 2 报表输出 用户选择的图斑号以及对应的线状地物信息和零星地物信息的报表输出 2 土地初始台帐管理 土地初始台帐管理主要是对村级行政单位 平面面积 球面面积 分别按 24 照国有 集体 全部 国有集体 来进行统计 统计单位可以选择亩或者公顷 在初始台帐统计中反映了统计年份 以下统计类同 以该单位为统计基础 获得该单位所在的图幅号 对每一个图幅号对应的 图斑号进行按照不同地类进行统计 统计地类 系统提供了一级地类的统计和 二级地类统计供用户进行需求选择 可以进行打印预览 统计单位可以进行亩和公顷的选择 以下类同 25 3 辖区汇总 辖区汇总是按照行政单位的座落进行统计 可以分别进行市县级 列出乡镇级单位统计数据 乡镇级 列出村级单位 统计数据 统计地类 系统提供了一级地类的统计和二级地类统计供用户进行 需求选择 操作过程如图所示 26 点击 按辖区汇总 出现如下界面 27 点击 报表输出 出现打印设置 点击 导出 Excel 既可出现 28 4 飞地汇总 飞地汇总是以按照统计行政单位的所属权属单位和所在座落单位不一致的 数据进行统计 飞地操作过程同辖区基本相同 5 非飞地汇总 非飞地汇总和飞地汇总是一个逆过程 非飞地汇总是按照统计行政单位的 所属权属单位和所在座落单位一致的数据进行统计 6 权属性质汇总 权属性质汇总按照县市级单位或者村镇级单位按照一级地类分别统计国有 和集体的面积 平面面积或者球面面积 数据进行汇总 该汇总是对一级地类的纵向汇总 也就是对某一个一级地类的国有权属面 积和集体权属面积的汇总 和统计薄二的统计方式略有不同 7 统计薄一 土地统计薄一是按权属单位过录汇总 各村之和为乡镇 各乡镇之和为市 县 其数据源于土地统计台帐 8 统计薄二 土地统计薄二是按照县市级单位或者村镇级单位按照一级地类分别统计国 有和集体的面积 平面面积或者球面面积 数据进行汇总 该汇总是对二级地类的横向向汇总 也就是对某一行政单位的所有地类的 集体权属 国有权属的汇总 较权属性质汇总有所区别 9 图幅级图斑数据检查表 29 选择不同的图幅号 比较该图幅号原有的总面积和根据该图幅号所在图斑 线状地物 零星地物 计算所得面积的比较 并列出该图幅号所有图斑进行 报表输出 10 村级图斑数据显示 以村级行政单位为统计对象 计算该单位的统计面积和图斑个数 并以图 幅号 所在的图斑号进行统计 11 碎部面积量算 以村级行政单位为统计对象 计算该单位的统计面积和图斑个数 并以图 幅列出该图幅号下的图斑号 注重了对图斑号 线状地物和零星地物的属性描 述 12 耕地坡度分级面积汇总 耕地坡度分级面积汇总是对耕地所包括的二级地类按照不同的坡度进行统 计 13 验收所需汇总表 1 本村集体土地面积汇总表 对座落在本行政村的本村集体土地 进行分图斑的记载和汇总 2 外单位土地面积汇总表 将座落在本行政村内的 村集体之外的所有权属单位的土地 进行分图斑 记载和汇总 3 土地面积汇总表 单位 将某村集体的土地和座落在其他各村的土地及该村的图斑和座落在其他村 的图斑进行汇总 30 4 4 权限控制权限控制 权限控制中心设计请参见本书第九章 31 第五章第五章 数据库设计数据库设计 5 1 数据库设计原则数据库设计原则 数据库设计时 必须满足数据库建设的要求 无论是业务数据库还是辅助 数据库 都必须满足土地调查管理业务的需求 具体而言 数据库的设计要遵 循如下一些原则 1 数据库安全稳定 数据库是系统良好运行的关键 因此 必须从软硬件平台选型 数据库结 构等方面进行优化设计 确保数据库的稳定运行 采用严格的用户身份认证措 施防止非法用户的攻击 做好数据的备份 防止数据库的崩溃 2 数据库设计必须规范合理 数据库设计必须符合数据完整性和数据最小处理单元的原则 进一步完善 数据操作的安全性 完整性 一致性 并发性 保密性等 所有的数据标准都 是以 第二次全国土地调查数据库标准 和 第二次全国土地调查技术规程 为基础进行设计的 3 空间属性数据的一体化存储 为了实现对土地调查业务数据的高效访问和操作 便于数据更新维护 必 须考虑将空间数据和属性数据进行统一的设计 实现空间和属性的一体化存储 和管理 4 满足海量数据的存储与管理 地市级土地调查涉及到大量的空间数据 属性统计数据和文档资料数据以 及系统运行过程中产生的各项业务管理数据 数据将非常庞大 数据库设计中 32 必须充分考虑海量数据有效高快捷的管理和维护 5 能够适应数据的实时更新 土地调查管理中各项数据的编辑操作应能在数据库中得到实时更新 不同 模块或不同子系统对同一数据对象的访问结果集应完全一致 数据编辑更新后 关联数据也必须得到相应的更新 如宗地界址点移动后 宗地也必须关联进行 更新 数据库设计将遵循 ER 实体关系模型 建设各个表之间合理的逻辑关系 确保数据库表之间的关联更新 6 充分考虑历史的存储与管理 系统在有效存储和管理更新后的国土资源数据同时 还要存储和管理变更 以前的国土资源数据 即历史国土资源数据 形成真正的时空国土资源数据库 以便能够方便快捷地实现历史数据的回溯 重现规划 现状等数据在历史上某 一时刻的情况 同时避免冗余数据的存储 7 通过元数据管理提高空间数据库的检索效率 元数据 Metadata 被概括定义为 关于数据的数据 即关于数据的内容 质量 状况和其它特性的信息 元数据为各种形态的数字化信息单元和资源集 合提供规范 普遍的描述方法 帮助数据生产单位有效地管理和维护数据 提 供通过网络对数据进行查询和检索的方法 以及与数据交换和传输有关的帮助 信息 帮助用户了解数据 以便就数据是否满足其需求做出正确的判断 提供 有关信息 以便用户处理和转换接受外部数据 通过元数据管理 可以有效地 组织空间数据 高效地检索和访问数据库 满足社会各行各业的用户对不同类 型数据的需求以及交换 更新 检索 数据库集成等操作 一方面可以通过元 数据管理有效地对空间数据库中的空间数据进行管理 另一方面 系统内部通 过在元数据库中按照空间数据的层次维护了一套高效的数据索引机制 针对不 同的应用需求用户可以快速方便地调出相应层次和地理范围的地图数据 从而 33 大大减少无效空间数据的数据查询和数据传输 使系统的运行性能得到很好的 保证 5 2 数据库构成数据库构成 土地调查业务数据具有数据类型格式多样 图形数据 统计报表 文档等 时间特征明显 既要有现状的数据 又要保证历史的数据 数据量大 数据之 间的关联性强 数据安全要求高等特点 为了确保土地调查数据的安全 必须 严格将内外网数据进行物理上的隔离 通过信息渡船的方式实现内外网数据的 传递 数据库逻辑组织结构如下图所示 现状数据库 地星土地调查信息系统 历史数据库 土地利用数据库主要存储土地利用调查业务过程中的各类空间数据 包括 基础地理数据和土地利用空间数据 基础地理数据存储基础的地理空间数据 主要包括 行政区划 地类图版 线状地物 零星地类 宗地等 34 第六章第六章 接口设计接口设计 6 1 用户接口用户接口 系统以图形化界面提供各项服务以及操作 主要提供两种接口 命令和工具 命令是用户点击菜单或按钮后命令直接执行 并显示结果 工具是用户选择菜单或按钮后要操作鼠标 在图上进行选择或绘制 在流程化管理的方式在工作时 只需要按系统提供的工作流程信息 来填 写相关的信息即可 系统尽可能的将可供选择的信息列表出来供用户在使用时选择 6 2 外部接口外部接口 系统外部接口包括登陆服务 GIS 服务 ArcSDE 系统通过登陆服务进行单点登陆 并进行关键操作的日志记录 比如图斑 分割 合并和删除等操作 系统通过 ArcSDE 来同 Oracle 中的空间和属性数据进行交互 6 3 内部接口内部接口 系统内部主要接口包括图层信息接口 目标图层接口 草图接口 任务接口 图形信息接口是通过图层的名字得到图层的对象 该接口的图层数据在系 统出始化的时候进行设置 以后在任何地方 只要通过图层名字就可以得到图 层对象进行操作 传入参数 图层名 传出参数 图层 FeatureLayer 35 目标图层接口是在编辑的时候为编辑对象设置目标图层对象 可以是点 线和面任意的图层 同时如果图层有子类型的话要设置子类型代码 传入参数 图层 要绘制的子类要素代码 草图接口是在编辑的时候为编辑对象设置要绘制的草图工具 本系统包括 两种草图工具 直线和曲线 传入参数 草图工具对象 任务接口 是在编辑的时候为编辑对象设置所要执行的任务 本系统包括 新建任务和修改任务 传入参数 任务对象 36 第七章第七章 运行设计运行设计 系统性能 对图层的可见性根据业务和图层本身的特性设置可见范围策略 图层在 Oracle 所处的表空间进行相应的设置 使频繁被访问的图层分布在不同 的物理磁盘上 优化数据的读取 时间特性 在用户进行图形的缩放 平移和全图等操作的时候系统的响应 时间小于一秒 并同时支持 10 个用户同时访问 安全性 通过单点登陆实现用户的权限限制 并对重要的操作进行了日志 记录 由 Oracle 的备份恢复机制来完成 并对 Oracle 进行相应的备份策略设 置 系统的性能与数据量大小 用户数量以及网络带宽有关 在用户数量不大 宽带局域网 10 万级数据记录的情况下 系统运行良好 用户在大多数情况下 不会有速度上的延迟感 37 第八章第八章 系统出错处理设计系统出错处理设计 本软件系统设计了以下出错信息 数据库连接失败时系统无法启动 提示 TNS 错误 数据库连接超时 网络故障等 系统停止运行 数据访问控件 数据库驱动程序 出错或者找不到 系统无法启动 提示 内部错误 由其他系统导出到数据库中的数据不满足系统运行的要求 在操作相关宗 地时提示数据不符合条件 系统维护设计 系统数据库应该定期备份 38 第九章第九章 权限管理权限管理设计设计 9 1 单点登陆系统设计单点登陆系统设计 9 1 19 1 1 系统组成结构系统组成结构 单点登录系统由数据库 认证服务器 授权服务器 应用服务器及各种客 户端相结合 使用 Web Sercive COM 等技术 构成一套完整的 统一的系统 在实际使用中 认证服务器 授权服务器和其中一台应用服务器 经常构建在 同一台 WEB 服务器上 9 1 29 1 2 用户登陆用户登陆 9 1 2 19 1 2 1 直接登录到认证服务器直接登录到认证服务器 若用户登录的应用服务器与认证服务器是同一个 WEB 服务器用户可以直接 通过网页访问服务器 进行身份认证 身份认证通过后 执行以下操作 1 身份认证服务器在数据库中注册用户信息 供后续需身份认证的应用服 务器使用 保证用户在此次登录期中不用再次进行身份认证 2 身份认证服务器通过授权服务器查询用户的权限 判断用户对所申请资 源是否有访问权限 并通知应用服务器 3 应用服务器给用户提供相关登录信息 若登录成功 客户端通过 COM 保 存登录信息 39 9 1 2 29 1 2 2 登录到其他应用服务器登录到其他应用服务器 若用户登录的应用服务器与认证服务器不是同一个 WEB 服务器 登录流程 如下 1 用户直接通过网页访问应用服务器 2 应用服务器通过 SOAP 协议访问身份认证服务器 3 用户与身份认证服务器 以应用服务器为桥梁 进行身份认证 用户与 应用服务器间通讯使用 HTTP 协议 应用服务器与认证服务器通讯使用 SOAP 协 议 4 后续步骤同 1 9 1 2 39 1 2 3 通过通过 C SC S 模式 登录到认证服务器模式 登录到认证服务器 1 C S 客户端调用本地 COM 组件 2 COM 组件使用 SOAP 协议 访问身份认证服务器进行身份认证 3 后续步骤同 1 9 1 39 1 3 登录流程细化登录流程细化 9 1 3 19 1 3 1 客户端初次登录客户端初次登录 连接到服务器端进行身份认证 1 客户端通过网页或客户端 CS 组件访问服务器端 通过 web service 连 接到认证服务器进行身份认证 2 身份认证成功 服务器随机产生用户登录令牌 token 并将用户 ID 登录时间 和 token 存入数据库中 将 token 返回给用户 40 3 用户调用客户端 com 组件 将用户 ID 登录时间和 token 存入本地固 定文件 位置定为操作系统的 system32 目录下 文件名 WinClient SSO 以便 下一次登录使用 9 1 3 29 1 3 2 用户再次登录用户再次登录 用户通过 com 组件检验本地操作系统的 WINNT 目录下的 WinClient SSO 文 件 1 如果未找到文件 提示用户进行登录操作 返回步骤 1 2 如果找到文件 读取文件内容 发送到服务器 服务器端查询数据库 如果用户已经登录 则不需再次登录 如果用户登录信息无效或用户已超时 则提示用户登录 返回步骤 1 9 1 3 39 1 3 3 用户注销登录方法 用户注销登录方法 1 用户直接触发注销 2 用户再次登录时找到本地文件 上一次登录未正常退出 发送到服务 器端 服务器查询数据库 发现用户已经超时 服务器删除用户登录信息 提 示重新登录 3 用户上次登录未正常退出 很长时间没有再次登录 服务器端定期整理 数据库 删除所有超时用户 调有COM的 GetToken方法 判断是否有值请输入用户名和密码 验证Token值 把随机生成一字符 串 登陆时间 用户 名保存在数据库里 验证用户名 和密码是否有效 并生成Token值 41 9 2 权限控制中心系统设计权限控制中心系统设计 9 2 19 2 1 权限控制中心总体功能权限控制中心总