成都市智能交通GIS系统.doc

成都市智能交通指挥系统一期工程GIS系统建设方案ESRI中国（北京）有限公司20085目 录第一章 GIS系统建设的意义和目标4一目前国内GIS建设情况4三3S技术是建设GIS系统建设的重要手段6四GIS系统建设方案的建设目标6五目前存在的问题7五建设成都市智能交通GIS应用迫在眉睫7第二章 GIS系统建设总体框架10一GIS系统建设方案结构框架10七智能交通GIS平台共享方式111.共享数据集中式112.业务数据分布式113.两种共享方式12第三章 GIS系统建设的有效机制12第四章 GIS共享平台建设14一、总体功能结构及定位14二、建立综合基础数据库15”成都市智能交通”基础地形要素库15公共设施信息库15（2）影像图形库15”成都市”遥感影像库15三综合基础数据库建库技术要求175统一标准与规范19四建立元数据标准及应用201建立元数据标准202元数据技术应用20五建立数据交换标准20六空间数据库管理21七数据采集与更新维护22八通用GIS功能24九综合查询功能25十地址匹配功能26十一动态路名功能27十二拼音首音检索功能28十三图形信息疏密效果协同校正功能29十四移动GIS应用功能29第五章 系统设计思想34一标准化设计34（一）系统工程方法34（二）遵循国家及成都市标准34（三）制定统一代码34（四）制定统一符号34（五）制定元数据标准34（六）模块化设计方法34二、信息共享34（一）全局共享34（二）一致性、唯一性、及时性保证35（三）提供标准接口调用35三、友好的视窗界面35（一）图形化菜单操作35（二）遥感及多媒体技术应用35（三）统计图形35第六章 软件体系构架37一、C/S、B/S、M/S混合体系构架37二、C/S结构的优势37二、B/S结构的优势37三、M/S结构的优势37第七章 GIS平台软件选型及分布结构40一GIS平台软件选型404世界排名及用户数指标44第八章 数据更新流程及机制46一数据更新流程46二边建系统边更新数据的机制47第九章 信息共享方案及接口47一社会数据共享47二与上级政府的系统接口47三与视频系统的接口47四与各种实时监控系统接口48第十章 系统安全可靠性设计50一系统权限控制50二访问控制技术50三操作日志管理51四安全提示功能51第十一章 系统数据备份设计51一自动备份与恢复51二增量备份与恢复51第十二章 系统标准化设计52一图形标准52二信息分类和编码标准52三元数据标准52四符号库标准52五数据字典标准53六软件开发标准53第十三章 技术支持与服务53一应用开发商提供的服务53二平台供应商提供的服务54第十四章 GIS系统建设方案统一规划、分步实施55一统一规划55二分步实施55第一章 GIS系统建设的意义和目标一目前国内GIS建设情况美国原副总统戈尔提出“数字地球”之后，中国召开了“数字中国”的大会，江泽民主席亲自参加了“数字中国”大会。国家信息办、国务院办公厅、国家测绘局、国家地理信息中心、中科院地理所等单位联合成立领导小组，规划和实施“数字中国”工程，由于中央绝大部分部委都已采用ESRI平台软件，所以在“数字中国”工程中采用了ESRI平台软件作为统一的基础数据平台软件。具体实施情况例举如下： 1国务院办公厅“9202工程”。2国家测绘局的ARC CHINA计划作为“数字中国”的组成部分。3中国国家地理信息中心负责建立全国基础数据库。4中科院地理所承担的国家级课题。5国土资源部建立全国国土资源库。6国家海洋局建立全国海洋资源库。7水利部建立全国水利资源库。8地矿部建立全国地质地矿资源库。9林业部建立全国林业资源库。10农业部建立全国农业资源库。11国家民航总局建立全国民航监控系统。12中国铁道部建立全国调度中心。13国家环保局已为全国158个城市统一采购了GIS平台。14国家遥感中心建立全国遥感图象库。15国家计委建立信息系统。16国家信息中心建立信息系统。17国家统计局建立信息系统。18国家电力公司建立信息系统。19国家航天总公司建立信息系统。20国家地震21局建立信息系统。22国家粮食局建立信息系统。23公安部基于ESRI技术，24制定警用地理信息系统标25准。 在“数字中国”工程中，全国绝大部分中央部委和中国军方都采用ESRI技术建立了GIS系统在“数字中国”的推动下，交通行业GIS工程轰轰烈烈展开，省级单位已建立的GIS系统如下：1 交通部规划研究院 交通部科学研究院 国家智能交通中心2 交通部全国公路数据库系统 北京市交通信息中信，交通发展研究中心 3 四川省交通厅 黑龙江省交通厅 河北省交通厅4 吉林省交通厅 福建省交通厅 广东省交通厅5 北京市公安交管局深圳市公安交管局沈阳市公安交警支队6 杭州市公安交警支队广州市公路局 铁道部RGIS系统7 铁道部专业设计院 铁道部第一勘测设计院 铁道部第三勘测设计院8 长江航道管理局 上海市城市综合交通规划研究院9 上海市公安局交警总队、交通总队 山东省公安厅交警总队10 山西省公安厅交警总队烟台市公安局交警支队 。在智能交通建设过程中，已有几十个行业单位，采用ESRI技术建立了GIS系统。三3S技术是建设GIS系统建设的重要手段3S技术是地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）的统称,是以处理地球表面信息为主要特征的空间信息技术。 人类信息资源80与空间位置有关，GIS系统建设方案中绝大多数信息与空间位置紧密联系，这就决定了3S技术在GIS系统建设方案中有广泛的应用，并且是建设GIS系统建设方案的重要手段。 地理信息系统（GIS）通过计算机技术，对各种与地理位置有关的信息进行采集、存储、检索、显示和分析，将GIS系统建设方案中专业属性数据与空间位置直观地联系起来，为GIS系统建设方案可视化表达提供了强有力的技术手段。 全球定位系统可以对地表空间任一位置准确定位，在GIS系统建设方案中地形测量、定位、实时指挥等方面有广泛的应用。遥感是当今空间信息获取和更新的一个非常重要的手段和工具，用遥感技术获取信息有范围广、速度快、信息广的特点，且遥感信息中有地理信息系统所需的空间信息和属性信息,故遥感与GIS相结合是必然的。3S技术的整体结合。集遥感、地理信息系统和全球定位系统技术的功能于一体，构成高度自动化、实时化和智能化的地理信息系统，是GIS系统建设方案适时采集、处理、更新及动态地理过程的现势性分析与提供决策辅助信息的有力手四GIS系统建设方案的建设目标GIS系统建设方案的建设目标是：以地理信息系统为核心的3S技术为技术手段，以统一的信息标准、统一的信息平台，采集、维护和动态更新成都市交通管理的规划、建设和运行管理的空间信息和属性信息，为成都市交管系统空间信息的可视化管理、综合分析和辅助决策提供科学的手段。五目前存在的问题要在GIS系统建设方案中建立GIS系统，如按传统的建设方式，那就是各个单位各自建立一套GIS系统，成为各自为阵的GIS系统，各系统之间没有集成，更重要的是，建立的各个系统，无法实现信息共享、实现相互调用、进行综合决策分析，主要存在问题是：地图不统一。各单位在应用建设过程中，各自购置不同来源、不同比例尺和信息质量的电子地图，造成这些电子地图在投影、坐标系、数据格式、图层分层等方面互不统一，同时重复采集一些公共性地理信息，造成资金和人力的浪费，给全局地图基础空间数据的统一化管理和信息共享带来了极大的困难。地理信息标准不统一。不可能建立统一的警用地理信息分类与编码、图层分层、数据采集工作规范、元数据标准、地理信息应用规范等一系列的相关标准规范，无法对全区的基础空间数据的建设和各单位地理信息系统的应用与开发进行统筹规划与协调。技术规范不统一。各单位的地理信息系统在软件平台、数据库的选型、数据存储格式、空间属性数据的组织方式和体系结构设计等方面各不相同。此外，由于缺乏统一的数据交换和数据通讯接口标准，系统之间相互独立，无法实现数据共享。基于上述情况，必须抛弃传统的GIS建设方式，在GIS系统建设方案中，建立一个统一标准、统一数据、实现信息共享的成都市智能交通GIS已成为当务之急。五建设成都市智能交通GIS应用迫在眉睫成都市交通管理在市政府的大力支持下，通过加大城市道路基础设施和科技管理系统的建设力度，交通管理水平大大提高，并在“畅通工程” 建设中取得了全国一等管理水平的佳绩。随着交通形势的发展，城市版图不断在扩大，道路也在不断增加和拓宽，但车辆增长的迅猛程度，让道路的发展怎么也跟不上节拍。成都市城市道路路网总体布局为环状加放射线，以“四环、三纵、三横和九条主要放射道路”为代表，构成环放结构的路网主骨架,市区人口密度和工作岗位密度双高，交通方式类型复杂，交通事故、故障车辆、特殊交通需求、大交通流等都会形成突发性交通拥堵，而且拥堵造成的影响区域越来越大如何有效应对机动车和交通流量高速增长，为经济建设和广大群众出行提供安全、畅通、便捷、舒适、低污染、高效率的交通环境和高质量的交通服务，公安交通管理工作面临着严峻挑战。1.1.1 机动车增长与道路基础设施建设不匹配，交通供需矛盾日益尖锐。近几年来，市政府不断加大道路交通基础设施的投入力度，改扩建中心城区的主要干道、整治中小街道、对重要干道交叉路口进行上跨下穿的工程改造，以增大道路资源的供给，起到较大的作用。但是，由于成都市的机动车每年以15万辆的速度迅速增长，道路改扩建所带来的交通供给增量很快被消耗殆尽，并不断增加新的需求；同时城市道路资源十分有限，不可能无限扩张，限制了交通供给的进一步增长，结果必然导致城区交通拥堵形势的日益严峻。目前，市区主要道路的流量在高峰时段已接近和超过饱和状态，交通拥堵正在从单点拥堵向干线、区域性拥堵发展，并从中心城区向外围扩散，交通运行状况呈逐步下降趋势。1.1.2 放射状的城市路网结构，以及区域性的不均衡交通供给进一步加剧了中心城区的拥堵状况。目前在城市道路资源的供给不均衡，在旧城改造基本完成的情况下，中心城区的道路供给基本处于停滞状态，新增的道路供给主要集中在城郊区域，在机动车增量分布相对均衡的情况下， 集中于中心城区路网的机动车增量日益加大。同时，成都市放射状的路网结构，东西和南北的贯通行干道过少，必然引导大量的车辆涌入中心城区，其结果必然导致中心城区的交通拥堵状况日益严重。 1.1.3 道路交通管控范围迅速扩大，警力严重不足。近年来，政府投入了大量资金进行道路的新建、改建以及扩建工作，在相当大程度上缓解了城市的交通压力。但同时我们也应该看到，随着路网规模的扩大，交通管控范围也进一步扩大，而交通民警的数量却在减少，2002年以前，成都市交管局的民警为1400余人，2002年以后，减员至1350以下，交通管理形势呈现出相对紧张的局面。1.1.4 科学交通管理手段严重不足目前成都市除天网工程、电子警察相对完善以外，自适应交通控制系统（UTC/SCOOT）仅能实现无线缆协调方案控制，无法实现最高级别的自适应交通控制，其它如交通诱导、交通事件检测等系统则是一片空白，严重不足的科技管理手段决定其应用无法形成规模效益。同时，城市道路基础设施建设与管理手段发展不同步，道路基础设施建设时没有把科技手段的相应需求、规划及工程内容纳入同步实施，使得交通管理科技手段的覆盖范围和应用规模及功能发挥与实际管理需求存在较大的差距，也影响了交通管理科技手段整体效益的发挥。综上所述，路网结构不尽合理、交通供给和交通需求不匹配、交通供给不均衡、交通承载能力处于饱和状态等因素的共同影响，使得成都市路网，尤其是主干道高峰时段始终处于一个十分脆弱的临界运行状态，稍微不慎，交通事故、恶劣天气、局部交通拥堵等就有可能导致整个路网系统运行状态的迅速恶化。面对严峻的交通形势，已经证明目前的管理手段和管理模式已经完全无法适应飞速发展的城市交通需求。因此，在目前交通供给无法无限制持续增长的条件下，科技成为交通管理的根本出路。在现有交通管理科技应用的基础上，运用先进的科技手段，建设智能化交通指挥系统，提高科学交通管理的系统性、集成度，扩展科技系统应用范围，形成规模效益，是充分挖掘道路资源，科学调控交通流量，缓和车路矛盾，提高城市路网交通运行效率和对突发意外事件的快速反应、快速处置能力，增强城市交通抗风险能力的有效途径，是解决城市交通问题，保证可持续发展的关键性、根本性技术保障。第二章 GIS系统建设总体框架一GIS系统建设方案结构框架智能交通GIS平台软件配置结构图2、智能交通GIS系统共享中心配置(1)GIS空间数据存储服务器采用ArcGIS Server Enterprise-Standard标准版基于通用的数据库管理系统(DBMS),比如Oracle, MS SQLServer, DB2, Informix等操作系统可以采用Windows 2000, Windows XP, Windows server 2003, SUN Solaris, IBM AIX, HP UX, Tru64, Linux(6) 局内客户端负责进行内部数据库服务器中空间数据的更新和维护.负责将内部数据库服务器中可共享的空间数据提交到共享数据库中.可以直接加载内部数据库服务器中的数据,也可以访问Web服务器发布的地图服务实现数据编辑,制图,以及具体的规划应用A.采用ArcGIS桌面产品B.采用ArcGIS Engine开发包进行开发的应用 操作系统可以采用Windows 2000, Windows XP, Windows server 2003产品目录数量备注ARCINFO921ARCGISSERVER92 Enterprise-Standard 1ArcEngine92开发包1七智能交通GIS平台共享方式根据上述的网络拓扑和产品结构,实现空间数据共享的方案总结如下:1.共享数据集中式无论是交管局提供的基础地图还是其他各单位提供的专题数据,共享的空间数据都集中存放在共享数据库中.2.业务数据分布式无论是交管局还是其他单位,各自的业务运行基于单独的内部空间数据库. 当需要共享其中的某些数据时,通过网络连接由客户端提交到共享数据库中.3.两种共享方式客户端需要数据时,对于本单位(或者局内)的数据可以直接访问内部空间数据库,通过TCP协议直接加载还可以通过HTTP协议和互联网,基于共享数据库中的数据,发布成相应的地图服务,提供给各级客户端访问,实现对数据源的隔离.第三章 GIS系统建设的有效机制一建立统一信息标准化的机制GIS系统建设方案是一个庞大的系统工程，为了在整个系统建设过程中避免出现无数个“信息孤岛”现象，形成无法信息共享和综合利用数据的局面，在GIS系统建设方案建设初期，首先应拨出资金设立专门课题，建立GIS系统建设方案的统一的信息化标准。二建立推行GIS共享平台的机制为了防止在GIS系统建设过程中，每个子系统建设基础工作的重复建设，造成时间和经费的重复和浪费，造成信息共享无法实现，GIS系统建设方案在建设初期，应建立具有权威性的智能交通GIS共享平台，在GIS共享平台中，统一信息标准、统一基础数据、统一基础应用功能、统一接口标准等。并在GIS系统建设方案各子系统建设中强制推行GIS共享平台，各子系统建设只能在统一的GIS共享平台上增加专业信息和专业功能，确保GIS系统建设有序发展和信息共享。三建立数据采集和维护的动态更新机制GIS系统能否真正发挥作用和保证可持续发展，数据的动态更新是关键，因此在GIS系统建设方案建设中，必须建立有效的数据采集和维护的动态更新机制，主要手段是：1建立工程变化实时更新数据制度。2建立各数据更新单位的数据向数据中心实时上报制度。3建立延迟上报更新数据的惩罚制度。四建立工程招投标时，GIS系统建设方案的资金保障机制成都市智能交通系统建设的每一个工程建设项目，都是成都市的组成部分，都将成为GIS系统建设方案中的重要内容，为了确保工程建设过程中和竣工时信息的及时采集和录入，为了确保信息化数据维护经费的可持续不断，建立工程招投标时，GIS系统建设方案的资金保障机制。即在每个工程项目的招标文件和投标文件中，必须有工程过程和工程竣工时数字化成图及信息采集的比例经费，否则作为废标处理。成都市交管局管理部门可集中该项经费，委托专业公司，实现GIS系统建设方案信息的动态更新。第四章 GIS共享平台建设智能交通GIS系统的通用功能及技术要求如下：一、总体功能结构及定位智能交通GIS系统的基础是建立一套全区域统一的电子地图为基础的综合基础数据库，并形成科学、有效的数据采集和更新维护机制，实现数据的统一。 其次，在综合基础数据库的基础上，建立地理信息共享与交换平台，完成数据的网络传输、实现信息共享，保证全区域各业务单位地理信息数据的一致性。 同时，为了保证数据的统一和信息的共享，应该建立相应的标准和规范，规范数据、业务和应用，保障系统的建设和实施。智能交通GIS系统的核心是各业务单位在智能交通GIS共享平台的基础上，可结合自身业务特点，建设各自的业务应用系统，从而实现全区域应用的综合，并发挥整体优势。 系统的建设可以归纳为从数据的统一，到信息的共享、到标准规范的建设，形成全区域的综合应用。 二、建立综合基础数据库1、综合基础数据库集成内容分 类性 质内 容矢量图形库基础库“成都市”基础地形要素公共信息库公共设施信息影像图形库基础库“成都市”遥威影像图地址匹配库基础库“成都市”门牌号码规则2、智能交通综合基础数据库内容描述（1）矢量图形库”成都市智能交通”基础地形要素库以成都市测绘院的电子地图为基础，建立与地形地貌相关联的”成都市”基础地形、地物要素库。公共交通设施信息库以”成都市”电子地图参照，建立交通公共设施信息库，主要包括区内各行业都要用到的公共信息。（2）影像图形库”成都市”遥感影像库可采用美国IKONOS卫星遥感影像（1米精度），或美国快鸟卫星遥感影像（0.6米精度），建立”智能交通”遥感影像库，遥感影像的特点是真实反映地物面貌，并且更新速度快（卫星20多小时飞越成都上空一次）。在GIS中可将矢量图形和影像图形叠加显示，并可一起叠加在DEM三维模型上。（7）地址匹配库在GIS应用中，知道目标地址，要在GIS图上快速定位显示，是一个非常常用的应用需求，因此必须建立”成都市”地址匹配库，在地址匹配库中存放各路段，各小区以及建筑物的地址编码规则和匹配规则。地址匹配库的基础是必须建立门牌号码地理数据库。三综合基础数据库建库技术要求1海量数据存储技术智能交通GIS系统的综合基础数据库，数据非常庞大，特别是影象数据更为庞大，为了使GIS共享平台高效运行，对海量数据的存储必须采用如下有效技术：（1）采用空间数据库引擎技术（2）采用“金字塔”存储技术（3）采用数据库异步缓冲技术2国标标准UML建模采用国际标准UML（用户模型语言）建模技术，对智能交通GIS系统中的综合基础数据库进行数据建模，采用UML建模的优点为：2 数据建模标准化3 建模手段CASE化4 数据模型智能化5 可使程序编制简单化6 模型维护可视化7 规则发生变化，不要修改程序3规则库的使用在综合基础数据库建立过程中，应充分利用GIS平台软件提供的面向对象的规则库技术，建立各对象之间的连接规则，表现规则和处理规则，使数据越来越“聪明”，程序越来越简化，当需求及规范发生变化时，只需修改规则库内容，不需修改程序。4比例尺、精度与坐标系1 电子地图比例尺电子地图比例尺的选用，建议市区采用1：500- 1：2000比例尺。2 遥感影象图精度遥感影象图可采用成都市相关数据部门提供的航空遥感图象数据，也可采用美国IKONOS卫星遥感图象数据（1米精度），或采用美国快鸟卫星遥感图象数据（0.6米精度）4 统一坐标系由于电子地图采用成都地方坐标系，建议将该坐标系为系统的统一坐标系，遥感影象图以该坐标系为基准进行坐标变换及配准处理。6 经纬度与地方坐标系转换关系系统中可能会使用GPS技术，而GPS接收的是经纬度数据，为了使GPS位置信息准确地与地方坐标系配准，设法得到经纬度与地方坐标系之间的转换参数（或公式）5统一标准与规范在成都市智能交通GIS平台建设过程中，建立统一标准与规范，是一项重要任务。统一标准与规范，包括信息分类及编码标准、基础设施图形符号标准、符号图形标准、数据字典标准等。统一标准与规范，必须参照中华人民共和国国家标准，部颁标准和成都市标准等。四建立元数据标准及应用智能交通GIS系统，需要获取和共享成都市其他单位的GIS信息，而元数据技术是信息共享的重要技术手段。1建立元数据标准根据和成都市的元数据标准，参考国家元数据标准草案，结合”成都市交管局”及成都市各数据共享单位的实际情况，制定”成都市智能交通GIS”元数据标准。2元数据技术应用利用元数据标准及技术，在智能交通GIS系统中，建立” 智能交通GIS”与其他提供共享数据单位之间的数据共享的接口应用。五建立数据交换标准在实际应用中，各基层单位需要直接使用或下载上级单位的数据，又要自动（同步复制）或手动上传更新后的数据到信息中心，需要实现不同区域、不同图层空间数据和属性数据的网络上载、下传功能。在此过程中既要保障数据的安全性和保密性，又要方便使用。为此智能交通GIS系统需要有分布式的数据交换能力，建立数据交换标准，支持网络数据更新入库功能，提供更新数据的检查和审核机制。 由于网络环境和客户端环境的影响，用户可能在不同环境下来访问空间数据，能够通过客户端程序、浏览器等手段进行数据交换，为此需要在地理信息平台的服务器端构筑一个数据交换中心，作为所有数据交换的统一界面。为此可在空间数据管理平台的基础上设计数据交换应用服务器，提供统一的应用系统开发接口，实现综合信息系统的网络数据交换的功能。六空间数据库管理在面向实体及其关系模型的基础上对综合地理信息要素在数据库中的组织与管理必须建立一套完整的组织规范，包括数据库中空间数据对象关系、约束限制、存储方式、元数据、访问接口规范等，实现空间数据的规范化处理。 对多源空间数据进行标准化改造和入库提供数据转换、图幅接边、入库处理等功能；对空间数据库的访问、操作提供库管理机制，包括事务处理、锁机制、长事务管理、安全和用户管理、并发访问管理等一系列空间数据库的库管理功能。 实现海量数据管理，采用数据库存储方式，实现数据的统一管理，采用“纵向分层，横向分幅”的管理机制，数据存储采用大表机制，并采用空间分区管理、R树索引、分区内Moton编码物理聚簇的方式存储，以解决海量数据表访问的效率瓶颈。在功能上，海量数据管理将实现图库建立、修改等基本操作、图幅操作、小比例尺图库及非矩形图幅建库管理、图幅接边、图幅提取等功能。 实现海量数据性能优化，采用异步缓冲技术、空间分区技术和空间聚簇技术，空间分区（Spatial Partition）就是基于特征的空间位置将其放入数据库中相应的数据区中，在做查询时则根据规则将查询范围尽可能缩小在某些数据分区内，从而提高海量空间表的查询速度。空间聚簇是在分区中根据特征的位置进行Morton编码，并Morton码的顺序存储，实现空间位置临近的特征在磁盘存储的数据块上聚集，从而提高查询内存命中率。 进行建库管理， 建库流程包括数据质量检查、坐标系统转换、图形图像配准、空间数据编辑、空间索引管理等必要的入库步骤。在数据入库过程中进行多源数据的标准化和一致性维护，在空间数据编辑中，实现空间实体与属性数据的一体化编辑。 采用数据提取和合并技术。数据提取：处理元数据查询后所得到的数据请求，进行数据提取，生成相应的数据文件，以满足特定的业务应用需要。数据合并：对某一范围的空间数据入库，实现数据拼接合并，建立统一的空间数据。七数据采集与更新维护1移动GIS在数据采集中应用移动GIS在数据采集中可发挥重要作用，在掌上电脑（PDA）上配置移动GIS软件和GPS设备，在公共设施数据采集和门牌号码数据采集中，实现自动定位和现场录入数据的功能。2分布式数据采集及更新利用分布式网络，在C/S的客户端或B/S的客户端进行数据采集和数据更新。3与原有数据库联网智能交通GIS系统可与原有的数据库进行联网，利用GIS系统中的关联技术与原来的数据库进行信息关联。4数据更新，维护和校验程序对智能交通GIS系统的综合基础数据库中六大类库，都应建立完善的数据更新，数据维护，和数据校验程序。八通用GIS功能智能交通GIS系统中实现通用的GIS功能。1通用GIS功能中的基本项：4 系统管理：包括系统初始化、系统日志、元数据管理、数据库的备份与恢复等，它为系统管理员管理系统提供支持；5 用户管理：对使用系统的各类用户在使用系统时所扮演的角色进行管理；不同的角色使用的系统功能、访问数据的内容和方式都有明确的界定；通常可通过用户表来对用户进行验证管理；6 权限管理：通过对每一角色设置明确的使用和访问权限来实现严格的权限管理；7 版本管理：对系统和数据更新的版本进行管理，并能够对历史数据进行管理和回放；8 空间数据导入导出：导入和导出不同格式的地图数据文件；9 地图显示：显示各种地图，并具有放大、缩小和漫游等基本操作；10 地图编辑：完成图形信息和属性信息的编辑、存储、数据转换和数据更新；11 图例管理：完成对各种空间信息的显示方式、符号颜色和大小等的设置与管理；12 专题管理：根据需要完成各种专题图的制作和输出；13 图库管理：实现对地形图图库的管理与更新；14 元数据管理：实现元数据的增加、删除、修改与查询操作；15 查询统计：实现各种方式的空间信息及其属性信息的查询检索与统计；16 空间定位：对地址信息进行空间位置的判断和定位；17 地名库管理：对地名库中的信息进行管理与维护；18 场所管理：对各种场所进行管理。九综合查询功能基于放入智能交通GIS系统的所有数据，为领导、业务单位、或市民提供一种综合性的GIS查询与分析，主要包括周边情况关联查询和分析、决策分析。 周边情况关联查询和分析：按照人、地、事件、机构单位场所、物品设施五要素，通过设置查询目标、查询方式，可以查询某个范围内相关的业务信息，并根据查询的业务信息进行周边情况的关联查询，查询相关的地理信息。在电子地图上，可以同时显示各种业务信息，例如可以在地图上查询相应的数据和信息；同时可以在电子地图上查看该地区各中综合信息。 十地址匹配功能每个路段、每个楼块都有相应的地址编码，即每个地址编码都有相应的地理坐标。建立基于地址编码比对和匹配技术的数据自动地图定位，是解决数据可视化的关键技术和手段。实现地址编码和地址比对、地址匹配，需要做如下工作：（1）建立标准地址编码库：基于大比例尺电子地图提供的楼块数据，进行标准地址编码的普查，通过地址编码采集系统录入数据、地址编码整理系统建立标准地址编码库；（2）建立地址匹配服务系统：实现对自然语言地址信息的语义分析、词法分析，自动和标准地址库匹配，比对出精确的地理坐标；（3）建立批量处理数据库的地址比对系统：实现对大数据量数据的处理，生成相应数据的图层；（4）对数据库的地址信息进行标准化处理和规范化录入，提高地址匹配成功率十一动态路名功能为了使屏幕缩放到任意状态，每个路段都能看到完整的路名，在GIS共享平台中必须实现动态路名功能，既路名显示动态并均匀显示在路段可视范围内。以满足公安应用中快速可视观察的需求。十二拼音首音检索功能对汉字为关键词的检索功能中（如路名，道路交叉口，警用设施名称等），往往中文名称成千上万，即便做成下拉式提示菜单也寻找困难，键入汉字速度又慢。为此，必须提供拼音首音检索功能，实现汉字关键词的快速定位，可大大提高GIS共享平台的实用化程度。十三图形信息疏密效果协同校正功能采用图形信息疏密效果协同校正功能，系统在进行无级缩放时，可自动根据当前视窗的比例尺，调整显示图层数和某一图层中信息量的疏密关系及效果，保证最佳的视觉效果和最快显示速度。十四移动GIS应用功能1车载移动GIS技术移动GIS系统可实现对移动目标的监控、调度、指挥和数据采集等，在网络环境下基于空间信息的应急调度指挥系统，移动目标通过GPS定位，移动目标与指挥中心通过GPRS无线互通通讯模式实现数据传输。监控调度系统：监控调度子系统配合车载GPS可以完成对移动目标的跟踪定位、适时的监控调度、指挥。建立在C/S模式下的监控调度子系统，只要监控端能够上网（拨号、ADSL、DDN、GPRS等），连接到数据解析服务器之后，即可对指定的移动单元进行监控。移动监控中心：在该模式下，监控中心可以采用笔记本+GPRS的方式连接，建立移动的指挥中心。指挥中心和车载单元可以通过GPRS方式互发消息（不同与GSM模式，所有数据传送全部通过GPRS网络传送）。一般情况下，车辆的状态数据（包括GPS定位信息）只能发送到有固定IP地址或者通过专线的形式发送到指挥中心，如果是移动的监控中心就无法完成适时监控的目的，通过该模式，可以很好的解决移动指挥车实时监控信息分布情况，及时了解当前情况，迅速决策。数据安全传送：移动指挥车可以通过GPRS通讯模块把信息发送到指挥中心进行适时的数据传输。通过移动运营商提供的虚拟局域网技术，在指定SIM卡段建立了内部的数据传送通道，很大程度上避免了信息泄漏和被攻击的可能。1 手持移动GIS技术手持移动GIS系统由掌上电脑、GPS卫星定位器、ARCPAD软件和GPRS组合构成。使人员在巡视、现场办公等现场应用中，共享GIS信息，并能方便地在移动 GIS上接受指挥命令和上报现场信息。手持移动GIS技术，也是智能交通GIS系统建设中，现场信息采集和日常信息变更采集的有效手段。 移动GIS系统 GPS/GPRS插件手持移动GIS可在掌上电脑中装入”成都市”电子地图和专业信息，既可进行信息查询统计、又可通过GPS进行当前位置定位，便于人员进行现场调查，位置测量，数据采集，工作巡视，领导工作视察，现场办公等多种GIS应用。手持移动GIS系统的通信方式：采用在线GPRS实时通信方式。上图为集PDA电脑，GPS卫星定位系统，GPRS实时通信，GIS软件（ARCPAD），移动GIS应用软件，移动电话通信，收发E-MAIL，电话本，记事本为一体的手持移动GIS系统。关键技术：GIS、GPS、GPRS在掌上电脑中集成，野外分布式GIS技术，掌上电脑中GIS应用，与指挥中心服务器中数据实时无线共享和交换。技术指标：64M内存实现全部应用，定位精度1米以内（差分）第五章 系统设计思想GIS系统建设方案的设计思想如下：一标准化设计（一）系统工程方法本系统采用系统工程方法和软件工程技术，贯穿整个系统的设计过程和开发过程。（二）遵循国家及成都市标准本系统设计与开发中必须遵循国家及成都市已有的标准，具体标准见本方案建议书中的系统标准化设计章节。（三）制定统一代码在国家标准及成都市已有的标准基础上，结合”成都市交管部门”实际情况，制定GIS系统建设方案各类信息的统一代码。（四）制定统一符号根据国家标准及成都市标准规定，建立GIS系统建设方案标准的GIS符号库。（五）制定元数据标准根据国家标准及成都市标准规定，建立GIS系统建设方案用于信息共享和信息交换用的元数据标准。（六）模块化设计方法在系统总体结构数据流程标准化的基础上，以模块化的方式进行系统的设计，便于维护和扩充。二、信息共享（一）全局共享开放所有数据结构，GIS系统建设方案的各类信息供全区域各系统充分共享。（二）一致性、唯一性、及时性保证系统设计中确保数据维护的一致性，数据源头的唯一性和数据变化的及时性。（三）提供标准接口调用系统提供标准的接口调用方式，如C、VB、Delphi、PB等调用方式，使全区域各系统中其它各类专业系统都可共享和调用GIS系统建设方案的标准接口。三、友好的视窗界面（一）图形化菜单操作系统的操作界面全部采用图形化菜单形式和鼠标操作方式。（二）遥感及多媒体技术应用系统中支持遥感图像、图形、照片、视频、声音等多媒体技术的综合应用，如成都市航片、卫片、城市设施照片、道路视频、录像等等。（三）统计图形可自动将数据或统计结果用棒状图、折线图、直方图、趋势图、饼图等多种方式表示。四.、良好的可维护性1模块化设计方法由于采用模块化设计方法，使系统的可维护性能大大提高。2提供维护工具采用工具化性能很好的ESRI软件作为开发及维护平台，具有方便的可维护性。3详细的维护文档系统提供全套技术文档和技术资料，便于维护人员的日常维护工作。4专业的维护人员培训专门安排为专业技术人员安排的高级维护班，使”成都市交管局”的技术人员成为维护专家。五.、数据兼容性2 支持OPEN GIS制定的SC标准国际上OPEN GIS机构制定了GIS数据交换标准SC，由于ESRI是OPEN GIS的主要成员，目前已在产品中支持SC标准。2支持多种图形格式双向转换ESRI目前已支持国际上100多种图形格式（如DXF、DGN、MapInfo、SHAPE等等）的双向转换，便于其它系统使用。3支持ASCII文件标准ESRI提供ASCII方式的图形I/O接口，便于上述100多种格式以外的其它格式需转换时，方便地开发转换程序。六.、支持多种接口协议系统支持多种信道的和协议，目前已能和国际上和国内绝大部分的通信协议进行接口。实现完全一体化的系统集成。.第六章 软件体系构架一、C/S、B/S、M/S混合体系构架GIS系统建设方案，建议采用C/S、B/S、M/S混合体系构架、充分发挥三种体系结构的各自优点和集成应用的优势，并且充分利用了ESRI软件在三种体系结构中的集成优势。二、C/S结构的优势C/S（客户/服务器）结构的优势为：由于采用胖客户端结构，客户端的CPU得到充分利用，服务器端资源和客户端资源可充分协调和发挥作用，系统运行效率较高。二、B/S结构的优势B/S（浏览/服务器）结构的优势为：由于采用胖服务器结构，客户端只要装载IE浏览器，在网络中不需装载专门GIS客户端软件的计算机，都能共享GIS信息，当领导出差或外出时，只要能上网的场合都能检索GIS信息。三、M/S结构的优势M/S（移动/服务器）结构的优势为：由于采用车载GIS和手持GIS（掌上电脑PDA）的移动GIS模式，并结合GPS（全球卫星定位系统）和GPRS通信技术，使领导和管理人员在现场办公应用中，共享GIS信息，并能方便地在移动 GIS上接受指挥命令和上报现场信息。M/S结构的移动GIS技术，还是GIS系统建设方案建设中，现场信息采集和日常信息变更采集的有效手段。车载移动GIS系统手持移动GIS系统第七章 GIS平台软件选型及分布结构一GIS平台软件选型GIS系统建设方案建设中GIS平台软件选用世界排名第一的美国ESRI公司的GIS平台软件，其主要优势如下：1世界排名2第一国际公正机构最新排名情况如下：3ESRI公司介绍美国环境系统研究所公司（Environmental Systems Research Institute, Inc. 简称ESRI公司）成立于1969年，总部设在美国加州RedLands市，是世界最大的地理信息系统（Geography Information System，GIS）技术提供商。在丹佛，科罗拉多，波士顿，麻萨诸塞州、明尼苏达州、圣路易斯、密苏里州、北卡罗来纳州等全美各地都设有办事处，美国本土共有职员超过3000人。其商业合作伙伴计划，仅在美国就有超过1700个领域开发商、咨询服务商、增值代理以及数据提供商。分布在229个国家的超过79个国际代理，构成了ESRI公司强大的技术支持与服务网络。多年来，ESRI公司始终将GIS视为一门科学，并坚持运用独特的科学思维和方法，开发出丰富而完整的产品线。公司一直以帮助潜在和现有用户更好地规划和实施基于地理的信息管理系统为目标。她所提供的ArcGIS解决方案已经迅速成为提高政府部门和企业服务水平的重要工具。全球超过100万个用户单位正在使用ESRI公司的GIS技术，以提高他们组织和管理业务的能力，应用于政府部门、国家测绘部门、石油公司，健康机构、公安、消防、交通、应急救灾以及电力、国防、航空航天、商业等国民经济的各个领域。目前，ESRI公司的具有国际先进水平的ArcGIS产品家族软件已成为全球和中国用户中群体最大，应用领域最广的GIS技术平台。为了更好地做好中国用户的技术支持工作，ESRI公司在中国成立了ESRI中国（北京）有限公司，并在北京、成都、广州设立了代表处，实现本地化的技术服务。中国GIS权威机构中科院地理所，承担了ESRI软件中国培训中心任务，翻译了全套技术培训资料，为中国用户提供一流的技术培训。4数据标5准化优势国际Open GIS机构至今还未制定统一的GIS数据格式标准，但美国和中国等国家已将ESRI数据格式作为建立GIS基础数据平台的事实上的标准：1、美国国家制图局采用ESRI格式作为统一标2、准。3、美国国防制图局采用ESRI格式作为统一标4、准。5、中国国家测绘局采用ESRI格式作为统一标6、准。（1994年9月13日在北京签署ARC CHINA计划）7、中国各省市测绘局（院）采用ESRI格式作为统一标8、准。（ARC CHINA计划的组成部分）9、中国总参测绘局制图局采用ESRI格式作为统一标10、准。（中国军方全部采用）11、中国国家地理信息中心采用ESRI格式作为统一标12、准。13、中国各省市地理信息中心采用ESRI格式作为统一标14、准。15、中国国家统计局人口信息库，16、采用ESRI格式作为标17、准6“数字中国”分析美国原副总统戈尔提出“数字地球”之后，中国召开了“数字中国”的大会，江泽民主席亲自参加了“数字中国”大会。国家信息办、国务院办公厅、国家测绘局、国家地理信息中心、中科院地理所等单位联合成立领导小组，规划和实施“数字中国”工程，由于中央绝大部分部委都已采用ESRI平台软件，所以在“数字中国”工程中采用了ESRI平台软件作为统一的基础数据平台软件。具体实施情况例举如下：（全国共有3000多个ESRI用户，全国用户数排名第一）（1）国务院办公厅“9202工程”统一采用ESRI平台。（2）国家测绘局的ARC CHINA计划作为“数字中国”的组成部分。（3）中国国家地理信息中心负责建立全国基础数据库，统一采用ESRI平台。（4）中科院地理所承担的国家级课题，（5）全部采用ESRI平台。（6）国土资源部建立全国国土资源库，（7）采用ESRI平台。（6）国家海洋局建立全国海洋资源库，采用ESRI平台。（7）水利部建立全国水利资源库，采用ESRI平台。（8）交通部建立全国交通信息库，采用ESRI平台。（9）地矿部建立全国地质地矿资源库，采用ESRI平台。（10）林业部建立全国林业资源库，采用ESRI平台。（11）农业部建立全国农业资源库，采用ESRI平台。（12）国家民航总局建立全国民航监控系统，采用ESRI平台。（13）中国铁道部建立全国调度中心，采用ESRI平台。（14）国家环保局已为全国158个城市统一采购了ESRI平台。（15）国家遥感中心建立全国遥感图象库，采用ESRI平台。（16）国家计委建立信息系统，采用ESRI平台。（17）国家信息中心建立信息系统，