水文地质应用分析系统建设方案

水文地质信息系统平台技术方案水文地质信息系统平台技术方案 1 项目概述项目概述 水文地质 地质学分支学科 指自然界中地下水的各种变化和 运动的现象 水文地质学是研究地下水的科学 它主要是研究地下 水的分布和形成规律 地下水的物理性质和化学成分 地下水资源 及其合理利用 地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治 等 随着科学的发展和生产建设的需要 水文地质学又分为区域水 文地质学 地下水动力学 水文地球化学 供水水文地质学 矿床 水文地质学 土壤改良水文地质学等分支学科 作为传统的地质学科 经过若干年的发展 积累了大量的水文 数据 迫切需要进行系统化的信息管理 借助 IT 技术及 GIS 等技术 将复杂的水文地质模型在 GIS 的环境下展示出来并且进行进一步的 分析 数据梳理的同时又能分析出更深层次的信息来 建立水文地 质信息系统平台是地质行业发展的必然趋势 2 总体设计总体设计 2 1 数据资源平台数据资源平台 数据资源平台包括水利公用数据库 各业务专用数据库 空间 数据库 对数据库数据描述的元数据库和数据字典 根据信息依附 的具体对象 实体和信息本身的属性对现有的水利数据信息进行分 类与标准化 以此为基础建立水利数据库 数据中心水利数据库设 计包括水利公用数据库 水利专业和元数据库 3 大类 水利公用数 据是提供给水利业务的基本资料 能够比较广泛地为各种业务应用 提供服务 水利业务数据是为某个或某类特定业务应用专用的信息 服务对象包括防汛抗旱 水资源管理 水土保持 工程管理与建设 农田水利 水利行政管理等 元数据库是对以上各数据进行描述的 元数据的集合 是进行数据交换的基础 每大类数据库又可分为若 干个子数据库 2 2 数据库管理平台数据库管理平台 数据库管理平台负责对数据资源进行管理维护 数据交换 包 括数据库维护管理系统 信息资源目录与信息发布系统 水利综合 查询系统和元数据管理系统 1 数据库维护管理系统 数据库管理系统主要是对综合数据库的管理 主要功能有数据 库模式定义 数据更新维护 数据库用户管理 代码维护 数据库 性能优化管理等 2 信息资源目录与发布系统 以水利数据中心为枢纽建立水利信息资源共享 通过元数据管 理 组建数据资源目录管理 信息资源目录系统提供分布式数据共 享的基础 对于物理上分散的数据资源建立统一的数据清单 系统 能够数据所有者提供发布的平台 为数据使用者提供查询服务 在 数据中心建设中 省水资源中心数据 省水文局水情中心数据 省 水土保持监测站数据 省水利信息中心数据以数据资源目录的形式 提供发布和检索平台 虚拟的信息目录中心设在省水利信息中心 统一管理信息目录 提供注册和发布平台 3 水利综合查询系统 水利综合查询系统是对中心数据资源的检索服务 提供基础性 水利数据的信息浏览 4 元数据管理 元数据管理系统集中管理的元数据的系统 实现对异构 异地 数据资源的分布式管理与服务 其基本功能包括元数据的提取 质 量保证和再处理 系统的维护 2 3 应用支撑平台建设应用支撑平台建设 应用支撑平台是构筑整个水利数据中心应用系统的统一支撑平 台 应用支撑平台介于中心数据库和各种应用系统之间 与业务应 用系统的运行网络环境 软硬件环境无关 通过管理软件 中间件 数据备份软件等构造数据中心的软件运行环境 数据中心应用支撑 平台包括操作系统 数据库系统 存储备份软件 地理信息系统软 件和工作流等各种应用中间件 平台的功能主要为各种应用系统提 供数据库的访问 地理空间服务 系统之间的信息交换 事务处理 流程控制 认证等各种服务和统一的 Web 服务器平台 3 数据层设计数据层设计 数据层由基础地理空间数据和水文地质专题数据两大部分组成 基础地理空间数据根据国家测绘局相关规范中的要求 需要对 基础地理信息数据进行内容提取 分层细化 模型对象化重构 统 计分析 符号化表现等处理改造 形成用于水文地质信息服务平台 的公共地理框架数据 主要包括基础框架要素 影像数据 三维数 据 地名地址 地面高程模型和基础框架要素 地理框架数据由地 理框架数据库管理系统生产 加工和维护等 建立水文地质数据中心 方便资源的整合和利用 3 1 数据库设计数据库设计 3 1 13 1 1数据库设计原则数据库设计原则 3 1 1 1原始单据与实体之间的关系原始单据与实体之间的关系 可以是一对一 一对多 多对多的关系 在一般情况下 它们 是一对一的关系 即一张原始单据对应且只对应一个实体 在特殊 情况下 它们可能是一对多或多对一的关系 即一张原始单证对应 多个实体 或多张原始单证对应一个实体 这里的实体可以理解为 基本表 明确这种对应关系后 对我们设计录入界面大有好处 3 1 1 2主键与外键主键与外键 一般而言 一个实体不能既无主键又无外键 在 E R 图中 处 于叶子部位的实体 可以定义主键 也可以不定义主键 主键与外键的设计 在全局数据库的设计中 占有重要地位 当全局数据库的设计完成以后 有个美国数据库设计专家说 键 到处都是键 除了键之外 什么也没有 这就是他的数据库设计经 验之谈 也反映了他对信息系统核心 数据模型 的高度抽象思想 因 为 主键是实体的高度抽象 主键与外键的配对 表示实体之间的 连接 3 1 1 3基本表的性质基本表的性质 基本表与中间表 临时表不同 因为它具有如下四个特性 1 原子性 基本表中的字段是不可再分解的 2 原始性 基本表中的记录是原始数据 基础数据 的记录 3 演绎性 由基本表与代码表中的数据 可以派生出所有的 输出数据 4 稳定性 基本表的结构是相对稳定的 表中的记录是要长 期保存的 理解基本表的性质后 在设计数据库时 就能将基本表与中间 表 临时表区分开来 3 1 1 4范式标准范式标准 基本表及其字段之间的关系 应尽量满足第三范式 但是 满足 第三范式的数据库设计 往往不是最好的设计 为了提高数据库的运行效率 常常需要降低范式标准 适当增 加冗余 达到以空间换时间的目的 三个范式 通俗地理解三个范式 对于数据库设计大有好处 在数据 库设计中 为了更好地应用三个范式 就必须通俗地理解三个范式 通俗地理解是够用的理解 并不是最科学最准确的理解 第一范式 1NF 是对属性的原子性约束 要求属性具有原子性 不可再分解 第二范式 2NF 是对记录的惟一性约束 要求记录有惟一标识 即实体的惟一性 第三范式 3NF 是对字段冗余性的约束 即任何字段不能由其 他字段派生出来 它要求字段没有冗余 没有冗余的数据库设计可 以做到 但是 没有冗余的数据库未必是最好的数据库 有时为了 提高运行效率 就必须降低范式标准 适当保留冗余数据 具体做 法是 在概念数据模型设计时遵守第三范式 降低范式标准的工作 放到物理数据模型设计时考虑 降低范式就是增加字段 允许冗余 3 1 1 5识别与正确处理多对多的关系识别与正确处理多对多的关系 若两个实体之间存在多对多的关系 则应消除这种关系 消除 的办法是 在两者之间增加第三个实体 这样 原来一个多对多的 关系 现在变为两个一对多的关系 要将原来两个实体的属性合理 地分配到三个实体中去 这里的第三个实体 实质上是一个较复杂 的关系 它对应一张基本表 一般来讲 数据库设计工具不能识别 多对多的关系 但能处理多对多的关系 3 1 1 6主键主键 PK 的取值方法的取值方法 PK 是供程序员使用的表间连接工具 可以是一无物理意义的数 字串 由程序自动加 1 来实现 也可以是有物理意义的字段名或字段 名的组合 不过前者比后者好 当 PK 是字段名的组合时 建议字段 的个数不要太多 多了不但索引占用空间大 而且速度也慢 3 1 1 7中间表 报表和临时表中间表 报表和临时表 中间表是存放统计数据的表 它是为数据仓库 输出报表或查 询结果而设计的 有时它没有主键与外键 数据仓库除外 临时表是 程序员个人设计的 存放临时记录 为个人所用 基表和中间表由 DBA 维护 临时表由程序员自己用程序自动维护 3 1 1 8完整性约束完整性约束 域的完整性 用 Check 来实现约束 在数据库设计工具中 对 字段的取值范围进行定义时 有一个 Check 按钮 通 过它定义字段 的值城 参照完整性 用 PK FK 表级触发器来实现 用户定义完整性 它是一些业务规则 用存储过程和触发器来 实现 3 1 2 数据库表设计原则数据库表设计原则 3 1 2 1先局部后整体先局部后整体 不应该针对整个系统进行数据库设计 而应该根据系统架构中 的组件划分 针对每个组件所处理的业务进行组件单元的数据库设 计 不同组件间所对应的数据库表之间的关联应尽可能减少 如果 不同组件间的表需要外键关联也尽量不要创建外键关联 而只是记 录关联表的一个主键 确保组件对应的表之间的独立性 为系统或 表结构的重构提供可能性 3 1 2 2领域模型驱动领域模型驱动 采用领域模型驱动的方式和自顶向下的思路进行数据库设计 首先分析系统业务 根据职责定义对象 对象要符合封装的特性 确保与职责相关的数据项被定义在一个对象之内 这些数据项能够 完整描述该职责 不会出现职责描述缺失 并且一个对象有且只有 一项职责 如果一个对象要负责两个或两个以上的职责 应进行分 拆 3 1 2 3满足范式标准满足范式标准 根据建立的领域模型进行数据库表的映射 此时应参考数据库 设计第二范式 一个表中的所有非关键字属性都依赖于整个关键字 关键字可以是一个属性 也可以是多个属性的集合 不论那种方式 都应确保关键字能够保证唯一性 在确定关键字时 应保证关键字 不会参与业务且不会出现更新异常 这时 最优解决方案为采用一 个自增数值型属性或一个随机字符串作为表的关键字 由于第一点所述的领域模型驱动的方式设计数据库表结构 领 域模型中的每一个对象只有一项职责 所以对象中的数据项不存在 传递依赖 所以 这种思路的数据库表结构设计从一开始即满足第 三范式 一个表应满足第二范式 且属性间不存在传递依赖 同样 由于对象职责的单一性以及对象之间的关系反映的是业 务逻辑之间的关系 所以在领域模型中的对象存在主对象和从对象 之分 从对象是从 1 N 或 N N 的角度进一步主对象的业务逻辑 所以从对象及对象关系映射为的表及表关联关系不存在删除和插入 异常 在映射后得出的数据库表结构中 应再根据第四范式进行进一 步修改 确保不存在多值依赖 这时 应根据反向工程的思路反馈 给领域模型 如果表结构中存在多值依赖 则证明领域模型中的对 象具有至少两个以上的职责 应根据第一条进行设计修正 第四范 式 一个表如果满足 BCNF 不应存在多值依赖 在经过分析后确认所有的表都满足二 三 四范式的情况下 表和表之间的关联尽量采用弱关联以便于对表字段和表结构的调整 和重构 并且 我认为数据库中的表是用来持久化一个对象实例在 特定时间及特定条件下的状态的 只是一个存储介质 所以 表和 表之间也不应用强关联来表述业务 数据间的一致性 这一职责应 由系统的逻辑层来保证 这种方式也确保了系统对于不正确数据 脏数据 的兼容性 当然 从整个系统的角度来说我们还是要尽 最大努力确保系统不会产生脏数据 单从另一个角度来说 脏数据 的产生在一定程度上也是不可避免的 我们也要保证系统对这种情 况的容错性 这是一个折中的方案 3 1 2 4建立索引建立索引 应针对所有表的主键和外键建立索引 有针对性的 针对一些 大数据量和常用检索方式 建立组合属性的索引 提高检索效率 虽然建立索引会消耗部分系统资源 但比较起在检索时搜索整张表 中的数据尤其是表中的数据量较大时所带来的性能影响 以及无索 引时的排序操作所带来的性能影响 这种方式仍然是值得提倡的 3 1 2 5平衡考虑存储过程平衡考虑存储过程 尽量少采用存储过程 目前已经有很多技术可以替代存储过程 的功能如 对象 关系映射 等 将数据一致性的保证放在数据库中 无论对于版本控制 开发和部署 以及数据库的迁移都会带来很大 的影响 但不可否认 存储过程具有性能上的优势 所以 当系统 可使用的硬件不会得到提升而性能又是非常重要的质量属性时 可 经过平衡考虑选用存储过程 3 1 2 6表关联约束设计表关联约束设计 当处理表间的关联约束所付出的代价 常常是使用性上的代价 超过了保证不会出现修改 删除 更改异常所付出的代价 并且数 据冗余也不是主要的问题时 表设计可以不符合四个范式 四个范 式确保了不会出现异常 但也可能由此导致过于纯洁的设计 使得 表结构难于使用 所以在设计时需要进行综合判断 但首先确保符 合四个范式 然后再进行精化修正是刚刚进入数据库设计领域时可 以采用的最好办法 3 2 技术路线技术路线 结合目前水利数据中心现有的需求 ArcGIS提供了一系列解决 方案来支撑水利数据中心的建设 3 2 1 统一数据标准统一数据标准 利用ArcGIS Geodatabase可以对水文地质各种数据进行空间建模 整合现有种类不同 结构各异的分散数据库资源 按照水利部 省 相关技术规范 制定统一数据库表结构及标识符标准 3 2 2 梳理水文地质数据资源入库梳理水文地质数据资源入库 把整理好的水文地质数据资源 最终按照预先定义好的数据模型 将数据加载到目标数据容器中 3 2 3 数据库体系建设数据库体系建设 结合水文地质行业特点分为基础库 专题库 元数据库 辅助 数据的建设 3 2 4 专业水文地质模型专业水文地质模型 充分借鉴ArcHydro数据模型 ArcHydro 数据模型目前专注于地 表水水文数据的组织 它是把GIS和水文地理领域知识相结合的水文 地理数据模型 该模型是针对流域水文信息与水文模型集成存在的 问题 在分析流域水文系统结构 总结目前水文模型需要参数的基 础上 采用Geodatabase 地理数据库技术构建的水文数据模型 将 对象的属性和对象的行为很好的结合在一起 ArcHydro 水文数据模 型是面向对象的地理数据模型 它将要素 空间单元 水文联系等 作为对象 表达流域系统的结构 组织不同对象的属性特征 实现 最接近流域现实的表达 ArcHydro 水文数据模型集成了流域要素状 态的时间序列 是一个时空地理数据模型 ArcHydro 水文数据模型 包括了流域水文模拟最基本的流域要素和参数 是流域模拟的标准 信息平台 它是一种基于ArcGIS 水文数据模型工具 它为基于GIS 的水文 水力学应用模型与GIS 的数据模型集成提供了一种途径 建立流域地理数据库常考虑以下两种方法 具体如下 1 基于存储的数据模型 根据地表事物的属性 按目录的形式组织 数据 将流域相关的要素表示为不同的点 线 面 这是设计地理 数据库时最常用也是最容易实现的方法 是GIS组织数据的经典方法 但是在这种数据组织方式中 要素类与要素类之间没有关系 每个 图层都是离散的 2 基于行为的数据模型 雨滴降落于地面后 先通过坡面汇流流入 小河 后通过河网汇流流入大江大海 根据水流的运动属性 模拟 这种行为 这种数据模型寻找并描述与行为相关的要素 阐明各要 素间如何相互影响 并解释整个系统的行为 这是经典的水文建模 方法 能够很好的描述水流的运动 使用者可以很方便的得知雨滴 的流动方向和流动路径 获取河流的上下游关系 但是这种数据模 型对研究区域内的水文环境缺乏描述 无法获取和水流相关的其他 要素的信息 如无法获知某个取水口位于哪条河流上等信息 4 服务层设计服务层设计 服务层设计采用基于面向服务架构 Service Oriented Architecture SOA 的基本思想和方法 包括服务提供方 服务使用 方和服务中介三个基本角色 1 服务提供方 是负责企业级GIS平台运行维护的部门 负 责建立运行和维护企业GIS平台 2 服务中介 负责服务注册中心和门户网站的部署 运行和 维护的机构 由平台的运行管理机构担当 3 服务使用方 是通过标准接口调用在线地图与地理信息服 务的各类专业系统开发人员和普通用户 另一方面 由于不同部门应用地理信息的复杂程度不同 在服 务层除了以Web Services 方式对外提供在线服务以外 传统的地理 信息离线分发还是不可或缺的 4 14 1 服务层构成服务层构成 服务层由系列基于标准接口规范的地理信息在线服务 门户网 站及各类应用系统构成 应用系统是建立平台的最终目的 但不包 含在平台内 利用平台提供的标准化网络服务 可以面向不同的部 门 根据不同的应用需求开发建立特定的应用系统 比如面向综合 资源 可以提供地图浏览 网络资源查询定位服务 业务图层编辑 服务 与应用系统结合 可以提供巡检 资源查询 资源更新等多 种应用 在市场营销通过消费数据和地理数据结合 可以提供基于 地图的各类统计分析 为决策和经营层提供辅助 4 24 2 服务模式服务模式 4 2 1 服务提供模式服务提供模式 作为服务提供方的服务机构 须配备必要的计算机设备 并制 作各类服务内容 部署各类符合接口规范的地理信息服务软件系统 成为企业级GIS平台网络中基础地图内容提供方 4 2 2 服务使用模式服务使用模式 面向三种角色 服务的使用者主要包括四类 即普通用户 应 用系统开发人员 服务提供用户和平台维护管理用户 1 普通用户不需要注册和认证 可以直接访问浏览器或通用 客户端软件获得各类基于在线地图和地理信息服务的业务系统 2 应用系统开发人员可以通过调用系列网络服务实现平台地 理信息与其自身业务信息的分布式集成 并快速构建业务应用系统 3 服务提供用户需要部署各类符合标准接口规范的服务软件 使用服务管理系统完成服务注册和管理自己注册的服务信息 并可 利用管理系统对自己发布的服务进行访问权限控制 4 平台运行管理用户通过服务管理系统对平台中各类注册服 务和注册用户实现综合管理 包括对服务注册信息审核 用户信息 审核 用户权限管理 服务状态监测以及用户行为审计等 对于服务提供用户和平台运行管理用户 主要与平台的管理系 统打交道 4 2 3 服务类型服务类型 企业GIS服务平台具有两种服务资源 一类资源是数据资源 另 一类是GIS功能资源 因此对外服务也主要是数据的共享发布和GIS 功能的共享应用 按照数据服务和功能服务 可以将应用接口划分为两大类 一 类是数据共享发布服务 为应用系统访问各类空间基础信息数据提 供接口 另一类是空间处理与统计分析服务 为业务应用系统提供 基于服务端的GIS分析功能服务 4 2 3 1可视化服务可视化服务 4 2 3 1 1地图服务地图服务 地图服务以提供对电子地图的访问服务 创建地图服务之前 需要通过ArcGIS桌面产品或ArcGIS Engine开发的桌面应用创建地图文 档 指定矢量和栅格数据源 创建专题图 设置注记 然后通过 ArcGIS桌面或基于浏览器的ArcGIS Server管理器发布为地图服务 发 布的地图服务可以预先创建地图缓存以提高地图显示和访问效率 地图服务是最常见的GIS服务 除了提供基本的地图浏览功能外 一些位于GIS功能服务层的服 务也基于地图服务来实现 如地图查询服务 地图查找服务 地图 编辑服务 4 2 3 1 2Globe 服务服务 在ArcGlobe ArcGIS桌面3D分析扩展模块的一部分 中创建的 Globe文档可以发布为ArcGIS Server的globe服务 Globe服务提供对三 维地球的访问能力 我们可以交互使用三维地球 并将它与其他地 理信息叠加显示 我们可以在ArcGlobe ArcReader和新的免费的ArcGIS Explorer应 用中使用globe服务 4 2 3 1 3OGC 标准服务标准服务 ArcGIS可以基于空间数据资源 发布基于OGC标准的服务 包括 WMS服务 WFS服务 WCS服务等 4 2 3 1 4KML 服务服务 KML服务是Google可以使用的标准服务 在ArcGIS中 可以将地 图数据和三维空间数据发布为KML服务 被其他的可视化应用所使 用 4 2 3 1 5地图切片服务地图切片服务 对平台的地图和影像数据服务 直接调用平台提供的图片服务 接口 来提供服务 地图切片服务是为了满足多用户并发时对地图服务的高性能需 求而组织开发的综合数据服务接口 它作为其他空间信息服务的有 益补充 是一种获取地理空间信息的快速解决方案 它提供接口包括 基本操作 放大 缩小 平移 测距 测面积 鹰眼 打印等 图元显示 包括显示点 线 面 文本 图标等 数据查询和编辑 可以通过点选 框选 圆形选择等方式进行 信息的查询 可以对图元进行增加 修改 删除 4 2 4 数据服务数据服务 GIS数据服务也是GIS的基本服务类型 它通过直接发布空间数 据库而获得 进而实现通过LAN WAN或Internet访问空间数据库的 能力 4 2 4 1空间数据服务空间数据服务 空间数据服务允许我们使用ArcGIS Server通过LAN WAN或 Internet访问空间数据库 空间数据服务可以使用任何类型的空间数 据库 包括ArcSDE空间数据库 个人化空间数据库和文件空间数据 库 但是从安全性 数据完整性 高性能和可伸缩能力方面考虑 ArcSDE空间数据库推荐使用企业级ArcSDE空间数据库 除了支持对空间数据库的查询操作 该服务还可以支持空间数 据库的编辑 空间数据库复制 或通过指定空间范围 进行空间数 据抽取 转换并下载到本地 4 2 4 2移动空间数据访问服务移动空间数据访问服务 提供移动终端对空间数据的访问能力 4 2 5 功能服务功能服务 GIS功能服务主要指可以实现某些GIS特定功能和分析的服务 GIS功能服务往往需要依托于GIS可视化或数据服务来实现 或者在 调用GIS功能服务时 往往需要同时调用GIS可视化或数据服务 4 2 5 1空间分析服务空间分析服务 在地理信息共享平台业务应用系统中 涉及到很多专业的分析 模型 这些模型以空间数据为基础 分析的结果需要在用户应用中 展现 ArcGIS Server提供一个简单的机制可以将ArcGIS桌面中构建的 空间分析工具和模型发布为服务器上的服务 供远程的客户端调用 而其本身在服务器端执行 这种将空间分析模型和脚本发布为Web 服务的能力 使得GIS服务器变得异常强大 这些空间分析服务可以 被多种客户端访问和使用 包括浏览器 免费的ArcGIS Explorer ArcGIS桌面产品以及通过ArcGIS Engine构建的应用等 4 2 5 2地图查询服务地图查询服务 地图查询服务基于地图服务或空间数据服务来实现 支持通过 鼠标点击方式对空间数据进行基于空间位置的属性查询 4 2 5 3地图查找服务地图查找服务 地图查找服务基于地图服务或空间数据服务来实现 支持通过 关键字对存储在空间数据库中的关键内容进行查找 4 2 5 4地图编辑服务地图编辑服务 地图编辑服务基于地图服务或者空间数据服务来实现 支持通 过浏览器对空间数据直接进行编辑 4 2 5 5空间数据抽取 空间数据转换 服务空间数据抽取 空间数据转换 服务 空间数据抽取 空间数据转换 服务基于空间数据服务来实现 可以通过用户指定特定空间区域 将该范围的空间数据转换为用户 指定的数据格式 并下载到本地 4 2 5 6空间数据复制服务空间数据复制服务 空间数据复制服务基于空间数据服务实现 可以基于增量方式 同步分布式空间数据库的内容 可以将ArcSDE空间数据库在Internet 上发布为空间数据服务 然后我们可以通过空间数据服务定期在 Internet上进行同步更新 在两个数据库服务器间共享变化的部分 4 2 5 7地理编码服务地理编码服务 此服务提供通过地理编码进行空间位置定位的服务 4 2 5 8 GIS 目录服务目录服务 提供基于服务元数据的目录查找服务和GIS服务列表 4 2 6 空间信息服务实现流程空间信息服务实现流程 4 2 6 1服务内容的创建服务内容的创建 GIS资源是用于创建GIS服务的基础 包括符号化的二维地图 用于可视化的三维地图 进行空间分析的模型以及用于共享的空间 数据库等 GIS 资源和 GIS 服务对照表 从上表 我们可以看到GIS资源和GIS服务的对应关系 创建GIS资源的工作可以在ArcGIS的桌面系统中完成 二维地图 文档的创建 包含图层的管理 加载 符号设置 空间参考设置等 三维地图文档的创建需要在ArcGIS的三维环境ArcGlobe中完成 而空 间分析模型则可以基于ArcGIS桌面的可视化建模环境Model Builder 采用交互式方式 拖拽相应的GIS分析工具 进行搭建 也可以基于 Python脚本或ArcObjects进行二次开发 在进行内容组织时 地图服务可被视作与本地数据相同的数据 源来操作 来自外部或内部的地图服务 如WMS WFS服务 可以与 本地的数据同时被加载并显示 根据服务类型的不同支持对地图服 务层进行不同的操作 多个地图服务以及本地数据可在服务器端被 聚合 并发布成另外的服务 即服务器端的服务聚合 在这一过程 中 不需要单独的服务聚合器 服务发布 ArcGIS Server 服务器端服务聚合 下图为ArcGIS Server服务器端进行聚合的应用示例 本图展示 的是将ArcGIS所发布的地图服务和Google地图服务在应用服务器端融 合的效果 可以清楚的看到Google的底图上叠加着ArcGIS发布的山东 省区域地图 对于用户来说 无论是C S还是B S的应用 可操作的GIS资源的 来源都是一致的 用户无需专门为共享的服务框架准备GIS资源 在 桌面系统中创建的地图文档 空间分析模型 空间数据库既可以在 C S应用中直接调用 也可以直接方便地转化为GIS服务 在B S环境 下被调用 空间分析服务内容的创建基于空间分析模型搭建环境 ArcGIS 提供一个完备的空间处理框架 主要包括两个部分 ArcToolbox 一个空间处理工具集和ModelBuilder 为建立空间处理流程 和脚本提供的可视化的建模工具 通过交互式的方式 用户在可视 化建模环境ModelBuilder中添加参与分析的数据源 加载各类空间分 析工具 自定义和组合空间处理流程 配置模型参数 该环境还支 持对外部模型的集成 分析模型还可以进一步转换为脚本 以后台 运行的方式执行 这个框架方便了对空间处理模型的创建 使用 说明和共享 用户可以根据自身需求灵活自主搭建空间分析模型 分析模型可以很方便地发布为空间处理服务 供外部应用基于网络 进行调用 4 2 6 2服务的发布服务的发布 基于预创建的服务内容 可以便捷 高效的直接发布多种类型 的服务 包括可视化 功能类型服务 发布的服务会宿主至少一个服务器进程 支持进程占用模式的 按需设置 即设置实例和进程间的关系 例如独立实例进程 拥有 独立的计算资源 实例间互不影响 便于应用效率的提升和服务故 障的排查 发布服务时可给予支持空间服务器对象池化 Pooling 机制 获得多用户并发访问性能 提升请求响应速度 4 2 6 3空间处理服务发布空间处理服务发布 空间分析模型可以很容易发布为空间处理服务 这类服务集中 在服务器端提供数据和GIS分析功能 供远程的客户端基于网络进行 调用 ArcGIS Server提供的将空间分析模型和脚本发布为Web服务的 能力 使得它变得异常强大 这些分析服务可以被包括浏览器在内 的多种客户端访问和使用 相比较与其他类型的服务 因GIS的分析功能通常较为复杂 且 运行时间较长 ArcGIS专门设计了空间处理服务可以以同步或异步 的方式运行 在同步运行状态下 客户端会一直处于等待状态 直 到服务器端运行模型结束 返回结果 在异步运行状态下 客户端 提交了执行服务的请求后 可以继续执行其他任务 同时定时向服 务器端发送请求 获得服务器端运行状态 通过ArcGIS的空间处理框架 可以通过非编程方式直接将空间 分析模型发布为空间处理服务 空间处理框架为面向用户需求 提 供支持决策分析的空间处理服务提供了无限的扩展性和可能性 5 系统应用层设计系统应用层设计 水文数据中心的建设最终是为水文地质信息系统平台服务 根 据目前水文地质的应用需求 系统提供主要应用如下 5 1 水文地质数据采集子系统水文地质数据采集子系统 系统支持对水文地质调查 检测 钻孔等多源异构数据 空间 数据 文档 图像 视频 的导入 存储 预览和统一管理 并能 为数据的访问提供统一的接口和权限控制 支持各种图形化的显示 和专题显示 管理区域的钻孔 水文地质数据的管理 提供DEM编辑工具 可以对DEM数据进行编辑更新 5 2 数据管理子系统数据管理子系统 系统支持用户根据自己的需要灵活选择地图数据维护管理 存 储的模式 提供了浏览电子地图的工具 如放大 缩小 漫游 全 图 按照固定比例放大 按照固定比例缩小 上一视图 下一视图 等等 也可以使用鼠标右键中提供的快捷菜单对电子地图进行浏览 操作 提供对水文数据中心现有资料的快速检索 5 3 二三维一体化展示子系统二三维一体化展示子系统 系统提供统一的二维视图管理界面 可叠加展示影像数据 地 图数据 矢量数据 地形高程数据以及勘察钻孔数据 视图支持放 大 缩小 漫游 全屏等基本操作 同时提供基本的图层渲染和控 制 方便人工目视判读 5 4 三维建模子系统三维建模子系统 系统可根据钻孔 地形 地质及三维属性数据生成三维空间模 型 生成模型可保存和导出为其它主流的三维模型数据 对钻孔 地层等结果数据建立统一的三维符号 模型库 便于 批量建模 具体建模方法 1 通过钻孔点构建体 通过点建模思路较为简单 将所有钻孔点中数据整理完成之后 抽取出每个地层分界面上的点数据 再将每个分界面插值层一个表 面 通过每两个表面之间构成一个体 保存为ArcGIS的格式 最后 将所有的体构成一个完整的矿体模型 2 通过剖面线建模 通过剖面线建模的方法与通用算法较为一致 主要使用ArcMap 完成剖面线的连接过程 也可以将其他GIS平台的剖面直接转为 ArcGIS中使用 通过面插值成多面体 5 5 系统管理子系统系统管理子系统 支持进行权限控制 划分不同的用户组 提供用户管理 功能 权限管理 数据权限管理 对系统用户及权限的增删改查 菜单和 工具箱管理等功能 6 实施方案实施方案 项项目目管管理理协协调调委委员员会会 咨咨询询专专家家组组 项项目目经经理理组组 项项 目目 研研 发发 组组 质质 量量 管管 理理 组组 项项 目目 集集 成成 组组 数数 据据 准准 备备 组组 用用 户户 培培 训训 组组 项项 目目 实实 施施 组组 售售 后后 维维 护护 组组 项目组织结构图项目组织结构图 为保证本项目的顺利实施 我们将分别成立项目管理协调委员 会 咨询专家组 项目管理组 项目研发组 质量管理组 项目集 成组 数据准备组等多个项目小组 分工合作 项目管理协调委员会由 XXXXXXXX XXXXXXXX 有限公司联合成 立 负责项目的变动控制 质量保证检查 风险监督控制 项目进 度检查等工作 项目经理组是项目组织 保障的具体管理负责小组 项目总负责人由 XXXXXXXX 有限公司安排 其他人员和工作职责由三 方在项目正式启动时共同协商确定 项目研发组负责平台的设计与开发工作 负责系统的需求分析 总体和详细设计以及功能模块的代码编写 软件测试等开发工作 由 XXXXXXXX 有限公司人组织 10 名以上相关技术骨干组成 质量管理组负责整个项目需求调研 设计 开发 系统集成和 交付等环节的质量保证 由北京捷泰科技有限公司的质管人员组成 湖北省测绘局地理信息中心指定系统管理员参与 数据准备组主要负责各种数据源的数据服务的准备工作 确保 数据的质量和进度满足项目实施的需要 主要将由 XXXXXXXX 有限公 司派技术人员负责实施 XXXXXXXX 派人参与协助 用户培训组主要负责针对用户的相关技术培训工作 确保用户 获得项目有关的全面的技术培训内容 培训教师由 XXXXXXXX 有限公 司人员组织 售后维护组主要负责项目的售后维护 在项目后期及项目开发 完成后入场 通过各种技术手段和实现形式 向用户提供及时 有 力的售后服务 7 技术支持技术支持计划计划 1 1 技术支持流程技术支持流程 用户可以通过我公司的售后服务热线 随时要求本公司提供技 术支持服务 公司将根据用户的服务合同号 将电话转接到相应的 技术服务工程师 服务工程师为用户提供电话维护和咨询 必要时 即赴现场维护以及在需要时提供相应的备件服务 力求尽快的为用 户解决问题 另本公司会将会定期地将反馈表寄给用户 征求意见 故障优先级定义故障优先级定义 公司使用 4 级故障等级来定义系统故障的严重程度 故障级别一 故障级别一 系统瘫痪