海口市城市规划管理信息系统总体设计方案

海口市城市规划管理信息系统系统总体设计方案目录第一章系统建设的目标和任务1第一节系统建设背景1第二节系统建设目标1121现状1122建设目标2第三节系统工作内容3第二章系统建设的原则和规范5第一节系统建设原则5211总体性原则5212标准化、规范化原则5213先进性和开放性原则5214易用性原则5215安全稳定保密原则5216地方性原则6217全面性原则6第二节系统性能要求6221稳定性6222安全性6223可维护性7224易操作性7225可扩展性8226开放性8227运行高效性8228保密、版权8第三节系统技术要求9231提供灵活的业务建模机制9232实现多种类型、多尺度、多时态空间数据的集成化管理9233解决海量、大范围连续空间数据的高效存储和管理9234数据兼容性好9235提供安全保障机制9236247稳定可靠10第三章系统数据库设计11第一节数据体系结构11第二节信息标准化建设13321信息标准化与规范化的目的13322信息标准化与规范化的原则14323信息标准化建设内容15第三节办文数据库初步设计161、用于描述系统、反映系统模型规则的元数据库；16331元数据库16332业务数据库18第四节城市规划空间数据库初步设计19341数据类别19342数据库组织结构20343空间参考20344图形数据库内容20第五节文档、声像等多媒体数据库23第六节历史数据管理23361历史数据转换23362运行数据的版本化管理24第七节数据库之间的关系25371在办项目和已办项目25372图形数据和非图形数据25373结构化数据和非结构化数据25第八节数据库安全26（1）保证数据被合法利用；26381数据存储的安全设计26382数据应用过程的安全设计（运行安全性）27第四章城市规划基础空间数据建库29第一节空间数据建库思想29411海量空间数据管理29412贯彻“多源数据，两种表达，多重用途”的建库思想29第二节基于ARCSDE的空间数据访问和优化技术30421主要内容31422降低SQLSERVER磁盘I/O31423ARCSDE存储参数32424ARCSDE空间索引34第五章系统应用功能设计38第一节系统总体结构38511职能范围38512应用系统功能设置39第二节城市基础地理信息子系统40521数据入库子系统40522空间数据管理子系统41523数据更新子系统41524数据查询分析子系统42525数据输出子系统42526数据分发子系统43527基础空间信息发布子系统43第三节城市规划工作流建模平台43531建模思想43532城市规划工作流建模47第四节规划管理信息子系统69541“一书两证”业务审批办公自动化子系统69542“一书两证”业务范围73543GIS图形审批功能的实现74544城市规划电子报建子系统83545城市规划辅助决策支持子系统85546行政管理办公子系统86547信息发布子系统88第六章软硬件平台配置91第一节系统体系架构及运行模式91611系统体系架构91612系统运行模式92第二节系统硬件配置93621计算机综合信息网络系统93622局域网络配置93623远程网络配置95第三节系统软件配置96631操作系统软件96632地理信息系统软件97633数据库软件99634系统开发的工具软件100635数慧工作流建模平台（DAP）100第四节系统硬件配置101641服务器101642工作站102643一般微机102644不间断电源（UPS）103645其他设备103第五节基准软硬件配置103第七章系统安全保护措施105第一节网络安全105711数据加密105712口令保护105713防火墙106714综合考虑106第二节系统安全106第三节系统资源安全107第八章服务承诺109第一节服务组织机构109第二节技术支持服务内容109第三节应用软件的维护支持109第四节服务管理110841一般性维护110842培训110第一章系统建设的目标和任务第一节系统建设背景受海口城规信息技术开发有限公司的委托，上海数慧系统技术有限公司于承担了海口市城市规划管理信息系统的系统升级开发和实施任务。第二节系统建设目标121现状海口市城市规划管理局正在使用的计算机系统有“收发监控系统”（HUPOS20）和“规划管理信息系统”（HUPAS30）。“收发监控系统”是采用VF在微机上开发的建筑报建审批监控系统，是一种文档处理系统，主要功能有打印立案回执、临时证、正证、查询统计报建情况、录入审批意见等。“规划管理信息系统”是采用ARC/INFO的AML在开发的基础地形图和规划图形属性资料的编辑、查询、出图系统，是一种地理信息系统，主要功能有用地、选址、临时用地、规划路网、河道、市政管线图文的编辑查询和输出，基础地形图的查询输出。海口市城市规划管理局信息系统目前的工作模式如下图所示122建设目标升级后的海口市城市规划管理信息系统是综合运用计算机软件、网络、GIS数据库等技术，基于数慧基础业务建模平台（DAP），以服务城市规划管理业务为宗旨，兼向市民提供城市规划的信息服务，实现城市规划管理信息化的全面解决。经过本次升级以后的海口市城市规划管理局信息系统的工作模式如下图所示第三节系统工作内容系统建设的工作内容包括1完成历史业务数据库的转换，即将原“收发监控系统”（HUPOS20）中的表单数据由数慧公司转换至新OA系统中，数据转换时，要保证不影响原有系统的运行方式，达到关键的历史数据内容（关键的内容需双方确认）没有任何损失，实现业务数据库的顺畅升级“割接”。2对已电子化的各类城市规划空间数据，如基础地形图库、历年用地红线图、规划路网图、控制性详细规划图等，通过分析整理，按统一的规范进行建库。基于ARCGIS技术，做到空间数据与业务办公数据共存于同一数据库平台，实现空间数据与业务数据的无缝集成。（由数慧公司提供城市建库及数据更新方案，软件工具，数慧公司提供技术指导，具体建库工作由海口规信息技术开发有限公司完成）3在保持现有运行模式基本不变的前提下，提供更加细致周到的应用功能，以及更人性化的操作界面，在提高系统的实用性的同时，也提高其适用性。4提供城市规划工作流建模平台，通过平台描述规划局各科室的业务模型，通过驱动模型，生成满足“一书两证”城市规划项目审批管理工作要求的办公自动化系统。并且做到当业务流程发生变化时，计算机系统能够通过简单的配置，即适应这些变化。5提供远程办公模块，通过远程连接提供远程办公支持。6通过扫描仪把申报材料输入计算机后，或者建设单位直接上报电子文档后，可通过数据压缩把这些电子资料存放到案件资料库中，并且实现上报资料随项目审批过程流转和浏览，实现“无纸化办公”，并支持异地收件的网上报批模式。7提供选址/用地的电子划拨、制图出图功能。电子划拨提供近50种类CAD的图形编辑工具，提供坐标、半径、间距标注工具。可按工作图、标准图两种方式制图输出，具体功能描述详见地图输出模块。其中标准图既包括地块图形部分，也包括其指标内容。8提供现场验线软件，把划拨地块及其关联地形图脱机下载到移动式计算机（如笔记本电脑），在现场放线确定最终地块后，联机替换原地块。9提供规划设计方案电子报批软件系统，通过该系统，实现总平规划设计方案，市政规划设计方案的数据检测、数据规整、指标核算和自动转档。10提供基础地形图前端管理模块，实现海量基础地形图的快速高效访问和安全使用。第二章系统建设的原则和规范第一节系统建设原则211总体性原则城市规划管理信息系统具有综合性、整体性、长期性的特点，系统建设遵循先进行系统的总体设计和论证，再分期建设，逐步完善的原则。留有足够的发展和变更余地。212标准化、规范化原则系统的建设应遵循和执行国家统一标准和规范，并在系统建设时形成本市统一的图形信息分类编码和属性信息指标体系，以及系统开发的技术规程与标准，同时为部门的业务工作建立规范的模式。213先进性和开放性原则系统的建设应用先进的生产技术、建设方案、建库技术、网络技术，尽量采用可扩充性强、运行效率较高、容易开发和维护的GIS平台以及硬件设备。214易用性原则系统的开发要充分体现面向用户的思想，并满足不同层次用户的需要，界面直观、方便友好，并为城市规划建设和管理提供全方位、动态、实时的技术支持，提供完备的联机帮助。215安全稳定保密原则系统必须采用严格的安全措施，设置多级安全机制，保证系统运行的安全和稳定。216地方性原则系统应用软件和数据库的具体内容设置、数据和技术的选取和集成等都必须符合海口市的实际特点，符合海口市现有机构体制的职能设置。217全面性原则系统服务涵盖海口市规划局机关所有科室，所有业务工作内容。第二节系统性能要求221稳定性系统建设应采用先进和高度商品化的软硬化的软硬件平台、网络设备和二次开发工具，在进行系统设计、实现和测试时采用科学有效的技术和手段，确保系统交付使用后能持续稳定地运行。222安全性系统具有一定的容错能力，在用户误操作或输入非法数据时不会发生错误。如在编辑等操作功能中，对于用户输入的错误信息系统应能自动识别，并进行自动修复或提示用户重新输入。系统外部安全系统的安全性要充分考虑网络的高级别、多层次的安全防护措施，包括备份系统、防火墙和权限设置等措施，保证业务部门的数据安全和政府机密；同时考虑系统出现故障时的软硬件恢复等急救措施，以保障网络安全性和处理机安全性。系统要形成相对独立的安全机制，有效防止系统外部的非法访问。系统内部安全系统要确保授权用户的合法使用。系统本身也应该具有容错功能，包括出错提示、原因，并能自动或通过人工操作，使出错的系统恢复到正常状态。系统还应提供严格的操作控制和存取控制。系统运行安全系统应该具有抵御对系统的非法入侵的能力；在物理上，系统应保证不存在任何可能的单点故障，提供资源数据的容灾备份的能力。系统支持定期的自动数据备份和手工进行数据备份，能够在数据毁坏、丢失等情况下将备份数据倒回，实现一定的数据恢复。223可维护性维护方式系统提供对系统自身的集中操作维护的功能，提供标准数据输出格式，而且该输出格式可以方便快捷地倒回到原来的系统中。真正做到使系统能在数据损坏、丢失等情况下将备份数据倒回，实现数据恢复。提供用户操作手册和必要的培训。维护工作量系统提供集中的、智能化的维护方式，尽可能减少手工维护工作量，确保系统的正常运行。故障恢复时限开发方应提供明确的即时响应服务内容和时限，必要时到达用户现场解决系统实施和运行中所产生的技术问题，确保系统的顺利实施和正常运行。系统升级对于开发方的软件和第三方的GIS基础软件的定期或不定期升级，提出具体的实施办法。当进行版本升级时，提供版本差异的详细说明，并提供在不影响现有业务工作基础上的自动升级功能。在系统运行中，用户方会将遇到的问题或新的功能需求反馈给开发方，开发方进行有针对性的升级维护。224易操作性界面设计系统应提供美观、实用、直观的中文图形化用户管理界面，充分考虑办公人员的习惯，方便易学、易于操作，含全菜单式处理和各种快捷键操作。系统应以图形化的方式提供各种操作手段，充分发挥GIS以图形面对用户，同时各种屏幕格式、报表格式、菜单格式等界面均采用WINDOWS标准风格，各种常用操作符合WINDOWS习惯，并实现人机对话。多任务操作系统应支持标准WINDOWS风格的并发多任务操作，用户界面支持并发性、多窗口和多任务。数据关联的直观表达系统中的各种数据，无论是基础地理信息数据还是规划信息数据，无论是图形数据还是属性数据，都应有内在逻辑关联。支持各种数据进行相互关联的直观表达，包括显示、查询、统计等。图形和表格的采用系统对于各种显示、查询、统计等功能，均应提供严谨详尽的数据表格和直观形象的图形展示两种方式，并提供这两种表达形式的相互关联。225可扩展性功能扩展为了满足用户今后系统扩容和扩大应用范围的需求，系统应充分考虑从系统结构、功能设计、管理对象等各方面的功能扩展。流程调整系统应易于修改以满足将来由于管理模式的转变和业务流程重组而提出的新的功能需求。软硬件升级系统应充分考虑软硬件平台的可扩展性及软、硬件的负载平衡机制。随着关键软件和硬件的发展以及管理功能的增加，系统具有灵活和平滑的扩展能力。226开放性数据格式的开放性为了确保应用系统具有良好的互操作性和可移植性。系统的数据格式应该符合有关国际标准、国家标准或行业标准。系统接口的开放性系统应采用开放系统的硬件和基础软件平台。系统软件提供数据获取层与应用层的二次开发接口。227运行高效性系统对于涉及数据量不大的用户操作可以实时进行响应；系统运行速度较快，能够达到规划业务处理、图件浏览、网络查询等日常工作要求。228保密、版权数据库建设要符合国家的保密要求，数据库版权及应用系统的使用权属海口城规信息技术开发有限公司所有。第三节系统技术要求231提供灵活的业务建模机制基于规划基础业务平台，实现部门设置、人员流动、审批内容、业务流程、打印表单的灵活调整，使应用软件系统能够适应业务需求的不断变化。232实现多种类型、多尺度、多时态空间数据的集成化管理海口市城市规划管理信息系统数据库中的数据，包括各种比例尺、多个时态的多种类型的数据。数据库需要通过一致的空间定位参考使这些数据能够相互叠加和组合，形成高度集成化的空间数据库。采用统一的大地基准和高程基准，并可实现到其它基准的转化工作。233解决海量、大范围连续空间数据的高效存储和管理建成的海口市城市规划管理信息系统的估算数据量将达到GB级，数据库必须将海量分幅数据组织成逻辑上无缝的空间数据库，并保证在整个空间数据库范围内进行浏览和查询的响应速度，实现其高效存储和管理。234数据兼容性好提供对多种系统、多种数据格式的交换能力。实现多种数据格式的数据输入、输出功能。235提供安全保障机制应用软件系统必须提供保证数据安全的各种措施，防止数据丢失，防止泄密，防止入侵等问题。除此之外，系统需要采用中央服务器/网络磁盘阵列/离线磁带库，以及异地备份存储的数据安全措施。236247稳定可靠系统保证每周7天，每天24小时正常工作。第三章系统数据库设计第一节数据体系结构城市规划管理信息系统数据库几乎包含了现代计算机所能处理的所有数据类型。大致地，可以把这些数据分为四大类，即空间信息、办文信息、文档信息和元数据信息，如图31所示。空间信息又可以进一步划分为基础信息、规划专题信息和审批信息。基础信息数据库的主要内容是城市大比例尺地形图（1500、11000、12000及110000等）的数字化数据，以及航空影像、扫描校正的栅格底图等。市政管线信息作为城市地下家底的反映，可以把它归类到基础信息数据库中。规划专题信息的内容比较丰富，包括由规划局委托规划设计单位编制的各类规划设计成果，如总体规划、分区规划、控制性详细规划、修建性详细规划、各类专项规划等。把这些规划成果中的图形部分独立出来，作为规划专题空间数据库建库。此外，建设单位上报的各类设计方案，如规划总平设计方案、建筑设计方案、市政设计方案等，都应归类到规划专题数据库中进行管理。审批信息主要是由规划局审核通过的各类红线资料，如选址审批红蓝线、用地审批红蓝线、建筑审批红蓝线、市政审批红蓝线等。办文信息是指“一书两证”业务办公和行政管理办公过程中产生的各类表格、报表等。文档信息指各类法律法规、公文、办事指南及其他用文字说明表达的信息。元数据是用于描述系统的数据。本系统将采用数慧工作流建模平台（DAP）定制生成。DAP平台将从如下几个方面定制描述出完整的应用系统人员组织机构及其权限、项目办理人员使用的用户界面、工作流程、打印表单、以及地图配置等，与之对应，将有相应的元数据库用于描述上述不同的系统侧面。总之，城市规划管理信息系统的数据种类十分丰富，包括图形、报表、文本、图像、声音等。为了把这些数据科学合理地组织到计算机数据库中去，必须对数据库进行精心设计。首先对数据库设计的目标要有清楚的了解，随着设计过程的不断进展，对设计内容不断深化、细化，直到最后实现。城市规划信息基础信息空间信息文档信息办文信息规划信息审批信息基础地形信息市政管线信息元数据信息总体规划分区规划控制性详规修建性详规各类专项规划规划总平方案建筑设计方案市政设计方案选址审批红线用地审批红线建筑审批红线市政审批红线“一书两证”申请表“一书两证”审批表行政办公、统计报表等其他表单政策法规各类公文办事指南及其他文档人员组织机构信息用户界面定制信息表单定制信息流程定制信息地图定制信息图31城市规划数据库框架第二节信息标准化建设321信息标准化与规范化的目的城市规划管理地理信息系统是一个以计算机软硬件为支持平台，以城市规划管理所涉及的信息为数据资源，实现以空间信息为主的信息输入、贮存、查询、检索、统计、分析和辅助决策的计算机技术系统。它的一个重要特点是可以将各部门和各专业的信息按照一定的标准和规范，置于统一管理之下，使城市规划管理工作有一个标准化和规范化的数据基础，而且在这一基础上，通过信息系统提供的规范化作业程序，实现城市规划管理工作的规范化。因此，在信息系统的建设中，信息标准化和规范化研究是一项十分重要的基础工作。实现信息标准化和规范化，具体来说有如下几个方面的目的1、信息标准化和规范化是实现信息管理的基础。电子计算机本身就是一个逻辑性很强的系统，计算机贮存和处理的数据并不是杂乱无章的，必须是标准化和规范化的数据，并按一定编码存放在数据库中。2、信息标准化和规范化是实现城市规划管理标准化和规范化的基础。现有的以手工作业为主的城市规划管理工作，难以取得标准化和规范化的数据，从而也就不能实现标准化和规范化管理。通过信息系统的数据标准化和规范化，则可以为城市规划管理提供标准化和规范化数据，并通过信息系统的规范化管理程序，实现城市规划管理的标准化和规范化。3、信息标准化和规范化是实现数据共享和系统兼容的基础。城市地理信息系统是一个综合性、多专业的信息系统，它涉及到规划、测绘、市政、土地、房地产、交通、环保等方面的信息。只有实现信息标准化和规范化，才能使广大用户充分地进行数据共享，为更广泛的用户服务，消除“信息孤岛”，减少重复建设和低水平开发，而且使政府各部门建立的信息系统进行联网和兼容，顺利、畅通地进行数据交换。4、信息标准化和规范化的好坏直接影响到信息系统的性能和运行效率。良好的信息分类体系、编码体系，不仅可以大大地节省存贮空间，减少数据冗余，而且大大地提高信息查询检索、统计、分析和操作的速度，从而提高系统的运行效率。322信息标准化与规范化的原则根据海口市规划局的系统建设要求，考虑到海口市城市规划管理信息系统今后的发展和扩充，本分类编码体系必须遵守如下原则1、科学性和系统性信息系统所包含的信息必须适合计算机管理的技术要求，即适合计算机采集、贮存、查询、处理、分析和操作。通过信息类别的合并和分解，使系统内部各应用子系统之间和各专业系统之间保持最大限度的数据共享和系统兼容，以形成层次分明的科学性和系统性相结合的数据分类体系。2、完整性和可操作性城市规划、建设管理方面的信息涉及面广，内容繁多，结构复杂，因而在考虑信息分类编码特点的基础上，必须做到信息分类体系要全面、完整、客观地反映整个城市空间实体，满足城市规划管理部门对城市空间信息的需要。信息分类体系中的所有信息必须是可操作的，也就是说，这些信息是可以获取的，也是可以描述为计算机能够接受的信息。3、唯一性信息分类体系中，各类信息具有层次或隶属关系（如大类、中类、小类），但在同一层中，信息分类是唯一的，不允许有重复信息存在。在信息编码体系中，信息类型与其编码具有一一对应的关系，不允许有重码存在。4、可扩充性信息分类体系、编码体系的建立，必须考虑信息的扩充、补充和增加新的信息。在不改变原有体系基本结构的前提下，容易地扩充信息的内容和类别。这样不仅可以积累和丰富信息内容，而且也可以减少数据库中的数据的添加和修改工作。5、一致性信息系统信息分类体系、编码体系的建立，必须与我国现有国家标准、行业标准和海口市的地方标准基本上保持一致，视情况进行适当的归纳、扩充或直接引用，并随着国标、行标和地方标准的调整，相应地留有补充和调整的余地。6、简单性和易识别性信息编码力求简单明了，易于识别，避免不必要的码位，减少信息冗余，提高计算机处理、查询检索、统计、分析的速度和效率。7、灵活性和适用性城市空间要素的编码可以分为既可以单独使用，又可以灵活组合的分类码和标识码（亦称识别码）。分类码用于说明信息的类别和属性；标识码用以识别空间实体的特征（点、线、面），对各类特征信息进行查询检索。良好的信息分类编码方案，统一的文件命名规则既可以对大量的信息实施有效管理，又有利于信息的快速查询、统计和处理。因此，信息分类、编码体系的建立和文件与数据库的命名，必须既方便系统的建立又适合于实际应用部门的操作，合乎各部门的工作程序和内容。323信息标准化建设内容信息标准化设计将按照已有的国家标准、行业标准和地方标准，针对海口市的实际情况、系统目标和用户需求，制定出规范化和标准化文件，海口市城市规划管理信息系统规范化和标准化建设的内容应含括以下内容1信息需求调查与分析2海口市基础空间数据标准化体系3城市规划数据标准化4对规划局的各业务部门的业务工作建立规范模式；5系统开发形成的技术规程与标准。需要指出的是信息系统的标准化建设是一项十分重要而严谨的基础研究工作，必须与海口市规划局的领导和专家共同研究解决。第三节办文数据库初步设计由于数慧公司采用工作流建模平台（DAP）对规划局的组织机构、业务流程、空间数据模型进行建模，然后驱动模型生成相应的管理信息系统（包括数据库结构模式）。因此，在实现办公自动化系统时，办文数据库被划分为两部分，。1、用于描述系统、反映系统模型规则的元数据库；2、驱动模型规则，运行系统后所产生的业务数据库。331元数据库数慧工作流建模平台（DAP）从如下几个方面完成城市规划业务建模首先，通过组织机构建模，描述完整的城市规划局的部门、职务和人员组成，以及相应的操作权限。然后创建具体的业务，如选址意见书、用地规划许可证、建设工程规划许可证等。在创建业务时，定义该项业务的工作流程，工作流程由环节和流向组成。DAP平台把业务环节作为一个容器对象来描述，因此可以进一步描述环节中所使用的GIS空间数据及其相关的地图配置、操作功能，以及环节中所涉及到的操作界面、打印表单等。如果需要公文处理功能，还可以进一步设置其公文办理的界面和工具。最终产生的模型存放在系统元数据库中，驱动模型产生的业务数据则存放在业务数据库中，GIS空间数据库则单独存放和维护。其逻辑结构如图32所示。图32城市规划业务模型示意图因此，作为图文一体化建模平台，基于数慧工作流建模平台（DAP）的建模工作主要由如下三部分构成人员和组织机构设置，即定义部门、角色、人员、职务、工作组业务定义，即操作界面、工作流程、打印输出表单的设置GIS图档配置，即GIS地图和操作功能的设置对模型的描述以元数据表的方式存放系统的元数据库中。这些表格包括系统组织机构和权限定义表、用户操作界面定义表、工作流程定义表、打印表单定义表，以及地图配置表等。业务模型之间的关联关系也通过元数据库表进行描述。如图33所示。可以看出，放在元数据库中的信息包括界面定义、表单定义、流程定义，环节定义，环节人员，角色，角色权限，角色之环节，角色之权限，人员基本信息、人员权限、阶段，阶段处室，阶段时间、工作地图配置信息等。用地市政市政元数据库业务数据库GIS数据库建审用地选址关联关联关联规划局业务组织机构业务角色导入外部接口图33系统元数据库表332业务数据库业务数据库的结构模式将在完成系统业务建模后，由工作流建模平台（DAP）驱动模型后自动生成。按照经典规划局的办文情况，至少应包括如下信息案件基本信息，如项目名称、类别、建设单位、案件编号、关联编号等案件登记信息，即反映在案件申请表上的所有信息，以及建设单位上报的各类资料。为了实现无纸化办公，除指标类信息外，其他信息可用扫描图像、CAD电子图档、三维动画等多媒体信息表达；案件审批信息，即审批人员给出的审批指标信息和相关的审批意见，以及审图时产生的标注信息等；办案记录信息，即各级审批人员的办案记录、审批审查意见等；其他信息，如供图信息，违法违章登记和处理信息等。第四节城市规划空间数据库初步设计341数据类别城市规划管理图纸审批的主要工作循着“选址用地总平建审”以及“市政审批”等各个阶段逐步展开，不断细化。总结其中每个阶段的工作流程，可以发现它们都有一个共同的工作模式，即大致上经历方案上报审核标注存档等工作阶段，在这个过程中，上报的方案资料或被退回建设单位，或通过审批后转换为档案资料，以供以后审批其他项目时作对照或参考，参见图34。审批、标注、存档报批方案已批档案审批、标注存档临时档案图34城市规划图文资料的转换过程除了这些上报审批后转档的资料具有参考价值外，由规划局委托规划设计单位编制的规划编制成果，尤其是各类规划控制线和控制性详细规划，是审批工作中的主要依据，有些指标是规划设计时预先定义好，难以逾越的。至于勘测设计单位提供的基础地形资料，则为规划编制和审批提供了客观的基础地理信息，是各项规划决策和审批的前提条件。根据这些审批流程和工作模式，我们能够从中总结出满足城市规划管理基本运作模式的图档数据类型，其内容包括基础地形资料市政管线资料规划编制成果资料规划审批资料建设单位上报资料342数据库组织结构最终建成的海口市城市规划管理信息系统数据库统一采用ESRI空间数据库模型进行数据的组织。根据城市规划数据资料的逻辑结构和ESRI空间数据库的数据模型，空间数据库的逻辑层次结构划为五级总库分库子库逻辑层物理层。343空间参考海口市规划局信息数据库采用统一的坐标系统和高程基准，矢量数据采用大地坐标大地坐标的数据在数值上是连续的，避免高斯投影跨带问题，从而保证数据库地理对象的完整性，为数据库的查询检索、分析应用提供方便。344图形数据库内容图35城市规划设计成果数据库3441基础地形数据对基础地形数据库，可按不同比例尺单独建库，分别存放。根据规划业务所涉及到的基础地形及现有的数据情况，建库的内容包括1500、11000、12000、15000、110000、150000各种比例尺图的录入、转换、处理和建库。建库完成后，对于各个比例尺的数据能够进行统一调度，任意叠加显示、制图输出、数据导出。基础地形图以ESRIARCSDE图库形式组织，遵守国家测绘局和海口市勘测院制订的有关标准1GB7929871500、11000、12000地形图图式2GB124090地理格网4GBJ1392392基础信息数据分类与代码5GB/T1398992国家基础比例尺地形图分幅和编号8GB/T84081994数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法9GB1011488县以下行政区划代码编制规则10CH/T40152001地图符号库建立的基本规定此外，还要有一个索引图层对所有的基础地形图幅建立空间索引。3442影像数据可以把1500、11000、15000、125000等不同比例尺的航空或卫星遥感得到的影像数据，通过纠正、均色、切割、镶嵌等工序处理后，得到能够满足城市规划应用要求的正射影像图（DOM）。这些影像图既可以按文件的方式组织为图库（IMAGECATALOG），也可以通过ARCSDE直接存放于SQLSERVER或SQLSERVER数据库中，以建立不同比例尺的影像库。3443市政管线数据市政管线的分类分层依照国标或海口市勘测院制定的有关数据标准规范。在本系统中要求转换为ARCSDE格式，消除分幅，按层拼接为全市范围的一个整体，如果数据量很大，每一层可以考虑分片存放。3444规划编制成果资料规划编制成果分总体规划、规划路网、分区规划和控制性详细规划（简称为控规）。在组织建库时参照如下国家标准1GBJ13790城市用地分类与规划建设用地标准2城市地理要素道路、路口、街坊、市政管线编码结构规则3GB/T22601999中华人民共和国行政区代码4GB1011488县以下行政区划代码编制规则其中规划路网和控规是审批工作中的重要参考依据，必须遵照数据规范（将依据数慧已有的数据规范，结合海口市的实际情况修订后提供）录入建库。总体规划和分区规划成果资料尚可在系统投入运行后不断完善。3445专项规划控制线把总规中的路网、各类专项规划中的绿化规划绿线、文物保护规划紫线、电力规划黑线、河道蓝线等控制线单独分出来，作为全市规划控制线进行建库，在规划审批的实际操作中具有重要意义。如果条件许可，应在路网中心线中保存道路断面结构信息。3446历史和在办审批红线库规划局审批资料主要指图纸审批时产生的各类红蓝线资料，包括与规划选址、规划用地、建筑设计要点、建筑设计方案、建筑许可证、市政设计要点、市政设计方案、市政许可证相对应的红蓝线，每一类都可划分为两种状态，即已批和在批状态。若数据量巨大，根据需要可以考虑分片或分时间段存放。3447报批规划方案库报批方案指的是建设单位上报的规划总平设计方案、建筑设计方案、施工方案、市政设计方案等。总平、建筑和市政设计资料都分方案和档案两个阶段，两个阶段的数据规范和图层结构都是一样的，只不过存放为不同的数据表。建筑资料的结构比较复杂，由总平面图、单体楼层平面图、立面图、剖面图和效果图等构成。3448其他资料其他资料主要指典型建筑物或地名数据库，以及用于划拔红蓝线的辅助线、标注线等，前者用于定位，后者用于暂存编辑或划地结果。第五节文档、声像等多媒体数据库除了办文数据和GIS空间数据外，城市规划法律法规、档案、公文、办事须知等资料一般表现为文档或声、图、像多媒体非结构化数据。SQLSERVER支持文档和声像等多媒体数据的存储和管理，因此这些数据可以直接保存在SQLSERVER数据库中，从而克服采用文件方式管理带来的种种弊端（如数据迁移时路径改变带来的系统重新设置，以及系统扩容时的跨盘操作等）。上海数慧在把文档和声像多媒体数据存放在SQLSERVER数据库之前，采用压缩技术对资料进行压缩打包，以提高系统存储和传送效率。根据用户的要求，对某些敏感数据还可以加上三重DES加密后再存取。通过集成全文检索技术，能够对文档资料库提供方便的全文检索能力。第六节历史数据管理在系统建设过程中，一方面要求解决系统建设以前数据的入库和管理及应用，另一方面系统应提供保存不同时间的历史数据的功能。361历史数据转换1、采用编程实现数据自动转换随着历年来原有系统或手工办案的数据累积，一般历史数据具有相当大的规模，采用手工办法需耗费大量的人力，转换周期很长，并且容易出错。因此，通过对原有数据结构的分析，采用编程办法实现数据转换，是唯一可行的途径。数慧公司曾经为多个城市规划局从事历史数据转换工作，如厦门、福州、淮安和河源等。从取得的经验来看，在数据转换中，对原有数据结构的分析工作占用了大量的时间和精力，如果原来的数据结构清晰，文档完备，将大大加快数据转换程序的编写速度。2、数据检查数据转换完成后，还要进行抽查，以检验转换过程是否有数据丢失。抽查采用的是随机方法，抽样率为510。数据抽查完成后，由数慧公司内部组织数据转换验收，验收也采用随机抽查的方式，由多名工程师随机抽查原有数据进行检验，从中总结是否仍然存在数据丢失的情况，并提出解决办法。最后，由海口市规划局组织数据验收，验收方式和抽查样本数由海口市规划局另定。362运行数据的版本化管理对于正在使用的数据库，随着时间的推移，也存在版本管理问题。1、办文数据库的版本管理办文数据的版本管理将由数慧工作流建模平台（DAP）的版本管理机制实现，在业务模型发生变化时，按照“旧模型挂接旧数据，新模型挂接新数据”的原则，实现历史数据的检索和还原。还可以通过人工干预，实现旧数据向新数据的迁移转换，使旧数据统一到新数据库中来。具体参见第四章第三节的有关说明。2、空间数据库的版本管理对于采用ARCGIS技术存取的空间数据，可以直接采用ARCGISGEODATABASE的版本管理技术实现数据的更新和历史数据管理。作为规划管理参考图使用的基础空间信息，如基础地形数据、市政管线数据，可由市勘测院来维护，无需规划业务审批人员直接修改，这些数据可以使用ARCGIS的版本管理机制。但是对于审批图形库，如选址、用地红蓝线，是由业务科室的审批人员直接在业务终端上作图生成的，因此需要由业务人员对这些图层进行修改。由于性能价格比的原因，数慧提供基于ESRIMAPOBJECTS开发的类CAD划拔地工具。但是，对于通过ARCGIS版本管理机制注册的图层，MAPOBJECTS目前尚没有修改权，因此对这些图层不能采用ARCGIS的版本管理技术。数慧通过采用VISUALC编程，扩展了ESRIMAPOBJECTS的应用功能，如图形编辑、符号库、版本管理等。通过在受编辑的图层中置入日戳和版本号，能够基于自主技术实现ARCSDE和ARCVIEWSHAPE图层的版本化管理，解决了图形数据的更新和历史数据管理问题。第七节数据库之间的关系371在办项目和已办项目上海数慧在构建城市规划管理信息系统时，把在办项目和已办项目存放在不同的数据库中。由于已办项目库随着时间的推移将不断膨胀，当数据达到一定规模时，可能带来运行效率的降低，以及更大的安全隐患。而在办项目库在系统稳定运行后，一般维持在相对稳定的水平，不会随着时间的推移而发生显著的变化。把这两个库分开，可以保证系统在运行率长期处于相对稳定的水平，也能够提高已办项目库的安全性，即不易损毁，不易泄露。虽然分开存储，但通过软件开发，在办项目和已办项目是作为一个整体使用的，即两者的数据来往自如，在项目检索和关联时，两者作为一个整体考虑。372图形数据和非图形数据现代GIS技术能够把图形数据和表格属性数据合并存储或通过关系技术产生关联，但对于非表格的文档、声、图、像数据，可以使用热链接和超级链接的方式，使GIS图形与这些数据产生顺畅的连接和切换。373结构化数据和非结构化数据建议把结构化数据和非结构化数据都统一存放到SQLSERVER数据库，除了一些临时产生的中间文件，避免使用文件目录的方式来组织非结构化数据。结构化数据在SQLSERVER数据库的存储不存在技术问题。对非结构化数据，可以使用数慧的数据压缩技术，在保留其目录结构的前提下，压缩打包后作为大二进制（BLOB）对象保存在SQLSERVER数据库中，通过数慧数据解压和数据浏览技术，用户可以读取该对象，并从中择取解压需要的数据。对敏感的非结构化数据进行DES加密存储，用户只有在得到密钥时才能查看这些数据，保证了数据使用的安全性。第八节数据库安全城市规划管理信息的数据建库、更新、管理工作中数据的获取、存储、分发和服务各阶段涉及的都是信息流，信息流在每一个阶段都有可能出现丢失或泄漏的可能，所以要考虑到计算机系统的硬件安全、软件安全、数据库安全、网络安全等。安全机制是整个系统中一项关键性的内容，从根本上来讲，整个系统应做到下面几点（1）保证数据被合法利用；（2）数据不应遭到意外、甚至是非法的破坏；（3）数据在受到意外的破坏时应该能够进行有效的恢复。数据被合法利用问题，首先关系到用户的身份和权限问题，这可以在三个层次进行控制操作系统、数据库管理系统、应用系统。目前几乎所有的服务器操作系统（包括WINDOWS2000ADVANCEDSERVER）都可以设定每个用户对文件和目录的访问权限，SQLSERVER可以对各类数据库对象分别设置数据库用户的权限。在ARCGIS中可以利用数据库管理系统的权限设置来控制对数据的访问权限和管理功能。381数据存储的安全设计系统具有完善的数据管理功能，具有“数据备份”、“数据恢复”和“数据自动备份”功能。能按时间间隔自动进行数据备份，以保障数据的安全。核心数据必须每天24小时可用，系统必须通过定期的、经常的和有效管理的数据备份来保存和保护这些数据，使用户可以随时访问这些数据。多年以来，磁带驱动器技术结合存储管理软件一直是一种经济简便的备份手段，而近年来，自动磁带备份系统提供了更好的备份解决方案，在存储管理、容量、性能和可靠性方面都大大超过了单磁带驱动器解决方案。因此，我们在系统设计时，考虑采用自动磁带备份系统对系统数据库进行自动备份。与以往较传统的手动单磁带驱动器备份方案相比，自动磁带备份方案具有如下优点（1）减少了人为误操作；（2）备份数据量大；（3）降低了备份工作的成本；（4）提高了备份、恢复性能；（5）省时和使备份工作更舒适；（6）提高了数据的可用性。在系统运行初期，作为一种暂时性替代方案，可以使用光盘刻录方式作为备份方式。382数据应用过程的安全设计（运行安全性）系统的运行安全，可以通过访问权限控制来解决。包括三个层次操作系统的访问权限、数据库的访问权限、数据的访问权限。系统具有严密的作业权限管理和数据保密功能。系统把用户区分为数据库管理者与数据库使用者进行权限认证，以严格控制作业人员的各项工作权、数据管理权、数据查阅权、参数设置权，保障整个系统的安全运行。系统提供数据库访问事件的系统日志维护。通过这些措施，使系统能够达到（1）安全性和秘密性未经授权，用户不得对数据进行访问；（2）完整性未经授权，用户不得对数据进行篡改，甚至删除；（3）不可否认性用户一旦对数据进行了修改，他就不能事后否认。建议在条件成熟的情况下，在基于INTERNET的空间信息发布部分采用以企业身份认证系统（ECA）的认证为核心。ECA通过先进的单钥公钥混合密码体制，数字签名、数字信封等加密算法和安全协议的运用，建立起了一整套严密的INTERNET/INTRANET身份认证系统，主要用于企业内或企业之间的安全管理和网上交易，它包括（1）注册服务（REGISTRATIONSERVER，RS）系统；（2）证书授权（CERTIFICATEAUTHORITY，CA）系统；（3）注册授权（REGISTRATIONAUTHORITY，RA）系统；（4）管理员监控系统（AI）；（5）以及中心数据库（OB）系统所组成。第四章城市规划基础空间数据建库第一节空间数据建库思想411海量空间数据管理系统最终将采用ESRIARCSDE实现海量空间数据的管理。无论是采用ARCSDE，还是文件系统方式，都要求对海量空间数据的存储和访问不仅满足准确性，而且要具备较快的访问速度，不会发生迟滞现象。数慧已建成并投入运行的城市规划管理信息系统，都比较好地解决了海量空间数据管理和存取的问题。例如在福州市城乡规划局，前期采用文件系统方式管理约6000余幅1500基础地形图库。后来采用ARCSDE转换入库，入库的基础空间数据超过10GB，前端并发访问用户数达到70台，后台采用HPLH4服务器，系统提供了724小时高效并发访问能力。无论采用何种方式，都实现了海量空间数据的高效并发访问，每个用户在使用时都感觉不到数据延迟的现象。在厦门市规划局，基础空间数据达到1GB，前端并发访问用户数超过40台，后台采用HPLH3服务器，其访问效率也完全能够满足用户调图用图的要求。412贯彻“多源数据，两种表达，多重用途”的建库思想“多源数据”是指数据获取来源的多样化手扶跟踪数字化通过图纸扫描数字化获取通过EPS电子平板测图系统获取通过航空或卫星遥感影像获取其他方式“两种表达”是指数据存储格式为GIS和CAD格式共存。GIS数据使用ARCSDE建库，CAD数据既可以使用MICROSTATIONDGN，也可以使用AUTOCADCAD数据AUTOCAD/MICROSTATIONDISTUPGDBGIS数据（ARCSDE）DWG/DXF。两种表达通过DISTUPGDB建立数据互换桥梁。“多重用途”是指既能满足勘测、设计、制图单位的CAD数据要求，也能够满足政府的业务管理和决策支持对GIS的数据要求。系统在把数据从GIS转换为DXF时，实现了符号的实体化，使GIS数据可以直接支持设计、勘测单位使用。测绘部门数据生产部门设计部门政府管理部门研究部门图41“多源数据，两种表达，多重用途”的建库思想从实际应用需求来看，基础空间数据的测绘生产部门通常采用AUTOCAD或MICROSTATION作为工作平台，生产的数据格式以AUTOCADDWG/DXF或MICROSTATIONDGN等CAD格式居多；但空间数据的应用部门，例如政府管理部门和研究咨询部门，通常采用ARCINFO、MAPINFO等GIS平台，使用的数据也多为GIS格式。通过数慧基础空间数据建库软件（DISTUPGDB），能够实现CAD数据与GIS数据之间的顺畅转换，使得一套数据，既可以表达为GIS格式，也可以表达为CAD格式，同时满足测绘、设计、管理、科研等多重用途。第二节基于ARCSDE的空间数据访问和优化技术由于ARCSDE本身所具有的海量数据存储、多用户并发访问、版本管理、长事务处理等强大优势，在GIS应用系统中引入ARCSDE作为空间数据存储和管理引擎，变得越来越普遍。随着ARCSDE的应用日益广泛，ARCSDE的性能越来越受到关注。本文以SQLSERVER数据库为例，从影响ARCSDE性能的关键环节出发，主要介绍数据库和ARCSDE两个方面的一些基本配置和调整手段。421主要内容影响ARCSDE性能的因素很多，但是归根到底包括两个方面，后台的SQLSERVER和ARCSDE的配置。SQLSERVER方面，不仅包含数据库组件大小定义、存储参数等内容，还包括SQLSERVER实例的初始化参数、SQLSERVER统计信息分析等内容。ARCSDE方面包括DBTUNE存储参数、空间索引、以及统计信息更新等方面。作为建立在后台数据库系统之上的空间数据库引擎，ARCSDE的性能很大程度上取决于SQLSERVER的性能状况。换句话说，如果没有良好性能的SQLSERVER系统的支持，就无法建立高效的ARCSDE数据访问引擎。422降低SQLSERVER磁盘I/O典型的SQLSERVER安装方便了数据库安装的过程，但一定不会达到预期的良好性能。没有经过认真配置和调整的SQLSERVER系统不会获得满意的效率。在SQLSERVER系统中，磁盘I/O冲突导致了大多数明显的性能上的瓶颈。除了购买更快的磁盘驱动器和附加的网卡外，问题的解决方法在于平衡文件系统中的磁盘I/O，尽可能将其降至最低，减少进程间I/O等待发生的可能性。1、合理放置数据库组件的参考原则如果估算好了数据文件的大小，就可以确定在文件系统中如何放置它们。数据库使用一段时间之后，一种正常的使用模式也就建立了，访问非常频繁的数据文件需要隔离在单独的磁盘上。2、分离表和索引每次SQLSERVER访问索引来定位到某个记录行时，它必须同时访问表来取出所指向的行。此时如果表和索引存放在同一个磁盘上时，磁头就需要在索引和表之间进行移动。尽可能不要把索引和表存储在同一个表空间中。始终将表的数据文件和索引的数据文件分开存放。当表及其索引的数据块位于同一磁盘驱动器时，这样做可以减少磁头移动的发生。3、按照活动性放置文件将联机重做日志文件存储在它们自己的磁盘驱动器上。经常进行编辑操作INSERTS，UPDATES，ORDELETES的SQLSERVER数据库具有非常活跃的联机重做日志文件。将联机重做日志文件和其他也需要频繁进行I/O操作的数据文件从物理上分离是很重要的。只要有可能，将日志文件创建在自己单独的磁盘驱动器上，或者和其他一些相对静态的文件一起存放。在一个经常进行编辑操作的数据库中，就I/O而言，联