烟台市国土资源空间数据管理平台-总体设计-

1、 北京佰信蓝图信息技术有限公司烟台市国土资源空间数据管理平台总体设计北京佰信蓝图信息技术有限公司2008年8月56目录1引言11.1编写目的11.2读者对象11.3参考资料11.4术语解释12总体设计32.1需求规定32.2运行环境32.2.1数据共享客户端软件环境42.2.2国土资源局应用(网络)服务器软硬件环境42.2.3国土资源局数据库服务器软硬件环境52.2.4管理/应用系统运行软硬件环境52.2.5开发环境62.3基本的设计约束62.3.1设计基本原则62.3.2总体设计思路72.3.3程序封装规则92.3.4界面设计规则92.3.5操作交互模式102.4平台框架设计112.4.1平

2、台逻辑架构112.4.2平台物理架构122.5人工处理过程143应用子系统设计153.1应用子系统划分153.2数据管理子系统153.2.1模块结构图153.2.2数据转换163.2.3坐标转换193.2.4数据入库203.2.5数据更新223.2.6元数据管理273.2.7地名/地址库的管理283.2.8历史数据管理293.2.9数据库逻辑结构管理303.3空间数据应用子系统323.3.1模块结构图323.3.2数据浏览333.3.3图层管理343.3.4数据查询363.3.5数据统计383.3.6数据编辑403.3.7制图输出413.3.8数据裁切423.3.9输出数据423.4权限管理子

3、系统443.4.1模块结构图443.4.2组织机构管理443.4.3权限管理463.4.4登录界面473.4.5权限模块接口473.4.6日志管理483.5地图制图发布子系统483.5.1模块结构图483.5.2地图分发服务管理493.5.3分发地图制作503.5.4地图服务发布503.5.5发布网站制作503.5.6地图服务管理513.6webgis浏览器端地图浏览功能513.6.1模块结构图513.6.2web地图浏览标准工具集513.6.3地图距离量测513.6.4空间条件查询523.6.5属性条件查询523.6.6模糊查找523.6.7缓冲分析523.6.8地图输出523.6.9客户端

4、接口523.6.10封装成webcontrol534地名/地址534.1概述534.2地名/地址功能的设计534.2.1地名/地址匹配544.2.2地名/地址匹配webservice545数据共享545.1通过webgis共享数据545.2通过web services共享数据545.2.1针对城管局现有系统545.2.2通用接口556规范与标准体系的建设556.1建设目的556.2建设原则567接口设计567.1外部接口567.2内部接口567.3技术路线568系统出错处理设计578.1出错信息578.2补救措施588.3系统维护设计581 引言1.1 编写目的本文档根据调研包括和需求分析说明

5、文档的成果提出系统的总体设计方案，并从总体上为今后的项目实施工作提供指导性意见，旨在向读者介绍如下内容：1. 系统的总体架构；2. 系统模块的划分、模块的功能及相关技术点的简单描述；3. 系统安全及数据安全策略。1.2 读者对象本文档的读者对象如下：1. 烟台市国土资源局地理信息中心2. 项目监理单位3. 北京佰信蓝图信息技术有限公司烟台项目组全体成员1.3 参考资料名称作者烟台市国土资源空间数据管理平台投标技术方案0810烟台市国土资源空间数据管理平台调研报告烟台市国土资源空间数据管理平台需求分析说明书烟台市国土资源空间数据管理平台数据库设计说明书1.4 术语解释术语描述数据共享指烟台市国土

6、资源局地理信息中心通过政府专网或公众网，向各兄弟文档或委办局以及公众共享数据信息（包括基础地形数据、地名/地址数据等信息）。其目的是统一相关数据的来源、统一烟台市基础数据体系、为支持政府决策提供更好更快捷的服务。数据共享包括一系列的数据共享服务，这些服务分别通过webgis、webservice、esri arcims等技术或产品建立。框架数据集为统一管理城市空间数据和非空间数据，必须将这些数据纳入到统一的体系架构下，这套体系架构包括一套数据标准、一套空间和非空间数据库的建设规范、一套数据库管理软件、一套数据共享及安全规范，为了很好的支持数据的应用，这套体系下的数据和系统必须是开放的、共享的，

7、与此同时，还要保证数据安全。我们称这套体系架构为框架数据集。webservice是指那种自包含、自描述、模块化的应用程序，这类应用程序能够被发布、定位，并通过web实现动态地调用。web 服务所实现的功能，可以是 从简单请求到复杂商业过程的任意功能。一旦一个web服务被配置完毕，其他的应用程序，包括其他web服务就能够发现并调用该服务。因此，利用web服务技术，可以很好地实现服务在web层次的互操作，并为服务的整合，特别是电子商务领域中商业过程的组合或服务链的形成提供了良好的基础。gisgeographical information system，地理信息系统。esri arcgis des

8、ktop由esri出品的arcgis软件系列中的桌面产品，这套产品包括arcmap、arccatalog、arcscene(三维扩展)、arcglobe(三维扩展)、arcreader、arctoolbox等桌面应用软件。esri arcgis arcengineesri系列产品之一，乃是基于arcgis arcobjects封装的gis二次开发框架，通过该框架，我们可以灵活地定制业务功能，并能够实现arcgis desktop中大部分的功能。esri arcgis arcsdeesri出品的用户数据库空间数据管理的空间数据引擎(spatial database engine)， arcsde

9、屏蔽了各种数据库(比如oracle、ms sql server、db2等)之间访问的差异性，使我们能够快速、高效地浏览空间数据。esri arcgis arcserveresri网络gis产品之一。esri arcgis arcimsesri网络gis产品之一。webgis即网络地理信息系统，及通过网络浏览器能够访问的发布在gis服务器上的地理信息系统，它是网络技术与gis相结合的产物，也被称作网络地图。ogcopen gis consortium，开放gis协会。wmsweb地图服务，利用具有地理空间位置信息的数据制作地图。其中将地图定义为地理数据可视的表现。wfsweb要素服务，web地图

10、服务返回的是图层级的地图影像，web 要素服务（wfs）返回的是要素级的gml编码，并提供对要素的增加、修改、删除等事务操作，是对web地图服务的进一步深入。wcsweb覆盖服务，面向空间影像数据，它将包含地理位置值的地理空间数据作为“覆盖（coverage）”在网上相互交换。gmlgeography markup language，地理信息标记语言，它规定了一系列的用xml语言来描述地理信息的规范，使得空间信息能够在网络间共享和传输。2 总体设计2.1 需求规定本系统主要是实现对烟台市国土资源局的空间数据的管理、更新、维护、应用和共享。空间数据的管理需提供空间数据的规范化、空间数据的格式转换

11、、坐标转换、数据监理、数据入库、数据更新等。数据应用需能进行空间数据的查询、制图输出、数据发布等。数据共享可实现与其他委办局数据的共享。2.2 运行环境烟台市国土资源空间数据管理平台的运行环境分如下几个部分：1. 兄弟单位或委办局共享数据用户客户端软件环境，如果需要叠加专题图，可能还需要数据库服务器和专题数据共享服务器，但本平台对此不做强制要求；2. 公众共享数据用户客户端软件环境；3. 烟台市国土资源局应用（网络）服务器软、硬件环境；4. 烟台市国土资源局数据库服务器软、硬件环境；5. 烟台市国土资源局平台管理/应用子系统软、硬件环境；6. 系统开发软件环境。1和2统称为共享数据用户客户端，

12、本文档只介绍其软件环境。2.2.1 数据共享客户端软件环境操作系统windows xp、windows server2003或者vista软件主要是microsoft internet explorer7.0其它还要视实际访问情况而定，比如用户可能会通过arcgis desktop访问国土资源局信息中心提供的arcims数据服务 2.2.2 国土资源局应用(网络)服务器软硬件环境软件环境操作系统windows server 2003软件网络发布：iis6.0oracle数据库管理：oracle client 10g空间数据相关功能：esri arcengine v9.3空间数据库访问引擎：es

13、ri arcsde v9.3 for oracle10gaspx网页支持：microsoft .net framework v2.0硬件环境处理器四核英特尔至强处理器，主频2.4ghz，支持em64t，单颗处理器缓存6mb l2 cache，处理器数量4颗内存8g ecc内存硬盘10k 2146g热插拔硬盘网卡1000m以太网卡光驱dvd/cdrw combo光驱2.2.3 国土资源局数据库服务器软硬件环境软件环境操作系统ibm unix ax5.3软件数据库：oracle database 10g硬件环境处理器8(满配16)个64位1.80ghz risc处理器，处理器缓存l3144m(最大

14、288m)内存ddr2内存16g（最大128gb）硬盘scsi硬盘15k 2146g网卡4块千兆网卡光驱dvd/cdrw combo光驱2.2.4 管理/应用系统运行软硬件环境软件环境操作系统windows xp、windows server 2003或者vista软件microsoft internet explorer7.0esri arcengine v9.3microsoft .net framework v2.0oracle10g数据库访问组件硬件环境处理器英特尔奔腾4以上内存大于2.0g显示卡独立显卡，显存128m硬盘空间=60g光驱dvd/cdrw combo光驱2.2.5 开发

15、环境软件环境操作系统windows xp、windows server 2003或者vista软件开发数据库服务器：windows server 2003软件webgis开发：microsoft internet explorer7.0+iis6.0开发组件：esri arcengine v9.3开发工具：visual studio 2005+ microsoft .net framework v2.0oracle10g数据库访问组件开发数据库服务器：oracle database 10g+arcsde9.3硬件环境处理器英特尔奔腾4以上内存大于2.0g显示卡独立显卡，显存128m硬盘空间=6

16、0g光驱dvd/cdrw combo光驱2.3 基本的设计约束2.3.1 设计基本原则本系统设计将遵循以下原则：1. 分层设计原则，将逻辑处理和界面、以及人机交互处理分离，以提高代码和模块的重用性；各子系统中和各子系统间的相似功能采用共用的模块进行处理，但需要将界面和控制分离，按各子系统的要求进行设计和开发；2. 易用性原则，所有功能面向的业务人员计算机水平都不高，需要提供自动或半自动化的易操作人机交互方式；3. 灵活性原则，对于市政行业我们的理解还难以深刻，因此对各需求的实现要易修改和易配置，能很容易的实现功能定制和修改；4. 易扩展原则，系统框架的设计和各核心模块的设计，需易于扩展，以满足

17、将来项目二期功能扩展的需要；5. 系统中较常见，公司以前做过，以及容易理解和实现的功能，设计尽量简略，而对于系统中的核心功能、用户比较关注的功能设计尽量详细。2.3.2 总体设计思路 引入框架数据集烟台市国土资源管理平台建设的根本目的如下：1. 建立空间数据管理和应用系统，协助烟台市国土资源局提高相关业务的能力，并帮助其以统一的方式管理空间数据；2. 为烟台市各个专业部门建立的专业系统提供统一的数据共享基础，以便于专业应用系统能够在统一标准、统一数据基础的情况下实现业务运行，从而保证数据的共享与交换。为了达到这个目标，必须基于先进的it技术，充分考虑与其他信息系统的衔接，在多源数

18、据接口以及网络环境的开放性基础上集成相关应用，为此我们引入了框架数据集的概念，该概念包含如下内容：1. 支持框架数据集的一系列软件、硬件平台，这一点上面已有描述，通过这套软硬件平台，最终能够实现框架数据集的共享；2. 一套数据规范，将烟台市地理空间信息中多比例尺、多类型的海量数据归纳在统一的空间数据架构之下；3. 一套数据共享服务，以便外界通过这些服务获取数据，并对数据进行专业的应用；4. 一套数据安全保障体系，包括软件、硬件体系；5. 基于esri arcgis geodatabase和arcsde建立的统一的数据模型和空间数据引擎；6. 数据本身，包括空间数据库、地名/地址库、元数据库以及

19、专业信息库（比如人口、资源信息库）；7. 框架数据集应该是开放的、可扩充的，意即框架数据集中的数据、系统都应该是开放的、可伸缩的。 打造烟台市国土资源局应用及数据服务平台在信息平台的建设过程中，所涉及到的空间数据是全市其他政府职能部门和各单位相关业务处理及决策过程的空间定位基础和重要依据。因此，在建立本平台的同时，应该着眼于打造烟台市国土资源局地理信息的服务平台，为市属各政府部门和各单位提供基础地理信息的综合服务。为此，应该充分考虑采用主流gis平台（如：esri产品系列）、大型关系数据库技术（如：oracle）、主流软件开发技术和现代网络通讯技术，充分考虑与其他信息系统的开放互

20、联、多源数据接口、数据之间的关联以及网络环境的开放性的基础上，形成以完备的空间数据库为基础，以开放的专题地理信息服务平台为依托，集成城市政府部门相关应用，建成烟台市信息化建设的重要空间基础设施之一。 制定一套统一的数据规范和标准体系本管理平台的建设，必须彻底地采用开放策略。而规范和标准，是保证开放的重要前提条件。同时，平台覆盖面广、建设周期相对较长，特别是各专业信息系统在分头进行建设的过程中，必须有一套统一的规范和标准体系，才能保证各系统与信息平台的一致性和建成后的互联互通。为了实现烟台市国土资源局空间数据的建库、共享、应用和动态更新，发挥信息平台的整体和集成效应，有必要制定一套

21、完整配套统一的规范标准体系。整个系统的标准化体系应采用系统科学的理论和方法，在参照与遵循国家标准、行业标准及相关规范和标准的基础上，结合烟台市国土资源局的实际情况，制定适用的、开放的、先进的标准化体系，满足烟台市国土资源局信息化建设和可持续发展的要求。 使用统一的应用平台和数据共享平台平台建成后，需要充分保证数据的共享和功能互操作。同时，平台还要具备良好的可维护性和扩展性。因此，项目建设应该尽量采用统一的基础平台。包括操作系统平台、数据库平台、地理信息系统平台和应用平台。采用统一平台，可避免不必要的系统间数据的转换、功能的接口、以及系统升级扩展时大量的维护工作量，保证系统的一致性

22、和稳定性。 贯彻面向对象的软件设计思想在软件开发技术中，面向对象的软件开发技术成为当今主流。本信息平台的建设与开发将采用面向对象的软件工程方法，包括面向对象的分析方法、面向对象的建模技术、面向对象的编程技术，严格按照软件工程的思想和技术要求进行项目需求分析、系统设计、编码、测试和维护、质量控制和项目的管理与监控，项目进行的各个阶段都能够提供完备详实的文档资料。同时严格按照软件工程的要求进行系统建设的规划、管理、开发、风险跟进及规避。在软件分析过程中，采用面向对象分析方法（ooa），使用rational rose或microsoft visio等计算机辅助软件工程工具（case）。

23、在系统设计和建模过程中，采用面向对象的软件设计方法（ood），遵守统一建模语言（uml）的标准规范。在软件开发过程中，采用面向对象的编程方法（oop），使用面向对象的visual studio.net与java编程环境和组件开发技术。2.3.3 程序封装规则在开发过程中，如果能够使用esri.arcgis.controls中提供的tool或者command，则尽量使用；否则我们就要借用arcgis提供的机制封装自己的功能，该机制简述如下：1. 所有的tool将继承esri.arcgis.adf.baseclasses.basetool类，像点击/拉框查询此类功能就应该封装为tool；2. 所有

24、的command将继承esri.arcgis.adf.baseclasses.basecommand类，像删除实体、全图显示这类功能就应该封装为command。在权限管理子系统中，可不必遵守上述规则，注意：在所有使用mapcontrol之类控件的系统中，都要遵守上述规则。另外，如果多个模块共同使用一个功能，那么该功能就应该由其中一方封装实现，具体实现者可经过交流确定。2.3.4 界面设计规则下图是word中的“选项”对话框：本对话框将作为我们实现界面的标准参照，界面实现规则如下：1. 字体是控件默认字体即可，一般都是宋体、9pt；2. 界面尽量大些，最好不是以正方形出现；3. 按钮（butto

25、n）高度26、宽度90，如果字数溢出，则延长宽度，按钮上各字之间不加空格。4. “确定”、“取消”按钮的布局和按钮之间的距离如图中所示；5. 尽量给各控件加快捷键，比如上述“启动任务窗格（r）。2.3.5 操作交互模式由于本系统主要是以gis服务为主，因此，人机交互频繁并且较复杂。为让用户高效完成工作，系统所有的人机交互都采用向导式界面指导用户一步步完成交互操作，同时，在交互过程中，尽量提供默认设置，以尽量减少用户输入的数据，并提供详细的详明，帮助用户完成操作。2.4 平台框架设计2.4.1 平台逻辑架构如图所示，本平台总体上涵盖了数据层、业务及共享支持层、业务应用层三个层次的内容，在系统应用

26、以及数据访问过程中，需通过权限控制及用户验证、数据安全规范、行政法规来保证数据的安全性。 数据层数据层包括数据存储层及数据访问层。.1 数据存储层为整个项目数据提供了永久化存储的支持。主要包括空间数据库、地名/地址库、元数据库以及平台管理与维护数据库。分别存储了烟台市国土资源空间空间数据管理平台所包括的矢量数据、影像数据、dem数据、元数据、地名/地址数据、历史数据、系统日志数据等等。采用关系型数据库（rdbms）对这些数据进行存储与管理，其中空间数据需要通过空间数据引擎（sde）存储于rdbms中。.2 数据访问层数据访问中间件的引入是为了隔离具体的

27、数据库存储细节，它为上层提供一个透明的数据访问接口，使得上层不必关心数据存储的位置和格式。当数据存储发生变化时，受影响的也仅仅只是数据层，而不会影响更高层的接口。数据访问中间件必须支持工业标准的dbms平台（如：oracle、sqlserver、db2等），实现透明的数据访问接口。在本系统中空间数据库之类的gis数据将通过arcsde空间数据引擎访问，而其它比如元数据、地名/地址数据则通过ado.net访问，其中ado.net的oracleclient又调用了oracle数据访问组件。通常是上述两种访问方式结合在一起实现特定的功能。 业务及共享支持层提供数据管理/应用系统、数据共

28、享服务和webgis，后二者属于数据共享机制，而前者则主要支持国土资源局的业务应用和数据管理。本层是系统赖以构建和运行的基础平台，理想的基础平台层应该采用统一的基础gis软件及开放的开发环境并遵循主流的软件工业标准，包括esri的gis软件、基于主流it技术的应用开发环境以及开发环境所能够支持的组件封装和面向服务的技术。 业务应用层烟台市国土资源局内部、兄弟单位、委办局及公众对空间数据的应用，另外，国土资源局内部还将管理空间数据。2.4.2 平台物理架构如上所述，烟台市国土资源空间数据管理平台的用户大致分如下三类：1. 烟台市国土资源局内部用户：此类用户将通过c/s架构下的桌面应

29、用程序进行空间数据的管理以及业务应用；2. 兄弟单位及委办局用户：此类用户将通过ie或者其它比如arcgis desktop软件访问国土资源局地理信息中心发布的webgis或者数据共享服务；3. 公众普通用户：通过ie浏览器访问webgis，属于权限最小的用户组。4. 后二者统称为网络用户。 c/s桌面系统环境包括支持普通的查询统计、空间分析、地图制作、地图浏览的桌面gis模块，为业务方案专门定制的gis应用程序和其他支持特定业务需求的gis客户端也包括在这一类别中。桌面应用程序可以通过标准的网络协议部署在分布式的局域网环境中，应用程序的执行需要支持本地工作站的操作系统环境，使用

30、标准的网络协议可以直接访问分布式gis数据。 网络系统环境为网络用户提供基于web的地图产品。支持浏览器客户端的gis用户，并且可以作为桌面(如空间数据应用系统或者arcgis desktop)客户的数据源。web系统环境允许一个应用程序同时支持一大批并发的gis用户，每个请求可以在数秒时间内进行处理并将结果返回给浏览器客户端。 物理架构图考虑到空间数据管理平台用户的类别、需求和用户对未来系统使用状况，以及目前gis应用软件技术发展现状，本平台采用b/s和c/s混合的体系结构。gis平台信息发布和数据共享业务采用b/s体系设计，局域网内各类用户均可基于浏览器方式获取

31、地图数据发布服务；而gis平台中心与部门的数据维护、数据管理、平台维护、以及各业务系统的gis处理等部分采用c/s体系设计。为了降低系统维护难度，平台数据和应用管理采用集中式管理，主要在信息中心部署gis数据库服务器、应用服务器和web服务器。烟台市国土资源空间数据管理平台的物理架构如上图所示。2.5 人工处理过程本系统运行过程中，需要人工处理的过程主要有以下几项：1. 对于要导入数据库的电子表格数据，若不符合制订的标准和规范（表格项、内容等），需要业务人员人工进行修改和整理；2. 对于要导入的cad设施图形数据，若不符合制订的标准（分层、标注等），需要数据管理人员人工进行修改和整理。3 应用

32、子系统设计3.1 应用子系统划分烟台市国土资源空间数据管理平台包含如下几个子系统和模块：1. 空间数据管理子系统：提供数据检查、入库、删除、更新、坐标转换、数据格式转换等功能，以及元数据查询和管理功能；2. 空间数据应用子系统：主要提供查询、统计、制图、编辑、浏览等功能；3. 地图制图发布及地图管理系统：供用户向网络服务器发布地图，并管理这些地图；4. web地图浏览子系统：及ie前端数据浏览，该子系统供用户通过ie等web浏览器浏览网络服务器上发布的地图，并提供缩放、漫游、查询、分析、图层动态叠加等功能，特定角色的用户只能浏览特定的地图。5. 数据共享系列服务：为烟台市国土资源局信息中心数据

33、共享能力建设的内容，各兄弟单位、委办局、公众可以通过这些服务和上述webgis访问信息中心共享的空间或非空间数据，或者使用服务中提供的地名/地址匹配功能；6. 地名/地名模块：包括地名/地址库的管理、地名/地址的匹配，前者将被融合到上述空间数据管理系统中，而地名/地址匹配功能将被融合到空间数据应用系统、webgis和数据共享服务中。7. 权限管理子系统：按照本单位的组织结构组织用户信息，并可定义用户角色及权限，此外，该子系统还包含日志管理模块。3.2 数据管理子系统3.2.1 模块结构图数据管理子系统包括数据转换、坐标转换、数据入库、数据更新、数据输出、矢量数据监测与处理、地名地址管理、历史数

34、据管理等模块。本子系统的功能结构图如下：3.2.2 数据转换 模块概述数据转换模块主要是把中间格式的数字化成果或者现有的数据格式转换成为空间数据库可以录入的gis数据格式，如图所示：在本子系统中需要的是从dwg/dgn格式到shp格式(arggis文件格式)的无损转换接口，它的设计原则如下：1. 标准对应的原则数据转换是连接中间格式数据和gis数据的枢纽，一个好的转换接口可以保证转换后生成的gis数据在内容上不少于转换前的数据，即无损转换。因此要在中间格式的规定和数据库中数据结构设计的时候保证实体的一一对应。2. 自动化原则转换程序应尽可能地实现自动化，减少人工干预，应该对中间格

35、式数据进行属性的提取工作，保证转换后的编辑工作量很少或者是没有。3. 容错原则对中间格式数据中存在的错误，能够及时发现并且给出提示，并且转换程序本身要有一定的容错能力。4. 效率原则转换程序应该在考虑准确性的基础上兼顾效率，缩短单位图幅数据的转换时间，以适应海量数据转换的要求。 功能组成数据转换功能包括数据导入和数据导出功能。在空间数据管理子系统中，这两个功能被包含在数据导入与数据输出模块中。 顺序图.1 数据导入说明：1、 该功能有一定的权限要求，不是所有的业务人员都能进行数据导入；2、 只支持cad和shape格式文件的导入；3、 导入时，需写数据

36、转换日志，若出错，以便查找出错原因。4、 导入后存储在临时数据库中。.2 数据导出说明：1、 数据导出前先设定导出范围，并选择须导出的图层；2、 转出时，须同时写数据转换日志，若出错，可查看原因。3.2.3 坐标转换 模块概述数据转换提供数据在不同坐标系统之间的转换功能，实现数据的统一与共享，如图所示： 顺序图3.2.4 数据入库 模块概述数据入库是指将转换后的符合入库格式标准的数据导入到数据库中，数据入库的时候主要考虑以下几点。1. 数据追加向已有的featureclass或者rasterset中追加数据，在向featureclass追

37、加数据后，将协助用户进行图形接边。在向rasterset中追加数据时，将自动镶嵌或者拼接栅格数据。2. 自动接边机制建立接边判断的机制，检查实体是否需要和数据库中已经存在的其他实体接边，如果需要则执行接边操作，也就是说入到数据库中的所有数据是无缝拼接在一起的，下面的示意图表现了居民地自动接边后的结果。自动接边就是将相邻图幅后在入库的过程，把图幅边界上标识属性完全相同的多个地物，连接成一个地物，这一过程涉及到图幅边界各地物属性一致性的检查和地物几何（geometry）的合并，以及合并后属性的处理。3. 入库的完整性应该保证入库数据全部导入到数据库中，不丢失几何信息和属性信息。如果在入库的过程中有

38、数据转换，比如将dwg数据入库，那么或多或少都会有数据丢失，此功能要求用户在通过autocad、microstation等非arcgis工具编辑数据时，遵守严格的规范，关于此规范本文不作讨论。4. 入库的效率由于烟台市基础地理信息系统数据量大，因此必须千方百计的提高入库程序运行效率，缩短入库时间。5. 按图幅数据入库在arccatalog中，如果要入库n个图幅的数据，并且每个图幅中有m个图层，那么至少需要nm次操作，每次操作按照鼠标点击4次算，用户至少要点击nm4次，并且很有可能点错(dwg和coverage格式数据的入库则更麻烦)，因此，为了方面用户导入图幅数据，必须提供按照图幅入库的功能。

39、栅格数据的导入可能会简单一些，因为一个图幅很可能就是一个栅格数据文件。 实现思路1. 提供图幅入库界面，在该界面上，用户可以选择图幅数据所在的文件夹；2. 把文件夹下的图幅读到一个图幅列表中，在该列表中用户可以选择本次要导入哪些图层，默认是全部都导入；3. 还应该允许用户选择是否合并各个图幅中相同的地物类，比如图幅a中有河流，图幅b中也有河流，那么这两个河流地物类是否应该合并在一起；4. 在按图幅入库的过程中，将记录下图幅与featureclass或者rasterdataset之间的关系，以便将来查询这些地物类或栅格数据集的图幅元数据。 顺序图3.2.5 数据更新3

40、.2.5.1 模块概述数据更新模块是用来更新数据库中现有的数据。 功能组成.1 数据更新范围选择供用户选择数据更新范围，到时需要在空间数据管理系统的预览界面中添加更新范围选择工具，系统将根据该范围把相应地物类中的数据“切”出为shapefile，然后把这些shapefile导出为dwg数据，也就是说，shapefile更新数据导出的中间格式。.2 数据更新当用户导出他要更新的范围内的数据后，可以在autocad中修改他们导出dwg数据，在修改完毕后，再向数据库相应地物类中导入这些数据，在导入前，系统将提示是否导出该地物类为历史数据。本功能涉及到根据地物

41、属性修改地物功能，用户把在更新结果入库时，系统要根据这些地物的属性找出featureclass中相应已经存在的地物，并用上述更新结果修改它们，在修改的过程中注意几何数据和属性数据都要修改（因为地物的几何形状和属性都有可能不用户修改），以保证数据的一致性。用户对数据的添加、修改操作结果将被更新到数据库中，目前暂时不支持删除更新。数据输出 模块概述将geodatabase中的矢量数据以autocad dwg、shapefile或者其它常用的格式输出，在实现的过程中应该注意，除了实现单个featureclass的输出外，还要实现针对featuredataset批量数据的输出，在输出fe

42、aturedataset为dwg数据时，要把相应dataset下的所有featureclass都输出到一个dwg文件中。 顺序图矢量数据质量检测与处理 模块概述矢量数据质量检测与处理模块是对即将入库的数据的质量进行检测，对并检测出的质量问题进行处理。 功能组成矢量数据质量检测与处理模块包括数据质量检测和数据处理两个功能。.1 数据质量检测1. 图层与编码检测通过对加入视窗的图层自动进行符号化，再根据不同的符号对图层与编码进行直观的检测。其功能实现思路为：选择工具菜单“图层与编码检测”，指定当前图层或进行检测的数据集，而后点击确认进行检测，

43、如果错误，在图层列表中列出错误。2. 拓扑关系检测包括构线、面拓扑关系检测、要素重叠性检测、要素自相交检测。利用geodatabase的拓扑关系对构面的正确性、要素的重叠性以及要素的自相交性进行检测。此功能的实现思路如下：1 可以参看arccatalog中的new topology的功能，将所有的拓补关系抽象出来分别定义成拓补规则（rule）；2 然后用拓补规则去检查用户设定的图层；3 可以先实现重复点、伪节点、悬挂点等拓补错误的检查；4 选择数据源，而后点击“拓扑检测”，选择拓补规则，确认后开始拓补检查，其结果显示在地图显示框，双击可进行修改；5 支持错误信息的输入/输出功能(文本方式)，以

44、备今后修改。3. 无效数据及空图层检测对图层中的零长度线、零面积面、以及空的无效图层进行检测。功能实现思路：选择待检测的数据源(geodatabase)，而后点击“无效数据及图层检测”工具，进行检测，其结果显示在地图显示窗和图层列表中。4. 图幅接边检测对分幅数据的接边正确性进行检测。功能实现思路：通过ctrl加鼠标，在地图分幅显示窗中选择已进行接边的数据，而后点击“图幅接边”工具，进行检测。.2 数据处理提供数据管理员在通过数据质量检测工具查出数据错误后，进行错误的纠正与处理的功能。1. 数据自动分层根据创建的数据模型，自动对sde geodatabase数据集中的点、线、面分

45、层。功能实现思路：选择进行数据分层的sde geodatabase数据源，点击“自动分层”工具，系统分层完毕后，自动加载到当前地图显示窗体中，并在图层列表中列出分层结果。2. 数据自动赋编码根据创建的数据模型，自动对sde geodatabase数据集中分层的数据自动赋编码。功能实现思路：选择需进行编码的数据源，选择“自动编码”工具，系统自动编码后显示在当前地图显示窗口。3. 自动清除无效数据及空图层自动清除检测出来和中极短线、零面积的面、以及空的无效图层。实现思路：选择需进行清除无效数据的数据源，选择“自动清除”工具，系统完成后在当前地图显示窗口显示结果，对无用的进行红色提示。4. 拓扑修正

46、利用geodatabase的拓扑修正功能，修正检测出来的拓扑错误。实现思路：择需进行拓扑修正的数据源，选择“拓扑修正”工具，系统完成后在当前地图显示窗口显示结果，并对错误信息进行红色提示。 顺序图3.2.6 元数据管理 模块概述元数据管理包括元数据信息的查询、添加、删除、修改和导入功能，除导入功能外，其它功能为基本管理功能。在本烟台市国土资源空间数据管理平台中，元数据包含如下内容：1. 基本元数据信息：featureclass的属性及空间参考信息，raster dataset、raster catalog的空间参考信息；2. 图幅元数据信息：包括图幅的产品信息、图廓

47、信息、生产单位信息等，本平台通过图幅号与featureclass、raster dataset以及raster catalog建立关联，其关系示意图如下： 功能组成.1 元数据的导入将特定格式的数据导入到元数据库中，由于元数据的原始格式多种多样，比如有txt格式的、excel格式的，并且这两种格式中不同生产单位出来的元数据用不相同，因此，可能会针对各个格式分别开发导入工具。在导入txt格式的元数据时，很可能会出现一个txt文件就描述一个图幅的元数据的情况，因此有必要实现元数据的批量导入功能。.2 基本管理功能如上所述，基本管理功能包括查询、添加、修改和

48、删除，后三个功能将基于查询结果实现，本功能组的实现思路如下：1. 设计元数据查询界面，用户可以在其中输入查询条件；2. 在查询结果列表中，用户可以添加、修改、删除元数据信息。3.2.7 地名/地址库的管理 模块概述同元数据管理模块类似，本模块包含地名/地址库的导入以及地名/地址信息的查询、添加、修改和删除等功能，后面四个功能将合在一个界面中实现，统称为基础管理功能。 功能组成.1 地名/地址信息导入地名/地址信息的来源亦是多方面的，但总体来说有两类：1. 空间数据：比如空间数据中行政区划、居民点、河流等图层，都可以抽取元数据；2. 非空间数据：比如某些

49、单位原有的地名/地址数据库、excel文件等。空间数据导入功能可以在前期确定下来，但是地名/地址数据库、excel文件等非空间数据导入功能则需要根据实际情况而定。在实现空间数据导入时，应该遵循如下思路：1. 要求用户选择空间数据源，比如shapefile或者geodatabase中的某个featureclass；2. 允许用户选择向哪个地名/地址表中导入数据，以及如何匹配字段。.2 基本管理功能地名/地址信息的添加、修改、删除功能都将基于查询功能实现，本功能组的实现思路如下：1. 提供查询界面，让用户输入查询条件以查询地名/地址信息；2. 在查询结果列表中，用户可以修改、删除信息

50、；3. 设计添加记录界面，供用户添加地名/地址信息。3.2.8 历史数据管理 模块概述实现对历史数据的管理。 功能组成本模块包括如下功能：1. 对比浏览：通过多版本数据叠加以达到对比浏览的目的；2. 版本合并：将用户指定的某几个历史时刻的版本合并成一个版本；3. 历史回溯：将图面显示的数据回溯到用户指定的版本；4. 清空版本：将数据库中该图层所有的历史的和现势的数据全部清空。 实现思路1. 建立与基础数据库平行的历史库，后者与前者的结构一模一样，甚至在用户提交版本的时候，就是导出现有的数据库，并加上版本标签。如果这样实现，提交版本的动作就会很大，并且用

51、户只能定时提交版本，而不能及时提交，因此使用本方案的可能性不大；2. 使用arcengine提供版本机制来管理图形版本，如果有“文”方面的版本，那么可以通过数据库结构设计层次覆盖，而上层则需要提供“文”版本相关的功能，这一方案比较灵活，且开销比较小，但是要注意：当用户通过数据管理子系统更新数据的时候，通过应用子系统编辑数据的时候，都需要注意版本的调用与形成。3.2.9 数据库逻辑结构管理 模块概述烟台市基础地理信息系统的一个主要设计原则是“多子库，多应用”，也就是说在数据库中存放不同专题（1：1000地形图数据或1：2000地形图数据）的数据。同时这个原则也意味着随着用户和应用程

52、序对数据库应用的进一步深入和扩展后数据库可以提供相应的数据。因而数据库必须具备灵活的扩充机制，可以增加已有专题数据的内容或是增加新的专题数据子库。逻辑库功能设计应遵循以下原则：1. 逻辑性原则从应用的角度来看，反映在用户和应用程序端的永远是数据库的逻辑结构，所以程序数据库的扩充是以逻辑层扩充驱动的，由于在整个数据库中逻辑层和物理层是唯一对应的关系。也就是说一次完整的数据库的扩充操作必须有包括一个数据库逻辑层和对应的物理层的添加。2. 层次性原则从数据库的逻辑设计可以看出，数据库的逻辑层是成树状组织的。子库是这个树状结构的主节点；每一个子库包含的节点够成该子库的大类，作为树状结构的二级子节点；每

53、一个大类包含该大类的图层作为树状结构的三级子接点。所以在对数据库做逻辑扩充时必须明确添加对象的在数据库中的父子关系，也就是在树状结构中的位置。当添加大类的时候必须指定大类所属的子库，在添加图层的时候必须明确图层所属的大类，子库是数据库的主接点，可以自由添加。另外逻辑库中最底层的单位是物理数据featureclass、rasterdataset或者rastercatalog。 逻辑库的功能设计.1 添加、删除逻辑类添加或者删除指定的逻辑类。逻辑类可以嵌套，一个逻辑类中既可以包含子逻辑类又可以包含物理图层；在添加逻辑类的过程中，可以关联数据库中当前的物理图层数据。删除一

54、个逻辑类时，仅仅是对逻辑库的操作，而不会修改物理库。.2 添加、删除物理图层指向逻辑类中添加或者从其中删除物理图层，也即关联或者注销物理图层与逻辑类的关系，注意这两个操作也仅仅是对逻辑库的操作，而不会影响物理库，也就是说，向逻辑类中添加物理图层时，只能添加数据库中现有的物理图层。 实现思路封装数据逻辑结构展现方法系列，对这套方法的功能要求及实现思路如下：1. 在指定的树控件上展现数据逻辑结构，在本系统中，用户将传入system.windows.forms.treeview对象，此方法将在该“树”上展示逻辑结构；2. 获取指定的图层节点对应的地物类(featurecl

55、ass)或者栅格(raster)数据对象；3. 定义一套规则，该规则决定了用户如何通过逻辑结构上的信息获取对应的地物类或栅格数据，并实现相应的方法，比如定义用户可以通过指定大类、小类和图层名称获取相应的数据；4. 以特定结构的字符串（可能是xml）来描述数据逻辑结构，并返回给用户，由用户根据来决定如何展现逻辑结构；5. 实现一个方法，该方法以图层(ilayer)对象、地物类标识或栅格数据标识(也可能直接是featureclass对象或栅格数据对象)为输入参数，判断图层对象的数据是否是指定的数据，标识的规则由开发人员自己定义，比如地物类标识可能是“大类.小类.地物类名称”；6. 提供以featureclass或者rasterset创建图层对象的方法，输入参数是featureclass对象或者rasterset对象，返回ilayer对象。注意：在具体实现时，上述2方法可以是3方法的封装，而1方法可以是4方法的封装。另外，逻辑结构是以xml格式保存到数据库logicdatabase表中。上述几个