增城市地下管线信息系统概要设计说明书

1、增城市地下管线信息管理系统概要设计说明书广州城市信息研究所2021年12月16日文件状态： 草稿 正式发布 正在修改模版编号：DCI-TS-Tem-BaseDesign文件编号：13125-DCI-TS-BaseDesign当前版本：V1.0作 者：蔡名渠生效日期：2021年12月16日审批编制蔡名渠、仲威强、黎赟杰2021-11-10审核樊星2021-12-15批准陈敏仪2021-12-16文件更改摘要：日期版本/状态修订说明修订人审核人批准人2021-11-10V1.0/初稿蔡名渠、仲威强、黎赟杰樊星陈敏仪备注：1. 文档的初始版本号以“草稿进行标识，即大写字母V和2位阿拉伯数字组成。每次

2、版本变化从小数点后的数字开始升级，变化范围为09，逢10进位。2. 文档通过评审后，“版本/状态应为“V正式发布。3. 在“正式发布之后，如有修改，“版本/状态应为“V 1.y/修改 “y可根据次数依次递增，取值范围为“19。再次通过评审后，“版本/状态应为“V正式发布，依此类推。目 录1引言4编写目的4文档约定4预期的读者和阅读4术语52工程概述6工程背景6设计目标6需求概述7管线管理子系统7管线查询子系统9接口局部10环境描述10系统硬件环境10开发环境、运行环境113总体结构设计14系统的体系结构14逻辑结构14物理结构15系统的功能结构16系统界面设计174数据库设计18设计原那么18

3、设计思路19空间数据20非管线数据20管线数据24非空间数据24元数据24空间数据库设计24逻辑结构25数据的存储结构25建立数据版本26表设计原那么26数据入库的工作内容27数据处理27数据监理检查27数据转换28数据入库更新28数据库备份和恢复方案28导入/导出备份29冷备份29热备份30数据库优化设计315子系统设计32管线管理系统32概述32对象模型32对象描述48接口描述54动态场景场景名、场景描述、顺序图55管线查询系统71对象模型72对象描述72动态场景746外部接口设计78CAD转换接口78概述78功能78地图效劳数据接口78概述78功能79与其他文档系统接口79概述79功能7

4、97非功能需求设计80性能80保密80局域网的平安81城域网和广域网的平安81防火墙技术81平安隔离网闸83维护848系统故障和恢复设计87数据备份和恢复策略87系统出错处理设计899用户确认911 引言1.1 编写目的编写此文档的目的是：阐述系统设计的总体思路，对增城市地下管线信息系统招标文件提到的各种需求提出实现方法，从系统综合的角度考虑系统设计的各方面，为工程下一阶段-系统详细设计方案提供技术根底。1.2 文档约定客户方甲方：增城市城乡规划局开发方乙方：广州城市信息研究所正文：正文中文字体：宋体；西文字体：Times New Roman；字号：小四；行距：倍行距。表格：表格标题，采用自动

5、题注。插图：绘图工具，采用自动题注。1.3 预期的读者和阅读 客户方：了解系统的总体框架结构与系统需求的对应关系 开发方：n 高层了解系统概要设计的特点，便于指导开发团队防范可能存在的风险n 工程经理整体上把握系统的总体框架，便于指导开发团队进行下一步详细设计n 开发人员熟悉系统的总体框架，以其指导进行某方面具体模块的详细设计n 测试人员了解系统的总体框架，作为系统测试、集成测试的参考n 文档人员1.4 术语n 用户：增城市地下管线信息系统的使用人员。n 客户：增城市城乡规划局。n 对象：是一个信息及相关的处理方法。n 文件：存储在永久性存储介质上的数据集合。n 类：对象结构和接口的描述。n

6、消息：是对某种对象处理的说明。n 关联：反映对象之间相互依赖、相互作用的关系定义缩微词和约定。n UML：统一建模语言。2 工程概述2.1 工程背景城市地下综合管线是城市根底设施的重要组成局部，是保证城市生产、生活正常运转的重要根底条件，是城市平安与繁荣的根基，是城市的“生命线和“血脉，也是城乡规划、建设和管理的根底资料和公众共享的信息资源。近年来，增城市城市规模扩展迅速，作为城市重要根底设施的地下综合管线也越来越庞大、密集，特别是目前增城市面临城市升级，旧城改造的关键时期，城市的精细化管理势在必行，现在的管线管理方式已经不能满足城市快速开展的要求。针对这些问题，增城市城乡规划局将开展城区地下

7、综合管线普查工程，探测区域为中心城区的荔城街和增江街建成区，面积约50平方公里，预计探测管线长度约1032公里。在全面普查增城市建成区地下综合管线空间分布和属性情况的根底上，结合城乡规划，建立的具有高度全面性、现势性的地下综合管线综合数据库及管理信息系统。城市地下综合管线信息系统将地下综合管线信息以数字形式存储在数据库中，从而实现对全市各类管线数据的管理、审批、分析、查询、输出和实时更新等。管线信息系统建成后将有利于提高地下综合管线信息现代化管理水平，促进城市精细化管理；保障增城市城市地下管理高效率，高质量的运转；为增城市城市管线规划、建设和管理提供依据；大大提高政府办公效率，为政府决策和紧急

8、事故处理提供依据；是“数字增城的重要组成局部，为建设“数字增城提供了根底。2.2 设计目标通过对增城市城区约50平方公里地下综合管线普查和普查工程全过程质量监理，建立的具有高度全面性、现势性的地下综合管线综合数据库及地下综合管线管理信息系统。地下管线信息管理系统建设的总体目标是以地理信息系统为根底平台，以规划局为中心，形成市政府、规划局、建设单位、管线专业公司、设计单位、管线权属单位等机构之间多级管理网络，分阶段、分区域、分内容建立多层次的、实用的、与规划局系统业务紧密关联的地理信息系统。系统建设应实现一下目标：2.1 实现增城市地下综合管线信息计算机化、网络化管理，实现对地下综合管线信息的综

9、合管理、动态更新；2.2 实现为增城市城乡规划、建设、管理提供信息资源和技术平台；2.3 实现为增城市政府、管线权属单位和各级领导提供决策、指挥、管理的科学依据；2.4 为社会提供多元化的效劳，为增城市可持续开展及减灾防灾提供决策支持。2.3 需求概述详细需求详见双方确认的?增城市地下管线信息系统需求规格说明书?。2.3.1 管线管理子系统管线管理子系统采用C/S架构，主要满足规划局内部日常管线管理需要，主要功能包括：数据检验与监理、数据入库、数据管理、地图管理、数据查询和统计、图形分析、动态更新、数据输出和系统管理等内容。其功能点如下：表格 1 功能需求表序号功能模块具体功能具体功能1管线点

10、线表录入数据录入提供基于Excel格式的管线成果表的数据录入。数据转换能将录入成果转换成数据标准要求的成果文件。2地下管线数据检查根本功能主要包括管线数据库的翻开与关闭、保存和打印检查信息以及测区属性等。逻辑检查逻辑检查是根据检查规那么对数据进行逻辑关系上的检查，包括定义优先级以及测区数据检查。外业检查主要根据外业监理抽查采集的数据资料与提交并在系统中翻开的测区数据相比照，以验证管点和管线的逻辑关系和点、线数量的正确与否。查询进行管线、管点的查询。统计实现管点数的统计以及管线长度统计工具长度计算、图幅号计算和图幅坐标计算设置对系统定义数据库位置和逻辑检查参数的设置进行修改3地下管线数据入库接边

11、检查对管线数据进行测试接边处理，检查两测区接边处之间的管线属性数据是否一致。管线成图将管线的MDB数据生成管线图。管线入库到SDE指定成图后的数据文件，按管线类型将管线数据导入到SDE数据中。竣工数据入库根据输入的误差值将竣工的管点和现状管点相比拟，如果竣工点与现状点的误差值小于指定的误差值，即将竣工数据合并到现状数据库中。系统设置入库用户管理、管线类型、地下管线国家和地方标准、地下管线点符号等入库，系统设置文件采用XML格式，可自动更新数据库中的相应设置。5图形浏览多种方式浏览图形按图幅号按道路名称按建筑名称按框选按管线类别多种方式调图各种图形叠加浏览通过图层控制实现地形图地下管线图规划成果

12、图规划审批红线图航片卫片图等图形的叠加显示浏览历史图形追溯浏览按照输入的时间条件，实现指定历史版本的地下管线图，支持叠加显示浏览6图形和属性查询功能查询地物的属性查询建筑物名称、用途、楼层、高度、建筑面积等属性直接查询管线点、管线属性选择管线点、管线图形，查询其相关属性条件查询管线点、管线属性选择范围，根据输入的管线点和管线属性查看管线图形和相应属性7系统维护功能管线属性表维护可扩充、删除、修改属性表字段系统标准库维护可增加、删除、修改系统标准库内容8图形和属性查询功能查询地物的属性查询建筑物名称、用途、楼层、高度、建筑面积等属性直接查询管线点、管线属性选择管线点、管线图形，查询其相关属性条件

13、查询管线点、管线属性选择范围，根据输入的管线点和管线属性查看管线图形和相应属性9数据统计功能管线长度统计根据管线查询条件，统计管线的长度管线点统计根据管点查询条件，统计管线点分布情况管线成果表统计按照图幅统计管线成果表10图形分析功能地下管线图横剖分析根据任意两点生成地下管线断面图地下管线纵剖分析选择多条连续的地下管线生成管线纵剖面图地下管线水平、垂直净距分析计算两条管线的最小水平、垂直净距地下管线碰撞分析分析出管线周围的水平、垂直净距与国家和地方标准的比拟拆迁分析通过选择或标绘管线进行分析，显示拆迁建筑的户数和面积，输入相关地价信息分析拆迁补偿管线寿命预警分析按照时间条件，分析出该时段中处于

14、寿命预警的管线管线事故分析分析出管线最近的相关事故处理控制点三维视图能调用增城市的三维系统11图形输出和打印图形输出功能实现方便易用的图形输出功能，管线数据能支持输出DWG格式，管线的颜色和符号应能保持一致，并具有属性，其他数据可输出图片作为背景。图形打印功能能实现方便易用的图形打印功能报表、图表打印功能提供系统相关的各种报表、图表打印功能2.3.2 管线查询子系统管线查询子系统是基于B/S结构应用系统，管线查询主要是围绕地下管线资料的利用，主要包括了地下管线信息的浏览、查询、统计分析等，为使用地下管线信息的各种相关部门提供直观、可靠和支持规划决策的各种地下管线资料。其功能点如下：表格 2 功

15、能需求表序号功能摘要功能名称详细描述1用户认证用户管理集成一体化的平安用户管理体系，防止远程用户的非法访问和数据平安。用户登录采用VPN、EPASS平安卡和用户密码认证，保障系统平安2图形浏览多种方式浏览图形支持按道路、单位名称等快速定位和浏览数据的功能各种图形叠加浏览提供各种图形的叠加显示浏览功能，并能通过权限对用户访问数据内容进行限制。3图形、属性查询和定位直接查询管线点、管线属性选择管线点、管线图形，查询其相关属性条件查询管线点、管线属性选择范围，根据输入的管线点和管线属性查看管线图形和相应属性4数据统计分析管线长度统计根据管线查询条件，统计管线的长度管线点统计根据管点查询条件，统计管线

16、点分布情况2.3.3 接口局部增城市地下管线信息系统不是一个独立的系统，在系统中需要提供必要的接口和功能，包括与现有的规划OA系统和公共效劳平台进行有效的集成，同时也要为今后的其他信息系统预留必要的接口。2.4 环境描述2.4.1 系统硬件环境 硬件：效劳器2台，光纤磁盘阵列，双机热备，防火墙，网络设备，办公电脑 软件平台：操作系统，数据库平台，GIS平台，平安软件 网络：效劳器和用户端在一个局域网内。2.4.2 开发环境、运行环境 操作系统操作系统是构建整个系统的根底，是整个系统平安可靠的保证。我们选择Microsoft Windows 2021 Server作为本系统工程的操

17、作系统，因为Microsoft Windows 2021 Server是一个功能强大、多用途的网络操作系统。它的易用性、灵活性以及扩展的Internet/Intranet和通讯效劳能最大程度地满足各种规模的政府计算环境的需要。目前Windows操作系统在中国成为了最流行的选择，除了投资小以外，最主要的是基于Windows应用平台有一整套非常成功的应用解决方案，而且，各种大型的应用软件根本都支持Windows，系统的成功应用有较大保证。 Internet效劳管理平台网页浏览建设构筑于Internet效劳管理平台之上，包括各种效劳器产品Web效劳器、电子邮件效劳器、FTP效劳器、NE

18、WS效劳器、网关代理效劳器等。根据实际的业务需要，这些效劳可以分别放置到不同的机器上，也可共享一台机器。根据性价比、流行程度、管理维护方便性、操作难易程度、系统一致性等多种因素，推荐使用微软平台，采用Microsoft Internet Information ServerIIS7.0作为Web效劳器。 数据库平台采用Oracle 11g标准版作为本系统数据库管理系统，它是业界公认的高效、稳定的大型数据库管理系统。本系统涉及大量的空间和非空间信息数据，而且数据还会以很高的速度不断的增长，选择这样的大型数据库着实是显而易见，另外，Oracle 11g提供的应用开发能力也是有目共睹。

19、 GIS应用平台ArcGIS系列软件一直在领导GIS行业的潮流，经过全球GIS行业的锤炼，具有较强的平安性和稳定性，它包括ArcView、ArcEditor、ArcInfo、ArcSDE、ArcEngine、ArcIMS等，具有强大的数据编辑、制图、元数据管理、数据输出、网上数据发布能力。ArcGIS支持一种新的面向对象的空间数据模型Geodatabase，允许用户为其数据添加行为、属性和关系，使空间要素的定义更接近于现实世界，能够使用户根据具体需要进行扩展。同时ArcGIS支持多种大型商用数据库，包括Oracle、Microsoft SQL Server、DB2、Informi

20、x等。由于ArcGIS采用COM技术，任何COM兼容的编程语言都能用来定制和扩展ArcGIS。ArcGIS系列软件中的ArcSDE，在一个相互协作的GIS系统中扮演了一个重要的根底角色，它是数据库管理系统(RDBMS)中存储和管理多用户空间数据库的通路，也就是说，通过它可以实现空间数据在数据库管理系统如Oracle中的存储、管理与分析。对于建立的高起点、高标准的信息系统，综合考虑城市地理信息系统的延伸性和扩展性、海量数据的存储、高效并发访问、系统的开放性和平安性等因素，ArcGIS系列产品来建设本系统自然是最理想的选择。下列图是系统的GIS平台配置方案。图 21 GIS平台n 效劳器端（1）

21、将大量的根底地理信息、城市规划数据包括图形数据和属性数据存放在大型数据库中，用ArcSDE进行管理。（2） 地理信息数据发布采用ArcIMS，使本部门和其它系统的用户只需通过浏览器就可以看到自己想要得到的城市规划信息，而不需要任何其他额外软件。n 客户端本着资源共享和合理投资的原那么，客户端将根据不同需求，配置不同层次的软件：（1） 数据维护部门采用ArcEditor，实现对空间数据的交互编辑。（2） 业务处室客户端采用ArcEngine开发，用ArcEngine将GIS功能嵌到专门的办公自动化系统中，完成图形数据的浏览、查询、编辑、制图等工作。（3） 对于市领导、报建单位和广阔公众可以通过I

22、nternet/Intranet，以浏览器的方式浏览本系统的业务数据。 开发工具开发工具主要采用两种类型的开发工具：一是Web应用程序开发工具；二是C/S开发工具。在本系统中，Web开发工具采用Visual Studio 2021、ASP、等，C/S开发工具采用微软的Visual Studio 2021包括、C#、VC等。其次，因为系统建立在Oracle、ArcGIS的根底上，这三个根底的应用平台提供了很多的二次应用开发环境称为4GL语言，如ArcEngine，系统将结合它们提供的接口或COM对象进行二次开发。 选型小结表 21选型小结表软件类型产品名称数据库管理系

23、统Oracle 11g标准版 For WindowsWeb效劳管理平台Microsoft IIS 7.0GIS应用平台ArcSDE、ArcMap、ArcEngine系统开发平台Visual Studio 20213 总体结构设计3.1 系统的体系结构采用目前最新的框架技术来搭建系统的总体架构，框架的设计兼顾技术框架和管线业务框架，符合地下管线信息化和管线管理开展的需求。系统的架构如下列图所示：图 31 系统总体结构从图中可以看出，该总体框架采用了层次化设计思想，以实现不同层次间的相互独立性，保障系统的高度稳定性、实用性和可扩展性。3.1.1 逻辑结构本系统逻辑结构上内局部为管线管理系统、管线查

24、询系统两个系统，同时外部还应该和OA系统建立必要的关系，并和共享平台进行数据的交换。图 32逻辑结构3.1.2 物理结构三个物理层次：表现层、业务逻辑层和数据访问或资源层。图 33 三层物理结构3.2 系统的功能结构本工程在框架的根底上，以插件的形式进行功能模块的整合，包括：管线管理系统和管线查询系统两个子系统。管线管理系统进行管线信息的管理及应用浏览、统计、空间分析等，管线查询系统是主要用于管线信息的浏览展示、对外提供信息的窗口。根据三层结构体系的思想，系统客户端功能模块设计主要如下几图，具体的功能模块详见第5章：图 34管线管理系统功能模块图 35管线查询系统3.3 系统界面设计图 36

25、系统主界面4 数据库设计4.1 设计原那么1标准化在“增城市地下管线信息管理系统数据建库过程中，应制定出科学合理、切实可行、方便好用的技术标准与标准，以促进数据生产、更新、分发、应用和共享。在充分采纳和参考已有国家、行业和地方标准、标准与规程以及国外标准标准的根底上，根据增城市城乡规划局的具体情况，研究制订标准化的空间数据采集、处理、共享所需的技术标准，主要包括：空间数据分类与代码标准、空间数据交换格式标准、数据库建库作业流程与技术规程等。2开放性面向空间信息发布、交换、更新和共享，能够方便地为各种应用系统提供动态信息支持。3完备性数据完备性包括数据的完整性、现势性、准确性和精度。按目前的开展

26、趋势，定出合理的数据库存储容量，满足一定时期的稳定增长。数据按动态数据和静态数据分别存放在不同的磁盘上，静态数据尽量存放在一起，热点访问的数据与非热点访问的动态数据别离存储在不同的磁盘上，以减少I/O的瓶颈，提高数据库运行性能。4有效性在计算机硬件配置和网络设计确定的情况下，影响到应用系统性能的因素不外乎为数据库性能和客户端程序设计。首先进行逻辑设计，而后进行物理设计。数据库逻辑设计去除了冗余数据，提高了数据吞吐速度，保证了数据的完整性，清楚地表达数据元素之间的关系。而对于多表之间的关联查询尤其是大数据表时，其性能将会降低，同时也提高了客户端程序的编程难度，因此，物理设计需折衷考虑，根据业务规

27、那么，确定对关联表的数据量大小、数据项的访问频度，对此类数据表频繁的关联查询应适当提高数据冗余设计。索引可提供快速访问表中数据的策略。建立索引时设置较小的填充因子，以便在各数据面中留下较多的自由空间，减少页分割及重新组织的工作。从而提高数据库运行效率和执行性能。5平安性保证数据操作的正确性，具有良好的数据恢复能力，使数据具有较高的固有平安性。在此原那么下，在数据库表的设计上，对重要数据有备份，为了数据库的平安可靠性，对数据库实行物理备份为主，以逻辑备份为辅的备份方式。对7*24的数据库，以联机备份方式，防止数据库的关闭，保证数据库可用性。在联机备份状态，周期性对数据库全备份、增量备份，减少备份

28、空间的需求，提高数据库恢复速度。三是加密，以保证、提高数据的平安性。6扩展性数据库及管理系统的功能应满足现有应用的需求，并随着业务的开展提供良好的扩展能力，满足经济性和易于扩展的要求，以适应业务规模的开展。4.2 设计思路遵循“数据和应用别离的根本原那么，所有数据资源集中管理、集中维护，分布使用。空间数据、非空间数据分开存储，空间数据和非空间数据之间通过相关特征进行关联和表达，实现数据间的动态互访。建立关系型数据库存储非空间数据，数据之间通过规那么表和关系表实现相互关联、约束，实现数据的互访。空间数据利用ESRI SDE提供的全新的空间数据存储模型Multiuser GeoDatabase 对

29、空间数据进行存储管理，利用VS.NET结合ArcEngine 9提供的接口作为开发平台，坚持实用性、先进性、扩充性的设计原那么，建立一个开放的、灵活的空间数据库。图 41数据库结构图4.3 空间数据增城市城乡规划局的空间数据组织及管理按照不同数据类别进行划分，大致如下，具体内容及情况详见本工程的?需求规格说明书.DOC?。4.3.1 非管线数据增城市规划局现有的非管线空间数据分为以下七大类：规划背景数据、规划审批数据、规划成果数据、国土数据、规划专题数据、规划编制数据、根底地理数据。表格 3现有数据一级分类二级分类三级分类四级分类对应图层中文名规划背景数据地名库水系水系_水库水系_河流规划审批

30、数据路网路网_高等级道路_边线绿道网络线路网_高等级道路_中线路网_内控_边线路网_内控_中线放线放线2004放线2005放线2006放线2007放线2021放线2021-2021验线验线2004验线2005验线2006验线2007验线2021验线2021-2021规划建设用地用地红线2004用地红线2005用地红线2006用地红线_动态更新用地红线_历史高压线网高压线220kv以上电站高压电网规划线路站址控制电网_利用现状线路电网_拟建线路电网_现状线路电网_规划线路电网_规划电缆电网_电站用地红线规划成果数据修规修规2021_2021年修规2021_2021年_面修规2021_2021年_

31、线修规08年前修规2021_2021年前修规08年前_面修规08年前_线国土数据国土用地村用地国土征地红线国土用地红线国土补办用地红线国土国土二调北部三镇规划专题数据三旧改造工程确认地块文物数据增城文物_点增城文物_面北回归线规划编制数据总规总平面图土规_新塘镇土规_增江街土规_荔城街土规_朱村街土规_中新镇土规_石滩镇土规_派潭镇土规_小楼镇土规_正果镇利用现状图总规_01中心城区_现状总规_02新塘镇_现状总规_03中新镇_现状总规_04石滩镇_现状总规_07派潭镇_现状总规_05小楼镇_现状总规_06正果镇_现状规划图总规_01中心城区_规划总规_02新塘镇_规划总规_03石滩镇_规划总

32、规_04中新镇_规划总规_05小楼镇_规划总规_06正果镇_规划交通图总规_01中心城区_交通总规_02新塘镇_交通总规_03石滩镇_交通总规_04中新镇_交通总规_05小楼镇_交通总规_06正果镇_交通总规_萝岗区_交通雨水图总规_01中心城区_雨水总规_02新塘镇_雨水总规_03石滩镇_雨水根底地理数据增城村界地形图地形图20211:2000注记地形图08_高程点地形图08_等高线地形图08_注记地形图08_水系注记地形图08_工矿及其它说明地形图08_管线注记地形图08_居住建筑注记地貌和土质注记交通注记植被注记地形图08_单位名称标记点附属线地形图08_水系附属线地形图08_工矿设施附

33、属线地形图08_管线设施附属线地形图08_居住建筑附属线地形图08_地貌附属线地形图08_交通附属线地形图08_植被附属线附属点地形图08_水系附属点地形图08_工矿设施附属点地形图08_管线设施附属点地形图08_居住设施附属点地形图08_地貌和土质附属点地形图08_交通附属点地形图08_植被附属点其他地形图08_农田植被地形图08_道路中心线地形图08_居住建筑地形图08_内图廓地形图08_水体地形图20211:5000地形图08_1_5000_高程点地形图08_1_5000_等高线地形图_注记地形图_点地形图08_1_5000_交通点地形图08_1_5000_地貌点地形图08_1_5000

34、_居民地点地形图08_1_5000_工矿点地形图08_1_5000_植被点地形图08_1_5000_水系点地形图08_1_5000_管线点地形图_线地形图08_1_5000_交通线地形图08_1_5000_地貌线地形图08_1_5000_境界线地形图08_1_5000_居民地线地形图08_1_5000_工矿线地形图08_1_5000_植被线地形图08_1_5000_水系线地形图08_1_5000_管线线地形图_面地形图08_1_5000_地貌面地形图08_1_5000_工矿面地形图08_1_5000_房屋面地形图08_1_5000_植被面地形图08_1_5000_水系面地形图08_1_5000

35、_管线面影像数据行政区划4.3.2 管线数据表 45管线数据信息数据种类数据格式空间参考存储方式管线管点MDB广州独立坐标ArcSDE Layer4.4 非空间数据非空间数据主要是指空间数据的各种原始资料，包括文档、表格、图片、媒体文件等内容，这局部数据存放在FTP目录上，通过特定关键字把空间数据与非空间数据联系起来。4.5 元数据元数据是用来描述数据的数据，它主要包括对数据集的描述，对各项数据来源、数据所有者以及数据序代数据生产历史等的说明。通过元数据可以检索访问数据库，可以有效的利用计算机的系统资源，提高系统的效率。因此，建立有效的元数据储存体系在整个数据库建设中占有重要的位置。在地理信息

36、数据中，元数据是说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。地理信息元数据Metadata已越来越为人们所重视。元数据库包括系统各数据库及数字产品有关的根本信息、空间数据表示信息、参照系统信息、要素分层信息等。根据不同的数据类型及内容，元数据的作用与组织也相应不同，如：根底地形图的元数据可分为整体与分幅的信息，其中整体是对全部根底地形图的完整描述，包括范围、空间参考等；而分幅那么是对标准独立图幅的进行描述，包括图号、图名、相邻图号、测量人、绘图人、审核人等。4.6 空间数据库设计数据库组织按数据类型、内容等形式进行按分组织，如：规划审批数据、规划成果数据、规划专题数据、根底地理信息数据、

37、国土数据等。4.6.1 逻辑结构图表 1 空间数据库的逻辑结构4.6.2 数据的存储结构数据库的物理层主要是空间数据在存储介质里的储存方式，逻辑设计是空间数据在用户或应用中的表现形式。可以说逻辑层是物理层的表现而物理层是逻辑层的根底。对于矢量数据从逻辑的角度来看，数据库的逻辑层次是：数据库子库图层空间实体，而最终反映在ArcSDE中是GEODATABASE FEATUREDATASET FEATURECLASS FEATURE。图表 2数据存储结构4.7 建立数据版本数据库在设计中应考虑数据的时间序列的问题。时态空间数据的关键是时空数据库模型，时空数据库是包括时间和空间要素在内的数据库系统，本

38、系统的数据库采用元组时间标记法，将有效时间标记在元组值上以此建立时间索引，根据规划编制的过程建立不同的时间版本，通过对版本的管理来解决数据的时间序列问题，实现历史数据和现状数据的一体化管理。对空间数据而言，在数据库中将实体的变化全部存储起来，使用户可以以时间轴上过滤空间数据，做到任意时间点的数据的快速回放，同时实现版本合并、回溯等功能。对业务数据而言，在数据库中流程表单的变化采用的是采用日志的方式，变化的内容被记录下来，以实现流程日志管理。4.8 表设计原那么n 标准化和标准化数据的标准化有助于消除数据库中的数据冗余。标准化有好几种形式，但Third Normal Form3NF通常被认为在性

39、能、扩展性和数据完整性方面到达了最好平衡。简单来说，遵守3NF 标准的数据库的表设计原那么是：某个表只包括其本身根本的属性，当不是它们本身所具有的属性时需进行分解。表之间的关系通过外键相连接。它具有以下特点：有一组表专门存放通过键连接起来的关联数据。n 数据驱动采用数据驱动而非硬编码的方式，许多策略变更和维护都会方便得多，大大增强系统的灵活性和扩展性。n 考虑各种变化在设计数据库的时候考虑到哪些数据字段将来可能会发生变更。如：姓氏就是如此，所以在建立系统存储客户信息时，在单独的一个数据表里存储姓氏字段，这样就可以跟踪这一数据条目的变化。n 数据库参数设置在其它条件无法改变的情况，对数据库自身参

40、数的设置直接影响数据库的性能。例如：Oracle数据库DB_BLOCK_SIZE的设置DB block size决定了扩展数，SGA和其他一些关键的数据库参数。ORACLE建议在系统允许的情况下最大限度的规划DB block size。一般来说，该参数取决于应用程序的类型。因为我们的应用程序类型属于在线事务处理系统OLTP，所以使用的是4k,通常来说采用8k效果可能更好一些。又如：Oracle数据库Optimizer_mode的设置 一般情况下，数据库系统的优化模式有两种，一种是基于规那么的优化模式；还有一种是基于本钱的优化模式。 Optimizer_mode值的范围： RULE | CHOO

41、SE | FIRST_ROWS | ALL_ROWS 。默认值： CHOOSE 。优化模式如果设置为RULE,就会使用基于规那么的优化模式,除非查询中含有提示Hint。如果设置为 CHOOSE，就会使用基于本钱的优化程序，除非语句中的表不包含统计信息。ALL_ROWS 或 FIRST_ROWS 始终使用基于本钱的优化程序建议使用默认值。在特殊需要的时候采用增加提示的方法改变优化模式，需要注意的是在经常对表进行分析事先对统计信息做备份，以保证性能反而下降的时候进行恢复，以保证统计信息的正确性。4.9 数据入库的工作内容根据用户需求调研的结果，本工程的数据入库工作内容见下表。表 49数据入库工作内

42、容序号数据种类数据格式是否入库备注1普查管线数据MDB是ArcSDE Layer2规划放线数据MDB或EXCL是ArcSDE Layer4.10 数据处理4.10.1 数据监理检查管线数据监理检查是将普查单位提交的MDB格式数据进行监理检查，是数据质量的重要保障。根据管线普查技术规程和数据标准的规定，通过管线数据监理检查，对数据属性信息、管线逻辑正确性等进行全面检查，并将检查结果用列表方式列出，可辅助进行错误定位、错误导出、错误导入等，方便数据监理人员提供给数据生产单位进行数据修改。4.10.2 数据转换数据转换主要实现中间格式数据与系统数据格式之间的转换，通过灵活的数据转换功能，保证数据灵活

43、应用，便于未来数据共享调用。本次的数据格式转换主要实现将管线数据MDB、EXCL的数据转换为SDE空间数据，并可将管线数据导出为DWG、SHP格式。4.10.3 数据入库更新数据入库更新主要对已经通过监理检查的管线数据，进行入库及更新管理。4.11 数据库备份和恢复方案数据库中的数据是独立于程序而存在的，无论是自然错误还是人为错误，都可能有千百万数据的错误，为了能够恢复修改前的状态和值，数据库的操作要具有：恢复：在出错时可回到修改前状态。备份：数据库修改后，原数据应有备份，这种备份又有完全备份和增量式备份。历史数据：当数据库中的数据修改后，原来的数据要保存入历史库中，供以后用。增城市地下管线信

44、息管理系统的空间数据库是一个基于实体历史回溯的数据库系统，系统能够记录历史时期的地理信息，用户可以在效劳器端或客户端调出任意时间点的地理数据，对于历史地理数据库只能浏览显示，对当前现势库可以进行浏览显示及编辑功能。ORACLE 数据库有三种标准的备份方法，它们分别为导出/导入EXPORT/IMPORT、冷备份、热备份。导出备份是一种逻辑备份，冷备份和热备份是物理备份。4.11.1 导入/导出备份导出/导入备份是指利用Export可将数据从数据库中提取出来，利用Import那么可将提取出来的数据送回Oracle数据库中去。增量导出是一种常用的数据备份方法，它只能对整个数据库来实施，并且必须作为S

45、YSTEM来导出。在进行此种导出时，系统不要求答复任何问题。导出文件名缺省为，如果不希望自己的输出文件定名为，必须在命令行中指出要用的文件名。增量导出包括三个类型：1“完全增量导出Complete即备份整个数据库。2“增量型增量导出备份上一次备份后改变的数据3“累计型增量导出Cumulative累计型导出方式只是导出自上次“完全 导出之后数据库中变化了的信息。4.11.2 冷备份冷备份发生在数据库已经正常关闭的情况下，当正常关闭时会提供给我们一个完整的数据库。冷备份是将关键性文件拷贝到另外位置的一种说法。对于备份Oracle信息而言，冷备份是最快和最平安的方法。冷备份的优点是：1是非常快速的备

46、份方法只需拷贝文件2容易归档简单拷贝即可3容易恢复到某个时间点上只需将文件再拷贝回去4能与归档方法相结合，作数据库“最新状态的恢复。5低度维护，高度平安。但冷备份也有如下缺乏：1单独使用时，只能提供到“某一时间点上的恢复。2在实施备份的全过程中，数据库必须要作备份而不能作其它工作。也就是说，在冷备份过程中，数据库必须是关闭状态。3假设磁盘空间有限，只能拷贝到磁带等其它外部存储设备上，速度会很慢。4不能按表或按用户恢复。如果可能的话主要看效率，应将信息备份到磁盘上，然后启动数据库使用户可以工作并将所备份的信息拷贝到磁带上拷贝的同时，数据库也可以工作。冷备份中必须拷贝的文件包括： 1所有数据文件

47、2所有控制文件 3所有联机REDO LOG文件4Init ora文件可选。值得注意的是冷备份必须在数据库关闭的情况下进行，当数据库处于翻开状态时，执行数据库文件系统备份是无效的。4.11.3 热备份热备份是在数据库运行的情况下，采用archivelog mode方式备份数据的方法。所以，如果你有昨天夜里的一个冷备份而且又有今天的热备份文件，在发生问题时，就可以利用这些资料恢复更多的信息。热备份要求数据库在Archivelog方式下操作，并需要大量的档案空间。一旦数据库运行在archivelog状态下，就可以做备份了。热备份的命令文件由三局部组成：n 数据文件一个表空间一个表空间地备份。1设置表

48、空间为备份状态 2备份表空间的数据文件3恢复表空间为正常状态 n 备份归档log文件。1临时停止归档进程2log下那些在archive redo log目标目录中的文件3重新启动archive进程4备份归档的redo log 文件 n 用alter database backup controlfile命令来备份拷贝文件。热备份的优点是： 1可在表空间或数据文件级备份，备份时间短。2备份时数据库仍可使用3可到达秒级恢复恢复到某一时间点上。4可对几乎所有数据库实体作恢复。5恢复是快速的，在大多数情况下在数据库仍工作时恢复热备份的缺乏是： 1不能出错，否那么后果严重。2假设热备份不成功，所得结果不

49、可用于时间点的恢复。3因难于维护，所以要特别仔细小心，不允许“以失败而告终。增城市地下管线信息管理系统数据库的备份机制完全采用ORCALE提供的备份机制。以表空间为备份的对象，短期1个月对数据库做联机增量备份增量导出备份；在长周期半年做脱机全库备份冷备份。4.12 数据库优化设计系统的性能直接影响到最终用户使用的舒适程度，它主要从两个方面进行调节，即应用软件的运行性能和数据库的性能。对于运行软件的性能优化主要是通过合理的软硬件配置实现的，那么另一方面数据库的性能优化就是本节主要讨论的问题了。影响数据库性能的方面很多，但是归根到底包括两个方面，后台的Oracle和ArcSDE的配置。Oracle

50、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Oracle实例的初始化参数、Oracle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Oracle的性能状况。5 子系统设计5.1 管线管理系统5.1.1 概述管线管理系统，分成管理和应用两大局部，下面分别进行描述：管理局部功能：主要是用来完成地下管线数据的局部要素的监理检查和空间建库、版本管理，以及管线的日常更新维护工作以及相应的权限、日志管理。应用局部功能：主要是实现空间数据库中地下管线数据进行调图、看图

51、、查询、统计、空间分析和对外效劳等功能。5.1.2 对象模型图 51 SDE数据管理图 52 GIS序列化效劳图 53 GIS几何操作效劳图 54 地图视图图 55 视图控制图 56空间数据管理图 57查询和统计树 图 58查询统计配置图 59 区域设定图 510 管线数据导出图 511 管线数据导入图 512数据版本管理图 513元数据管理图 514地图输出图 515自定义范围、标准图幅打印图 516排版打印及打印模板管理一图 517排版打印及打印模板管理二图 518标注工具图 519管线横断面分析图 520管线纵断面分析图 521爆管分析图 522管线碰撞分析、交叉口分析、水平净距、垂直净

52、距图 523管线、管点注记显示设置图 524管线监理查错5.1.3 对象描述 视图控制序号模块类名描述复用/开发1数据加载AddLocalDataCommand勾选需要加载的图层数据，加载所选的图层数据复用2卸载数据RemoveLocalDataCommand取消选中数据前的选择框复用3放大DciZoomInTool开窗放大视图复用4缩小DciZoomOutTool缩小显示视图复用5漫游DciPanTool漫游显示复用6前一视图DciZoomToLastExtentForwardCommand显示数据窗内的前一个视图复用7后一视图DciZoomToLastExtentBackCommand显示数据窗内的后一个视图复用8设置显