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摘要:控制點資料管理信息系統構建是一項系統工程，包括數據采集、處理、建庫以及軟件開發、集成和部署等多項內容，還要滿足后期擴展應用的需要，所以系統設計尤為重要。系統地、全面地探討控制點資料管理信息系統的體系架構、系統功能和技術流程等內容，并對構建系統時應用的關鍵技術進行詳細分析和總結。

關鍵詞:控制點管理信息系統;系統設計;服務體系架構;富客戶端;空間數據組織管理;地圖服務;安全管理

多年來，隨著基礎測繪事業的蓬勃發展，基礎測繪成果資料越來越豐富，積累了大量的基礎測繪控制資料，特別是在第二次全國土地調查、地理國情普查等重大項目建設中積累了大量的控制點資料。隨著社會各界對地理信息日益旺盛的需求，地理信息成果的應用領域和深度在不斷拓展，控制資料的使用范圍在不斷擴大，頻度在不斷增強。為了將珍貴的控制點成果資料完整、科學地存儲，并有效、合理地進行管理和利用，使之發揮應有的測繪價值，更高效地服務于社會，需要對這些控制資料進行規范化整理，科學建庫，開發方便實用的應用系統。

1系統總體設計

控制點資料管理系統的設計理念是基于開放性的面向服務體系架構(SOA)，采用網絡設施層、軟硬件平臺層、數據集成層、服務層、系統支撐層、用戶層等多層結構進行構建。它以計算機軟硬件及網絡平臺為依托，以標準規范及法規制度體系為保障，以控制點數據為樞紐，在系統平臺支撐下將各類控制資料以WebService的方式向用戶提供各種數據服務及功能服務。

1)網絡設施層主要包括系統運行所必須的網絡環境和網絡設施，如生產內網、存儲設施、路由設施、安全設施等。

2)軟硬件平臺層主要包括平臺運行所依賴的GIS平臺、數據庫平臺等，是整個系統構建和運行分析的基礎。

3)數據集成層是依據統一技術規范構建的一體化控制資料資源體系，是系統建設的核心。數據集成層由一系列數據庫及數據實體組成，其中數據庫包括控制點空間庫、控制點屬性庫，數據實體包括電子地圖數據和控制點影像數據。數據之間緊密關聯，形成邏輯上集中的有機整體。

4)服務層主要實現系統地理空間信息資源及控制點專題資源的對外和共享功能。服務是根據業務邏輯對數據進行組織、重構，以服務的方式對外，滿足客戶端的應用需求，具體包括地圖服務、圖層服務、空間查詢服務、數據服務等各類服務。其中數據操作服務采用微軟公司的SOA實現技術WCF來進行服務封裝和，地理信息則采用ESRI公司的ArcGISRESTAPI來實現空間數據、空間分析功能的封裝和。

5)系統支撐層主要通過控制點資料管理信息系統提供的各項業務功能，實現控制資料的管理、展示、查詢、更新及使用。

6)用戶層為相關用戶，主要涉及內部生產用戶。

2系統功能設計

本系統基于B/S體系結構構建，主要以電子地圖為支撐環境，通過視圖管理、用戶管理、成果查詢、成果管理、數據編輯等相關模塊，為控制點的展示、查詢、管理、更新及使用等日常業務需求提供技術平臺。

3技術流程

系統的實現主要涉及二維電子地圖制作、控制點資料整理、控制點資料建庫和應用系統開發4個流程。

3．1二維電子地圖制作

首先將1∶250000DLG數據經過數據提取、格式轉換、投影轉換、組織重構、分類代碼轉換等操作，整合處理其境界、道路、水系、地名等數據，形成無尺度的電子地圖數據;然后，按照在線電子地圖生產作業規范，經過數據抽取、分層分類、符號設計、色彩設計、注記配置和緩存制作等工序，制作成可供Web環境下軟件系統快速訪問的緩存電子地圖，作為控制點展示的基礎底圖。

3．2控制點資料整理

3．2．1控制點資料

為了便于控制點資料整理，按照用戶需求將控制點資料分為等級控制點(即大地測量控制點)、1∶10000基礎測繪控制點(是省級用戶特有的，即1∶10000地形圖測圖控制點)、大比例尺測圖控制點和地理國情普查控制點(即影像控制點)4種類型，其中部分控制點還包括了控制點對應的小影像。

3．2．2控制點資料整理

根據管理需求，對現有的控制資料進行全面梳理，分別形成不同類別的成果錄入模板，并以錄入模板為標準，分類進行控制資料的信息提取和錄入，形成規范化的控制點資料臺賬。同時，對控制點對應的圖像數據(小影像)進行目錄整理和規范存儲，為后續程序的自動調取奠定基礎。

3．3控制點資料建庫

以整理后的控制點資料臺賬為基礎，一方面創建關系型屬性數據庫，對控制點資料臺賬進行數據入庫;另一方面，對控制點資料臺賬進行空間化，形成控制點空間數據，并創建空間數據庫，將其入庫，最終形成互相關聯的控制點空間數據庫和屬性數據庫。

3．4應用系統開發

應用系統開發主要包括用戶需求分析、系統設計、功能開發、系統測試、文檔編寫等內容。

4關鍵技術的應用

系統構建中跟蹤分析了計算機技術和地理信息系統領域中眾多先進、成熟的技術，并根據本項目目標和特點選用多項先進的技術進行構建。

4．1多層架構和SOA架構模型

多層架構可以搭建松散耦合、易于復用、可擴展性強的應用，除方便軟件研發的組織和實施外，最主要的是便于日后的維護和擴展。SOA是基于開放的Internet標準和協議，支持對應用程序或應用程序組件進行描述、、發現和使用的一種應用架構，支持將可重用的數據應用作為應用服務或功能進行單獨開發集成，并可在需要時，通過網絡訪問這些服務或功能，可更好地滿足平臺組件化、互操作、模塊化、可伸縮等特性。通過SOA系統可對不同服務或功能進行組合，以完成一系列的業務邏輯與展現，最終可讓用戶像使用本地桌面業務組件一樣方便地調用服務或功能等各種資源。實現SOA服務，需要使用SOAP和REST這2種體系結構類型。SOAP功能強大且較全面，但較復雜，難以應用。REST類型的SOA服務無需引入SOAP消息傳輸層，其輕量級和高效率的HTTP格式可以直接被應用，具有靈活性和易用性。系統在設計上遵循多層架構和開放性的面向服務體系架構理念，根據邏輯將系統劃分為多層(網絡設施層、軟硬件平臺層、數據集成層、服務層、系統支撐層、用戶層等)，多層架構之間松散耦合，提高系統的可伸縮性、可重用性，滿足系統今后擴展的需要。同時采用REST方式，使信息共享的途徑更直接，在用戶層提供更豐富的體驗。

4．2基于RIA的富客戶端應用技術

RIA是一種將桌面應用程序交互的用戶體驗與傳統Web應用的部署靈活性結合起來的網絡應用程序，結合音頻、視頻和實時對話等綜合通信技術使RIA具有前所未有的網絡用戶體驗;它充分利用客戶端計算資源，構建更直觀，易于使用，反應更迅速且可以脫機使用的應用程序。RIA具有桌面應用程序的特點，在消息確認和格式編排方面提供互動用戶界面，在無刷新頁面下提供快捷的界面響應時間，提供通用的用戶界面特性以及在線和離線操作能力。RIA還具有Web應用的大部分特點，如立即部署，跨平臺，因而可采用逐步下載來檢索內容和數據，充分利用被廣泛采納的互聯網標準?？蛻魴C在RIA中的作用不僅是展示頁面，還可以在幕后與用戶請求異步地進行計算、傳送和檢索數據，顯示集成的用戶界面和綜合使用音頻和圖像，這一切都可以在不依靠客戶機連接的服務器或后端的情況下進行。Silverlight是當前主要的一種RIA客戶端開發技術，是微軟推出的跨瀏覽器、跨平臺的解決方案，帶來基于．NET的下一代媒體體驗和豐富的交互式網頁程序。它利用跨瀏覽器Web技術進行設計，以實現多操作系統，甚至是移動設備上的無縫運行。Silverlight采用已在．NET3．0和vista中使用的XAML語言，使Web內容與桌面內容的開發語言一致，兼容了大量其他標準和現有技術，包括ASP．NET、AJAX和．NET3．0?；赟ilverlight技術的富互聯網應用程序給網絡GIS的表現層帶來了一種全新的模式，將Silverlight特效引入地圖，特別是對空間要素點、線、面的渲染，為客戶端的地圖顯示帶來良好的視覺效果。系統采用基于Silverlight的RIA技術，既實現了客戶端的部分計算，減輕了對服務器的運行需求，較好地做到服務器負載均衡，又充分利用了Silverlight的豐富特效，使各種應用和分析結果的展示更絢麗，可以獲得較佳的用戶體驗。

4．3基于Geodatabase的空間數據組織管理

Geodatabase是一個表達要素和要素之間空間關系以及其他專題關系的對象關系模型的第三代地理數據模型，是建立在DBMS之上的、統一的和智能化的空間數據庫。與前幾代地理數據模型相比，它大大擴展了帶有行為關系和屬性的表達能力，允許在數據模型中使用規則定義更多的GIS應用功能。Geodatabase可在商用關系型數據庫中存儲地理空間數據，所有數據一起存儲在商業DBMS中，這意味著可以有一個完整的數據管理策略，可以利用信息技術的發展集中進行管理，極大地簡化了支持和維護過程。Geodatabase模型的要素具有內置狀態，能完全存儲在一個數據庫中，大型的地理要素類型可進行無縫存儲，不需分割，即支持連續的地理延伸。Geodatabase使用地理數據庫數據模型，要素在數據庫中被存儲為記錄，使物理數據模型和邏輯數據模型更加接近;允許多用戶通過使用版本管理和長事務處理訪問數據庫，多個用戶可以讀寫同一個和共享的數據庫。系統采用Geodatabase技術進行控制點空間數據庫建設，將空間數據和靜態屬性數據合二為一，可借助其索引及檢索機制極大地提高空間數據應用效率。

4．4基于靜態和動態緩存的地圖服務模式

系統作為一個日常的業務系統，在應用中首先要解決的問題就是如何提高地圖傳輸和顯示效率，提供更優化的地圖服務。網絡通信代價和數據存取是影響平臺效率的主要因素，在現有網絡及設備的約束條件下，主要通過減少網絡傳輸量來實現高效通信，目前主要的解決方案就是基于瓦片技術的地圖服務緩存，通常是基于金字塔模型來分層組織地圖。系統在設計時對于基礎地理信息，采用靜態地圖緩存技術，基于金字塔模式預先生成不同顯示比例尺下的地圖瓦片，每級地圖瓦片都有相應的坐標值和索引。當來自客戶端的地圖操作要求顯示不同比例尺下的地圖時，客戶端可以根據地圖顯示范圍進行計算，得出請求范圍覆蓋到的瓦片數據的層次號和行列號，服務器端通過索引檢索出所需瓦片數據的范圍，并將該范圍數據推送到客戶端。對于控制點數據，則由服務器端根據客戶端的顯示范圍實時生成地圖緩存，極大地減少了數據推送的數據量，提高了系統運行的整體效率。

4．5基于角色的安全管理模式

系統的訪問與管理通過角色的方式來控制，不同角色具有不同的權限。通過角色分類可將用戶分為系統管理角色、數據管理角色和數據使用角色。系統管理角色具有用戶管理、角色分配、系統配置的管理權限，通過日常的系統管理、維護，保證系統正常運行。數據維護角色具有控制點數據編輯的權限，可進行補充和更新控制點數據等維護工作。數據使用角色可以通過系統提供的多種方式查詢控制點，并能根據工作需要進行數據下載，為影像糾正、DEM檢測等生產提供服務。

5結語

控制點資料管理系統的設計集成了GIS、Web-GIS、空間數據庫、計算機及網絡等相關技術，通過處理、整合、規范現有控制點資料數據，構建控制點數據庫，實現各類控制點資料的一體化管理。同時采用開放性的、面向服務的體系架構，開發集地圖展示、信息查詢、成果下載、數據更新等為一體的省級基礎測繪控制點資料管理信息系統，為控制點的展示、查詢、管理、更新及使用等日常業務需求提供技術平臺，還可對省級基礎測繪控制點資料進行科學、高效的管理和應用，為國土資源管理，城市建設，鐵路、公路、水利、電力基礎設施建設等提供測繪服務保障。

參考文獻

［1］楊曉彤，周朋．基于GIS的測量控制點管理信息系統的設計與實現［J］．測繪與空間地理信息，2016，39(4):164-165

［2］李揚，尹權．控制點成果管理系統的設計與開發［J］．城市地理，2016(3X):246

［3］韓紅超，吳春節，張旭東．控制測量成果管理系統的設計與實現［J］．地理空間信息，2016，14(7):91-92

［4］印小冬．基于SOA的信息管理系統架構研究［J］．信息與電腦:理論版，2015(16):53-56

［5］胡可，張慧．基于Silverlight的RIA網絡地圖技術［J］．測繪，2013，36(2):66-68

［6］孫偉，李治慶，焦孟凱，等．瓦片地圖動態緩存中間件的優化設計及實現［J］．測繪通報，2014(1):37-40

作者：張雪穎；李楨；李璐 單位：國家測繪地理信息局陜西基礎地理信息中心