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地名是最常用的社會公共信息之一,與人們的日常生活息息相關,是現(xiàn)代社會進行各種聯(lián)系、交流的基礎和紐帶。隨著城市工業(yè)化、城市化、市場化和信息化進程的加快,地名工作面臨許多新的形勢和問題,如地名數(shù)據(jù)需要及時動態(tài)更新,各級地名管理部門之間需要實現(xiàn)地名信息共享、急需利用統(tǒng)一平臺進行地名管理等,因此數(shù)字地名建設迫在眉睫。目前,世界上大多數(shù)發(fā)達國家建立了地名信息系統(tǒng),已有100多個大型地名數(shù)據(jù)庫投入使用,美國、俄羅斯、英國、法國、德國等國家專門組織力量搜集、研究、整理國內外地名資料,不斷完善地名信息系統(tǒng),更新、擴充地名數(shù)據(jù)庫。我國地名信息建設近幾年發(fā)展很快,民政部組織建立了國家地名數(shù)據(jù)庫,很多經(jīng)濟發(fā)達的城市如北京、上海、天津、廣州等地也分別建立了各自的地名數(shù)據(jù)庫和地名信息系統(tǒng)。但是因為沒有統(tǒng)一的技術標準,互相缺乏兼容性,無法實現(xiàn)資源共享。并且存在數(shù)據(jù)更新機制陳舊,數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性差等問題。本文研究目的旨在為地名信息共享、更新以及地名信息系統(tǒng)建設提供一種通用的可行性方案。

1系統(tǒng)總體設計

1.1設計依據(jù)

本文按照國家關于地名管理和地名數(shù)據(jù)建設的相關標準和規(guī)范要求,利用地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理等技術,建設地名時空數(shù)據(jù)庫,同時基于“統(tǒng)一存儲,統(tǒng)一服務”的模式為城市各市、區(qū)縣等地名管理部門提供地名服務。根據(jù)地名審批業(yè)務流程,建立地名數(shù)據(jù)庫動態(tài)更新機制,完善地名空間數(shù)據(jù)庫,形成地名信息與時間、空間信息的無縫集成。基于網(wǎng)絡共享和分發(fā)服務,提供地名信息獲取、管理、維護、更新、查詢及分析等功能使其既能為社會提供各種地名信息服務,也能為政府相關部門在政策制訂、日常管理等方面提供決策支持。

1.2總體框架

系統(tǒng)總體架構以地名數(shù)據(jù)庫為基礎,基于軟硬件和網(wǎng)絡支撐體系,實現(xiàn)地名、門牌業(yè)務的帶圖辦理,地名現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的及時更新,同時綜合考慮空間數(shù)據(jù)的信息,支持與各級規(guī)劃地名單位的數(shù)據(jù)協(xié)作,為業(yè)務系統(tǒng)以及公眾提供GIS應用服務,使地名數(shù)據(jù)得到充分應用。地名信息系統(tǒng)采用多層架構,系統(tǒng)總體結構從下到上主要分為網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)層、功能層和應用層。網(wǎng)絡層為地名信息系統(tǒng)提供網(wǎng)絡支撐和硬件保障,把系統(tǒng)連接成邏輯的整體。網(wǎng)絡層采用城市市局局域網(wǎng)、電子政務專網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)架構模式數(shù)據(jù)層是地名信息系統(tǒng)的基礎部分。數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一物理組織、集中存放、實時更新與定時更新結合、統(tǒng)一應用、統(tǒng)一服務的方式,通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議及標準為功能層提供數(shù)據(jù)支持。功能層綜合運用海量數(shù)據(jù)管理、信息共享、空間數(shù)據(jù)庫和元數(shù)據(jù)服務等相關技術方法,實現(xiàn)地名業(yè)務相關的功能模塊,一般包括業(yè)務功能審批、圖形管、系統(tǒng)管理等模塊。應用層直接面對用戶,提供可視化的界面供用戶操作。不同等級、不同類別以及不同權限的各類用戶通過應用層注冊與登錄,通過系統(tǒng)提供鄭桂香:博士研究生的用戶身份認證與訪問權限控制,實現(xiàn)對于該用戶開放的各種數(shù)據(jù)資源與共享服務功能的瀏覽以及使用。

1.3技術路線

考慮到地名數(shù)據(jù)的復雜性,本系統(tǒng)采用大型關系數(shù)據(jù)庫Oracle進行大數(shù)據(jù)量的存儲。同時,由于ArcGIS支持面向對象建模以及時空數(shù)據(jù)模型,在數(shù)據(jù)層通過ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎訪問空間數(shù)據(jù),實現(xiàn)對地名數(shù)據(jù)的存儲、管理與應用。功能層采用ArcGISEngine、ArcGISServer進行系統(tǒng)二次開發(fā),并采用SOA等基于服務的模式對功能封裝,方便系統(tǒng)的擴展和復用。應用層采用FLEX等富客戶端應用技術以友好的UI的界面來展示地名信息,并采用ArcGIS家族中的ArcGISServer能提供多種地圖服務形式,包括對OGC服務以及KML服務的支持,服務可以兼具緩存地圖服務和動態(tài)地圖服務相結合的方式,滿足用戶對Web地圖瀏覽與編輯處理的要求。

2地名數(shù)據(jù)組織

2.1地名數(shù)據(jù)分類

地名信息分類與類別代碼編制是地名信息系統(tǒng)建設的基礎工作,是實現(xiàn)地名信息共享的前提。本文參考地名分類標準要求[7],根據(jù)各市級地名數(shù)據(jù)的特點以及地名所指代實體的地理屬性分為門類、大類、中類、小類四層。門類是按照地名所指代地理實體的基本屬性分為自然地理實體和人文地理實體兩類。大類根據(jù)門類的科學構成和實際管理需要區(qū)分,自然地理實體門類分為海域,水系,陸地地形;人文地理實體門類分為行政區(qū)域及其它區(qū)域,居民點,具有地名意義的交通運輸設施,具有地名意義的水利、電力、通信設施,具有地名含義的紀念地、旅游勝地和名聲古跡,具有地名意義的單位,具有地名意義的建筑物、構筑物等。

2.2地名數(shù)據(jù)編碼規(guī)則

地名類別代碼采用數(shù)值型代碼,分為四段,用20位的阿拉伯數(shù)字表示。第一段6位數(shù)字根據(jù)國家行政區(qū)編碼規(guī)則,表示地名所在的行政區(qū)域,如“120115”表示天津市寶坻區(qū);第二段3位表示下一級的行政區(qū),如鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及街道等;第三段5位表示地名類別,依次分別表示地名所屬的門類、大類、中類、小類以及附加碼;第四段6位表示地名的唯一標識碼,用以區(qū)分所屬同一行政區(qū)劃,同一地名類別的不同地名。該地名編碼規(guī)則較傳統(tǒng)的編碼規(guī)則可以更方便的進行地名空間位置的查找,地名所屬行政區(qū)域的區(qū)分以及地名類別的判定。

2.3地名屬性結構設計

地名數(shù)據(jù)結構由公共數(shù)據(jù)項和特有數(shù)據(jù)項兩部分組成。公共數(shù)據(jù)項為所有數(shù)據(jù)類別共有的基本數(shù)據(jù)項目;特有數(shù)據(jù)項為各類別特有的數(shù)據(jù)項目。公共數(shù)據(jù)項按照信息使用頻率劃分為基本信息和擴展信息。基本信息為最常用信息;擴展信息為次常用信息。“特有信息”為收容數(shù)據(jù)項,用于收集其它數(shù)據(jù)項未能包含的信息,以便采集數(shù)據(jù)時一次性將盡可能多的信息收集。基本信息包括地名數(shù)據(jù)的代碼和標準名稱。擴展信息包括地名的漢語拼音、別名、簡稱、高程、所在經(jīng)緯度、地名含義、歷史變革、設立年份、廢止年份等。

2.4數(shù)據(jù)庫構成

地名數(shù)據(jù)庫作為地名信息系統(tǒng)的基礎組成部分,主要包括地名空間數(shù)據(jù)庫和地名系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫兩部分。地名空間數(shù)據(jù)庫存儲與地名相關的空間數(shù)據(jù)以及屬性數(shù)據(jù),分為地名審批過程數(shù)據(jù)庫、現(xiàn)狀地名庫、歷史地名庫,為實現(xiàn)地名業(yè)務辦理,地名審批以及地名數(shù)據(jù)的入庫及更新等功能提供數(shù)據(jù)層支持;輔助數(shù)據(jù)庫包括背底參考數(shù)據(jù),基礎空間數(shù)據(jù),其他業(yè)務審批數(shù)據(jù),其他規(guī)劃成果數(shù)據(jù),專題數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫包括與地名系統(tǒng)功能模塊相關的數(shù)據(jù)記錄表、用戶上傳文檔數(shù)據(jù),其他資料數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)功能開發(fā)維護元數(shù)據(jù)庫。

2.5地名數(shù)據(jù)更新機制

地名數(shù)據(jù)管理和業(yè)務辦理是一項持續(xù)的工作,地名不斷的變化,要求地名數(shù)據(jù)能能夠不斷更新,以保證地名信息的現(xiàn)勢性。不管是初始的地名數(shù)據(jù)采集還是日后的更新匯總都需要耗費大量的人力和時間成本,而且就地名管理的要求來說,記錄地名變更的歷史變化也十分重要。地名數(shù)據(jù)來源有三種:檔案地名、普查地名和業(yè)務更新地名。檔案數(shù)據(jù)在系統(tǒng)建設初期就已經(jīng)整理集成入地名庫;一般的城市都會組織地名普查,根據(jù)普查成果可以定期更新地名數(shù)據(jù)庫;業(yè)務帶圖作業(yè)流程根據(jù)業(yè)務辦理的進度實時更新現(xiàn)狀地名數(shù)據(jù)庫。此外,采用時空數(shù)據(jù)庫,將現(xiàn)勢數(shù)據(jù)劃分為歷史數(shù)據(jù)和變更數(shù)據(jù),通過算法分析將變更數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)組織起來即得到當前現(xiàn)勢數(shù)據(jù)。一方面能夠有效避免數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的冗余;另一方面,能夠更有效地管理變更數(shù)據(jù),而且便于進行歷史回溯,提高系統(tǒng)執(zhí)行效率。

3系統(tǒng)的應用及實現(xiàn)

3.1業(yè)務審批

業(yè)務審批模塊提供對地名辦理案件包括在辦案件、已辦案件以及暫停案件的管理以及查詢。根據(jù)案件類別不同,用戶查看不同的案件辦理情況,對案件進行分類管理等。業(yè)務人員在門牌辦理時,能夠根據(jù)系統(tǒng)提供的門牌檔案管理功能,對門牌進行統(tǒng)一管理,查看在辦信息以及門牌辦理歷史信息等。系統(tǒng)提供案件接收轉發(fā)工具,在整個業(yè)務處理過程中,各級用戶能夠接收來自上下級轉發(fā)的電子文件,同時根據(jù)業(yè)務流程可以將電子文件轉發(fā)給其他辦公人員。同時,系統(tǒng)為窗口辦公人員、審核人員提供地名命名、更名、調整、注銷等業(yè)務流程所需電子表單填寫功能以及電子文件檢查功能,可以針對提交的電子文件進行標準檢查,檢查的內容主要包括電子文件是否齊全、填寫內容是否正確、電子數(shù)據(jù)是否符合規(guī)定、選擇流程是否正確等。業(yè)務辦理結束,用戶所提交的電子文件將導入地名現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)地名數(shù)據(jù)的實時更新

3.2圖形管理

該模塊提供對地名空間數(shù)據(jù)的瀏覽、查詢、定位、統(tǒng)計等基本操作功能,實現(xiàn)業(yè)務審批數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)之間互查。此外,系統(tǒng)提供地名數(shù)據(jù)批量上傳功能可以滿足用戶定期更新地名數(shù)據(jù)庫的要求。地名數(shù)據(jù)的在線編輯模塊為用戶提供可視化的數(shù)據(jù)操作界面,用戶根據(jù)經(jīng)驗和實際情況,不定期的更新地名數(shù)據(jù)。

3.3系統(tǒng)管理

該模塊主要實現(xiàn)系統(tǒng)的后臺管理,包括個性化的界面設置,業(yè)務流程定制、元數(shù)據(jù)管理等。根據(jù)用戶權限的不同,配置用戶操作的數(shù)據(jù)及使用的系統(tǒng)功能。該模塊還提供數(shù)據(jù)字典管理、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)備份與恢復等功能。

4結論與展望

本文建設內容包括:(1)利用數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)以及計算機等多種綜合手段設計了基于網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)層、功能層和應用層的通用地名信息系統(tǒng)框架;(2)按照國家關于地名管理和地名數(shù)據(jù)建設的相關標準和規(guī)范要求,建立地名數(shù)據(jù)庫,解決了數(shù)據(jù)標準格式不統(tǒng)一,數(shù)據(jù)共享困難的難題;(3)通過地名業(yè)務的帶圖作業(yè)流程實踐了地名數(shù)據(jù)的動態(tài)更新機制,為用戶提供更為及時的地名信息。如何利用地名GIS系統(tǒng)為經(jīng)濟發(fā)展提供輔助決策支持,實現(xiàn)地名信息在城市環(huán)保、電力、郵電、國土各部門的綜合應用是筆者下一步主要研究內容。本文創(chuàng)新點:本文構建了一種通用的“地名信息系統(tǒng)”框架,對地名數(shù)據(jù)組織、分類及編碼進行探討,引入具備時空特性的地名數(shù)據(jù)更新機制;設計并實現(xiàn)具有業(yè)務審批、圖形管理以及系統(tǒng)管理功能模塊的地名信息系統(tǒng)。