城市基础地理信息系统设计和建设的探讨.doc
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1、城市根底地理信息系统设计与建立的探讨摘要 本文介绍了城市根底地理信息系统建立的目标,系统设计与数据库设计及主要i应用功能。对根底地理信息系统的应用、系统设计与建立中的一些普遍性问题做了进一步探讨。关键词 城市根底地理信息系统系统 ArcGIS ArcSDE ArcEngine Geodatabase 一、问题的提出 进入21 世纪后的中国城市,要实现经济建立与社会的可持续开展,一般都面临着许多亟待解决的矛盾:主要有信息化滞后于工业化进程;能源、土地、水资源供应等有可能成为经济与社会开展新的制约因素;经济产业构造尚不合理,有待进一步调整;经济与社会开展的技术根底有待于进一步提高,还不能充分利用各
2、种信息进展多层次、全方位的分析与研究,不能为政府部门的决策提供有效支持;信息化投入力度缺乏,经济与社会开展中的管理手段相对落后,难以适应社会经济迅速开展的需要等问题。为此,必须运用现代化的管理方法与手段,大力提高信息化水平,以促进城市经济建立与社会的可持续开展。根底空间数据库是将表示城市根本面貌并作为其他专题数据统一的空间定位载体的地形、道路、建筑物、水系、境界、植被、地名等信息以构造化文件形式组成的集合,在信息化建立中具有根底性、公益性与共享性特征。因此,建立根底空间库,开发城市根底地理信息系统,已引起了全社会的广泛关注与重视。城市根底地理信息系统建立的目标是利用先进的计算机技术、网络技术、
3、GIS技术、CAD技术与数据库技术,建立全市范围内准确、动态、高效与标准化的共享型根底空间数据库,使之成为城市的空间定位根底,成为“数字城市的空间根底平台,从而为规划与建立,为社会公众提供完善、优质与高效的地理空间信息。同时根底地理数据库作为一个共享、开放型的数据库系统,为规划与国土的业务提供空间数据支持,为提高规划与国土的综合管理水平打下坚实的空间数据库根底。作为“数字城市的一个重要组成局部,为城市根底的信息化建立、特别是与地理信息系统有关的综合应用提供良好的根底与支持。二、系统设计21系统设计原那么 城市根底地理信息系统包括数据库建立、硬件网络设计、软件开发、系统维护等多项工作,是一项复杂
4、、艰巨、长期的系统工程,需要运用软件工程方法与全面质量管理体系,制定合理有效的研制策略与方案,统筹安排系统的建立工作。系统建立可分为需求调查与分析、系统设计及标准制定、数据库建立、应用软件设计、系统集成与培训以及系统运行与维护等根本过程。此外,系统实施需采用组件化技术、对象关系数据库等技术手段,严密结合规划管理的实际业务,设计与集成基于网络的根底GIS系统。系统信息内容与应用功能必须突出规划管理需求,为规划业务人员提供根底地理数据支持。另外,在系统建立过程中,要审慎处理先进与实用的关系问题,系统设计切合管理实际并适当超越当前业务需求,留有可扩展的余地。根据此类系统的特点,在设计时应遵循以下原那
5、么: 1. 先进性 为保证系统能随房管业务拓展而具备可持续开展的空间,采用当前世界先进的GIS平台、数据库平台与GIS设计、开发模式,空间数据存储模式,采用通用先进的开发工具。保证系统能够随着规划管理业务的拓展而具备可持续开展的空间,以保护投资。 2. 实用性 保证在系统的正常业务应用中使业务数据能够到达其完整性、一致性、准确性与现时性。保证系统运行的效率与速度。保证系统的界面友好、方便与快捷,使业务人员利用系统很快提高工作效率,提高效劳水平。 3. 可靠性 为保证系统的平安、稳定、连续、高效运行,系统的软件平台、硬件平台、应用软件、应用数据都应具备可靠的备份机制、恢复机制、容错机制与容灾机制
6、,确保系统数据万无一失。 4. 平安性 为了保证系统以及网络的平安性,系统必须采用全面的权限管理机制,确保业务数据的平安管理。对于业务数据库的访问权限机制采用基于角色的权限管理模式,对于WEB数据库的访问与操作采用防火墙与用户权限相结合的权限管理模式。 5. 可扩展性 系统必须具有较强的可扩展性与对需求变化的自适应能力,以适应业务管理内容与工作流程变化造成的系统需求的变化。 6. 阶段性 系统必须对整体内容、数据库构造以及系统功能等进展全面设计,根据系统建立的优先级,分阶段进展实施。 22系统平台选择为了满足城市根底地理数据管理、动态更新、编辑以及数据查询、统计、分析等功能的要求,在系统建立中
7、采用了以Client/Server客户端/效劳器方式为主、Browser/Serve浏览器/效劳器方式为辅的混合体系构造,这种C/S+B/S的系统架构构造能够很好地满足不同类型用户的需求。其中,C/S方式主要用于业务处理与数据维护,由于C/S方式具有良好的交互性,能够满足根底地理信息管理中对图形数据的大量操作与对系统响应时间的要求;B/S方式主要用于查询与浏览,客户端只需要普通的浏览器即可。在系统实现中,GIS平台选用ArcGIS 92与ArcGIS Server92,数据库采用Oracle 10g,开发工具为Visual Studio 2005。23系统架构城市根底地理信息系统应采用标准的三
8、层体系构造,如图2-1所示:图2-1:系统体系构造1. 数据层采用Oracle10g关系型数据库系统与ArcSDE92空间数据引擎实现根底地理信息数据的高效存储与管理,系统具有良好的开放性。 2. 逻辑层中间层ArcSDE是当前最成熟的空间数据库引擎,具有良好的系统稳定性与平安性。ArcSDE同时支持目前各种主流数据库系统,具有良好的系统开发性与伸缩性。通过ArcSDE空间数据引擎实现对空间数据的访问,基于ArcGIS Engine与ArcGIS Sever技术构建空间信息综合应用开发平台,实现空间数据应用的业务逻辑,如空间数据的表现与操作。 3. 应用层在ArcGIS Engine与ArcG
9、IS Server的根底上,实现根底地理信息系统的具体应用,包括数据的管理维护、数据库制图以及查询分析等应用功能。 三、数据库设计数据是地理信息系统的“血液,因此在数据库设计时要充分考虑数据库对多比例尺、多时相、多数据源的空间数据,属性数据的容纳能力,同时要充分考虑数据库的可扩大能力。31数据空间参考在建立城市根底地理信息系统中,应充分考虑其地理位置,以便选择适宜的投影坐标系统、投影如高斯克吕格投影、中央子午线、长度单位、地理坐标系统及角度单位等。32空间数据组织构造 根底地理信息数据库统一采用GeoDatabase的数据模型进展数据的组织。根据根底地理信息数据的逻辑构造与GeoDataBas
10、e的数据模型,空间数据库的逻辑层次构造划为五级:总库分库子库逻辑层物理层。总库:总库是根底地理数据库的总称。分库:总库下按照数据来源的比例尺等级划分分库,每级比例尺的数据作为一个分库。子库Feature Dataset数据集:每个分库按数据的形式划分子库数据集,每种数据形式对应一个子库,共分为矢量地图数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库、数字栅格地图数据库等数据集。逻辑层与物理层:对于子库按照地理要素的分类进展逻辑分层,每个逻辑层按Feature Class进展物理分层。33空间数据分层在矢量数据集中按照地理要素的分类进展物理分层,每一个物理分层作为一个Feature Class存在
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- 城市 基础 地理信息系统 设计 建设 探讨
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