基于元數(shù)據(jù)系統(tǒng)的圖幅管理系統(tǒng)開發(fā)研究

張沖

摘 要：文章分析了圖幅管理在我院地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理活動(dòng)中的必要性，在元數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立圖幅管理與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，可及時(shí)掌握對(duì)我院各類地理信息產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)、生命狀態(tài)。明確了系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和功能需求分析，提出了系統(tǒng)構(gòu)建所需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：圖幅管理 元數(shù)據(jù) 工作流

中圖分類號(hào)：TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）09（b）-0047-02

1 研究背景及現(xiàn)狀

上海市測(cè)繪院承擔(dān)著全市范圍內(nèi)的地理信息采集、存儲(chǔ)和維護(hù)等工作，目前的地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理活動(dòng)中，基礎(chǔ)地形、管線、紅線、影像等數(shù)據(jù)的基本作業(yè)單元都采用了1∶500、1∶1000或1∶2000的標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框，其他類型數(shù)據(jù)如三維數(shù)據(jù)、地理國情普查數(shù)據(jù)等則作業(yè)單元各不一樣。隨著上海市城鎮(zhèn)化管理建設(shè)的進(jìn)行，地理信息數(shù)據(jù)數(shù)量不斷增加，大比例尺作業(yè)單元覆蓋區(qū)域越來越多，同時(shí)各比例尺作業(yè)單元更新頻率越來越快[1]。另一方面，用戶對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的獲取方式提出了更高的需求：希望通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)，并且通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行周期性匯總和統(tǒng)計(jì)。隨著我院地理信息數(shù)據(jù)體系建設(shè)的不斷深入以及上海市地理信息公共服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用的不斷拓展，建立一個(gè)對(duì)我院各類地理信息產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)、生命狀態(tài)能實(shí)時(shí)掌握和統(tǒng)計(jì)分析的系統(tǒng)已經(jīng)成為院內(nèi)相關(guān)部門迫切的需求。

2 圖幅管理與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 需求分析

圖幅信息管理是測(cè)繪單位規(guī)范化管理的重要方面[2]。目前，我院的“基礎(chǔ)測(cè)繪地理信息元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”（簡稱“元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”）是唯一一個(gè)基于圖幅的基礎(chǔ)測(cè)繪生產(chǎn)管理系統(tǒng)。但由于基礎(chǔ)測(cè)繪業(yè)務(wù)包括基礎(chǔ)地形、管線、紅線的生產(chǎn)并沒有完全納入到了元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，在實(shí)際工作當(dāng)中，作業(yè)任務(wù)無法保證及時(shí)傳達(dá)、且出現(xiàn)錯(cuò)誤可能性較大。“圖幅管理與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)”是一個(gè)基于基礎(chǔ)測(cè)繪元數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖幅的流程化審批、聯(lián)動(dòng)管理和動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)等功能。

2.2 總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)主要技術(shù)框架、系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)管理模塊、圖幅狀態(tài)查看模塊、圖幅統(tǒng)計(jì)分析模塊及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)等模塊。其中，業(yè)務(wù)管理模塊和圖幅狀態(tài)查看是在院內(nèi)數(shù)據(jù)生產(chǎn)相關(guān)規(guī)定和流程的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)完成，便于以后逐步納入院內(nèi)數(shù)據(jù)生產(chǎn)范疇。

2.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫以元數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，經(jīng)提取、加工生成，包括業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)（BUSINESS）及其歷史數(shù)據(jù)（BUSINESS_HISTORY）、圖幅狀態(tài)數(shù)據(jù)（MAIN）及其圖幅歷史詳細(xì)數(shù)據(jù)（MAIN_HISTORY）和擴(kuò)幅確認(rèn)刪除數(shù)據(jù)（FRAMECONFIRM）。其中，業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)采集于用戶填寫和操作所反饋的相關(guān)數(shù)據(jù)；圖幅狀態(tài)數(shù)據(jù)是從元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中讀取判斷相應(yīng)表和字段，從而獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

3.1 建立與元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)交互的線上業(yè)務(wù)管理機(jī)制

系統(tǒng)依托用戶需求，借鑒目前院內(nèi)基礎(chǔ)地形在元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的管理方法，對(duì)我院現(xiàn)有的基礎(chǔ)測(cè)繪業(yè)務(wù)包括基礎(chǔ)地形、管線和紅線的生產(chǎn)業(yè)務(wù)進(jìn)行可深入的研究和調(diào)研，確定了業(yè)務(wù)管理機(jī)制；并根據(jù)用戶權(quán)限進(jìn)行分組，賦予圖幅管理與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)用戶的不同權(quán)限。

在業(yè)務(wù)管理流程設(shè)計(jì)上充分考慮到院內(nèi)生產(chǎn)業(yè)務(wù)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了一套業(yè)務(wù)管理流程，包括業(yè)務(wù)創(chuàng)建、審查、修改、撤銷、提交和信息同步；在審查、提交等工作節(jié)點(diǎn)上根據(jù)用戶判斷靈活選擇進(jìn)入下一節(jié)點(diǎn)或者返回上一節(jié)點(diǎn)；業(yè)務(wù)管理實(shí)現(xiàn)可批量化操作，以提高用戶操作效率。圖幅管理與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)與元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之間的交互保證數(shù)據(jù)的一致性，避免產(chǎn)生圖幅數(shù)據(jù)的紊亂。為便于用戶操作和系統(tǒng)的管理，系統(tǒng)根據(jù)用戶權(quán)限的不同，頁面顯示登陸成功的用戶所需要的待辦事項(xiàng)。

Oracle是以高級(jí)結(jié)構(gòu)化查詢語言為基礎(chǔ)的大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫，是目前最流行的數(shù)據(jù)庫之一。從跨平臺(tái)、效率以及穩(wěn)定性等方面來比較，Oracle都有很長足的優(yōu)勢(shì)[3]。圖幅管理與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)及其元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)都是采用Oracle作為數(shù)據(jù)庫管理器，為滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與元數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)和圖幅數(shù)據(jù)保持一致，系統(tǒng)包含業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)同步和圖幅狀態(tài)同步兩部分。

業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)同步是用戶在系統(tǒng)中進(jìn)行新業(yè)務(wù)的創(chuàng)建并且業(yè)務(wù)周期完成后，系統(tǒng)將業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)傳入元數(shù)據(jù)庫中；同時(shí)，元數(shù)據(jù)庫將新業(yè)務(wù)中涉及的作業(yè)圖幅返回給圖幅管理與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，避免出現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與元數(shù)據(jù)庫圖幅數(shù)據(jù)的不一致，造成數(shù)據(jù)紊亂。圖幅狀態(tài)同步則是系統(tǒng)每天讀取元數(shù)據(jù)庫中有狀態(tài)改變的圖幅并記錄圖幅狀態(tài)的變化，保持系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與元數(shù)據(jù)庫的圖幅狀態(tài)數(shù)據(jù)一致性和可靠性。

3.2 多數(shù)據(jù)集圖幅狀態(tài)的關(guān)系及流程的梳理

可通過系統(tǒng)直觀地了解到圖幅狀態(tài)，形成圖幅管理與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)特色。系統(tǒng)根據(jù)院內(nèi)圖幅業(yè)務(wù)實(shí)際情況，基礎(chǔ)地形和管線通過讀取元數(shù)據(jù)庫記錄圖幅的作業(yè)任務(wù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，紅線通過遍歷文件目錄，把圖幅狀態(tài)加以細(xì)分，分為生產(chǎn)狀態(tài)和可用狀態(tài)。其中，生產(chǎn)狀態(tài)包括作業(yè)開始、作業(yè)結(jié)束、已質(zhì)檢、已歸檔、已入庫、MDO已提取和DWG已提取，可用狀態(tài)包括不可用、可用和可用待刪除。

目前，基礎(chǔ)地形和管線數(shù)據(jù)分MDO和DWG兩種數(shù)據(jù)集，且走元數(shù)據(jù)系統(tǒng)；紅線只有DWG一種數(shù)據(jù)集，通過文件夾方式管理。系統(tǒng)通過細(xì)分圖幅狀態(tài)，基礎(chǔ)地形和管線MDO數(shù)據(jù)已提取后，同時(shí)在元數(shù)據(jù)系統(tǒng)中開啟MDO圖框并在系統(tǒng)中標(biāo)記MDO狀態(tài)為可用；基礎(chǔ)地形、管線和紅線DWG數(shù)據(jù)已提取后，同時(shí)在元數(shù)據(jù)系統(tǒng)中開啟基礎(chǔ)地形和管線DWG圖框，RTX提醒相關(guān)部門人員對(duì)待刪除的紅線文件進(jìn)行及時(shí)刪除，并在系統(tǒng)中標(biāo)記DWG狀態(tài)為可用。用戶可以更加便捷地了解圖幅數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)，避免數(shù)據(jù)不一致，如出現(xiàn)高速打印數(shù)據(jù)匹配紊亂的情況。

查看圖幅狀態(tài)充分考慮用戶的操作習(xí)慣，如在地圖中選擇查看圖幅可采用不同比例尺選擇、圖幅名稱選擇（多圖幅逗號(hào)相隔）、點(diǎn)線面選擇，圖幅顯示在地圖中讓用戶直觀了解圖幅位置及其狀態(tài)。經(jīng)測(cè)試反饋，使用較為方便合理。

3.3 圖幅管理工作流機(jī)制的建立

在“業(yè)務(wù)管理模塊”實(shí)現(xiàn)線上操作模式的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)創(chuàng)建了工作流模型對(duì)業(yè)務(wù)管理進(jìn)行更好的控制。將業(yè)務(wù)管理流程分解定義成不同任務(wù)和角色，按照一定規(guī)則和過程來執(zhí)行這些任務(wù)并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，讓用戶通過圖形化、可視化設(shè)計(jì)流程圖來查看業(yè)務(wù)當(dāng)前狀態(tài)，達(dá)到提高工作效率、更好的控制過程、增強(qiáng)對(duì)用戶的服務(wù)、有效管理業(yè)務(wù)流程等目的。

將業(yè)務(wù)管理工作分別定義為創(chuàng)建業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)審查、業(yè)務(wù)修改、業(yè)務(wù)撤銷、業(yè)務(wù)提交和信息同步6種任務(wù)，并在每一任務(wù)定義相關(guān)參與者、全局變量、轉(zhuǎn)移條件等，按照一定規(guī)則和過程來執(zhí)行這些任務(wù)并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)任務(wù)進(jìn)行時(shí)，通過遍歷工作流了解下一任務(wù)的參與者，以完善相關(guān)人員的待辦工作事項(xiàng)。

3.4 基于ArcEngine for Java的空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)

空間數(shù)據(jù)庫存放的是空間地理信息，包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)[4]。根據(jù)系統(tǒng)流程，基于ArcEngine for Java建設(shè)的空間數(shù)據(jù)庫所保存的信息應(yīng)該是直接、真實(shí)地反映實(shí)際圖幅的數(shù)據(jù)。通過系統(tǒng)對(duì)圖幅業(yè)務(wù)的管理統(tǒng)計(jì)過程中需要使用大量的地理圖形數(shù)據(jù)，同時(shí)在具體業(yè)務(wù)辦理過程中也要產(chǎn)生大量的空間信息，這些信息數(shù)據(jù)既是系統(tǒng)管理的結(jié)果，也是下一階段工作的重要參考和決策依據(jù)。

3.5 圖幅動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)完成的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)分析服務(wù)作為系統(tǒng)的特色服務(wù)供用戶使用。統(tǒng)計(jì)條件根據(jù)用戶需求，由圖幅狀態(tài)、圖幅比例尺、圖幅類型靈活組合；統(tǒng)計(jì)結(jié)果以專題地圖方式向用戶直觀展現(xiàn)出來，并可下載統(tǒng)計(jì)結(jié)果。以此為基礎(chǔ)，我們可針對(duì)各部門的特殊需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析服務(wù)的定制，擴(kuò)展圖幅管理系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。

4 結(jié)語

隨著當(dāng)今社會(huì)信息化的快速發(fā)展，辦公自動(dòng)化成為一種發(fā)展趨勢(shì)。目前，系統(tǒng)形成了完善的業(yè)務(wù)管理流程并建立了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，用戶在圖幅管理與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中對(duì)業(yè)務(wù)的管理實(shí)現(xiàn)全部線上操作。高效準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)管理能有效地消除信息滯后，使各部門基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和服務(wù)實(shí)現(xiàn)信息化的整合，實(shí)現(xiàn)無紙化辦公，提高作業(yè)效率，減少紙質(zhì)作業(yè)單的流轉(zhuǎn)，如重復(fù)下單、作業(yè)圖幅重復(fù)等問題。

系統(tǒng)在元數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)圖幅狀態(tài)分類的基礎(chǔ)上，將圖幅狀態(tài)分為生產(chǎn)狀態(tài)和可用狀態(tài)。通過細(xì)化分類圖幅狀態(tài)，系統(tǒng)能全方位為有需求的部門提供準(zhǔn)確、規(guī)范、完善的圖幅狀態(tài)信息， 實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)集不同比例尺的圖框聯(lián)動(dòng)更新，為高速打印系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的配套數(shù)據(jù)，也為院內(nèi)圖幅管理提供最基本的高質(zhì)量的圖幅狀態(tài)查詢服務(wù)，實(shí)現(xiàn)圖幅狀態(tài)數(shù)據(jù)的專業(yè)化與規(guī)范化管理。

系統(tǒng)建立了完善的基于圖幅的數(shù)據(jù)庫，用戶根據(jù)各自需求制定統(tǒng)計(jì)條件通過圖幅管理與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)得到該條件下的專題地圖和統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以更好地對(duì)圖幅管理進(jìn)行宏觀控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜軍和，王英.大比例尺地形圖圖幅號(hào)查詢的可視化實(shí)現(xiàn)[J].城市勘測(cè)，2007（5）：67-70.

[2] 張靈潔，康永泰.基于VC++的圖幅信息管理系統(tǒng)開發(fā)[J].甘肅科技縱橫，2011，40（5）：12-14.

[3] 張國慶.AutoCAD圖幅在ORACLE平臺(tái)上的存儲(chǔ)及應(yīng)用方法探討[J].中國科技縱橫，2010（15）：85.

[4] 葉寶瑩，楊農(nóng).利用ArcGIS構(gòu)建地形圖分幅空間數(shù)據(jù)庫[J].測(cè)繪科學(xué)，2008，33（3）：207-209.