第一组城市GIS管理平台技术方案

城市基础地理信息管理平台
设计方案
小组成员：高芳菲：2012764125 宋俊汶：2012764113
陈泽斌：2012764119
杨鹏：2012764117
章宣：2012764127
伍麒燊：2012764105
2015年11月22日
一、项目概述
随着社会经济的快速发展，对于地理空间信息的需求也越来越大，地理信息系统目前在城市规划、建设与管理方面的应用已经十分广泛，因此，整合城市的各类基础地理信息数据，构建基础地理信息管理平台，保障城市各方面对城市基础空间地理数据的需要，已经成为城市信息化建设的一项重要任务。

1.1项目背景
目前，人们已经普遍认识到空间数据在城市建设与发展中的核心地位和重要性。

现势性的数字化大比例尺地形数据、地下管线现状数据和城市影像数据是城市空间数据管理的重要基础资料，也是构建城市空间信息平台的核心内容，可以为城市社会经济发展规划、设计与科学决策提供科学的依据。

合肥市测绘设计研究院持有国家甲级测绘资质证书与ISO国际质量体系认证证书，多年来一直为合肥市国民经济与社会发展提供基础测绘保障与地理信息服务，建立了信息化的测绘保障体系，积累了丰富的数据资源与技术优势，为建设“城市基础地理信息管理平台”提供了有利的条件。

1.2项目建设目标
①建立以基本地形图、影像为主体的基础地理信息数据库，并开发具有数据检查、入库、查询、检索、输出、管理、更新、维护、发布和丰富的数据转换、数据叠加等功能于一体的地理信息管理平台。

②实现城市地理信息数据的无缝管理、更新维护、查询分析、制图输出等基本功能，提供地理空间数据的高效、有机、安全管理和应用，为城市的建设提供更多、更好的数据支持与应用支撑。

③从数据“测绘生产—录入—检查—编辑—转换—入库—修补测—更新—维护—对外提供—发布”的整个数据链条实现城市数据生产流程和伴随数据生产过程的业务流程的信息化。

④建立有效的数据更新机制与系统应用保障机制，保持地理信息的现势性，保障地理信息管理平台的稳定、高效运行，为政府决策提供空间信息支持。

1.3项目建设任务
①空间数据标准化是决定空间数据可持续更新、应用以及实现数据共享的关键与必要的条件。

项目应按照国家、部、省、市信息化测绘标准规范和相关技术规程，制定“城市基础地理信息数据库及管理平台”的标准体系，包括数据采集、建库、更新、管理、共享以及质量控制、数字化产品验收等方面的标准；
②利用航空摄影测量的成果资源，建立以基本地形图、影像为主体的基础地理信息数据库；并在此基础上，有效的整合地下管网、规划、土地、市政交通、人口分布等各种类型的数据资源，建立专题信息数据库。

③在空间数据库建立的基础上，整合相关的空间信息资源，开发与建立设“城市基础地理信息管理平台”，实现对城市空间数据的科学管理与有高效应用，为城市建设与发展提供更多、更好的地理信息服务；
④建立一套完整的数据采集、管理、发布及动态更新机制，确保地理信息数据库及管理平台的动态更新与稳定运行。

二、需求分析
2.1数据需求
“城市基础地理信息管理平台”项目的数据需求包括：多比例尺的基础地形数据，地下管线数据，高分辨率影像数据等。

2.2规范与标准需求
根据国家现有地形图标准补充、完善城市基础地理信息数据库建库相关标准。

空间数据建库作业规范，空间数据更新作业规范，空间数据管理作业规范
数据建库质量控制规范，数据更新质量控制规范。

2.3地理信息数据建库需求
将测绘好的地形图数据转入到ArcSDE空间数据库中。

数据入库前应进行库结构、元数据、数据字典的设计，初始数据入库时要经过多次数据检查、处理，以保证入库数据的质量。

建库工作要严格按照《建库作业规范》进行操作，使整个建库流程可管理、可控制，同时按照《建库质量规范》进行质量检核。

2.4数据质量检查与控制需求
实现对检查的过程管理、跟踪检查信息、记录、统计检查结果、管理质量检查报告、质量验收报告、质量统计表的功能，并对质量检查工作的具体情况能够实现自动的提供相应的检查工具程序
2.5基础地理信息管理平台的功能需求
基础地理信息管理平台主要实现空间数据和非空间数据的一体化管理，针对数据采集－数据更新－数据交换－导出与出库这一数据库管理主线，提供系统的一系列管理功能，主要功能包括：数据入库、地图浏览、数据检索、数据查询、图层管理、图形编辑、数据输出、专题图制作、数据更新、历史数据管理、数据分发、元数据管理、系统维护等。

2.6性能需求
可靠性：具备检错和容错能力，系统恢复能力。

可操作性：界面设计友好，联机帮助方便，操作合理、简便。

可维护性：有完备的系统维护方案。

2.7系统架构需求
采用Windows NT架构的操作系统平台（Windows 2008或XP服务器）；
采用ESRI公司提供的ArcGIS平台作为空间数据管理软件；
选用Oracle 10g关系型数据库统一管理图形和属性数据，支持网络并实现分布式数据库管理。

采用三层结构、使用C/S技术、组件式技术，为用户提供统一的用户视图和二次开发的环境和能力。

2.8对外服务需求
基础空间数据访问服务：向城市相关的业务部门提供基础地形图、遥感影像访问服务；
各类专题数据访问服务：未来在建成数据共享服务平台后，向各政府部门提供业务办理需要的专题数据访问服务与空间信息服务。

三、总体设计
由于本系统的复杂性，在考虑系统稳定性、适用性和易用性的基础上，强调速度和扩充性，最后形成一个健壮的、高效的、先进的地理信息系统。

全局性和整体性原则，实用性和稳定性原则，先进性和成熟性原则，可维护性和扩展性原则，开放性与标准化原则，可扩展性原则，安全性和保密性原则，易使用性要求，地方性原则，现势性原则。

“城市基础地理信息管理平台”的建设包括前期准备、数据采集、数据建库、数据应用等多个方面。

为了保证数据库建设和系统开发的顺利进行，整个项目的推进必须遵照“三个先行、一个贯彻”的方针，即资料搜集与分析先行、实验研究先行、标准制定先行，在数据的生产过程中坚决贯彻质量控制和保障制度。

研究合理的技术标准、生产工艺、产品模式、应用服务模式，并制定先进、优化、高效的组织实施方案，坚持系统设计原则，尽量采用国际标准标准作为系统的通讯、交换协议。

设计方案
核心组件库的设计目标是通过对核心组件的快速搭建，提高项目实施过程中软件开发的速度
和可靠性。

组件库采用的设计标准完全按照国际通用的软件开发工业标准，采用了COM，.NET，WEBSERVICE，XML等技术。

开发操作系统为Windows Server 2003，开发环境为Microsoft Visual Studio .Net 2005(基于.Net Framework 2.0)，支持XML2.0标准。

高可用性，高易用性，高重用性是组件库的设计特点。

组件库的整体开发架构是在ESRI ArcEngine 的基础上结合.NET和COM技术进行二次开发，组件对象主要以.NET程序集的形式发布，同时在需要的时候可以向COM公开接口。

而一些底层对ESRI ARCEngine组件库的扩展则采用COM技术，从而实现与ESRI ArcEngine的无缝结合。

四、技术标准体系
为了实现“城市基础地理信息管理平台”数据的沟通与互动，保证系统整体的协调性和兼容性，发挥系统的集成效应，有必要制定完整的标准化体系。

五、空间数据库设计
数据库设计是“城市基础地理信息管理平台”的重要关键一环。

高质量的数据源，对数据进行合理的组织与管理，是建立起一个运行良好、稳定可靠的管理、应用信息系统的必备条件。

六、空间数据建库及更新维护机制
考虑到数据采集单位在采集的过程中由于种种原因，数据的质量可能会存在问题，为此，数据生产与管理系统主要提供三大功能：数据整理、数据转换和数据监理。

七、基础地理信息管理平台
该平台主要用来实现对平台所管理的各大数据库（如遥感影像库、基础地理数据库、地下管线数据库等）内数据的规范采集、建库、应用、管理和部署。

该系统充分体现了如下思路：实现与各专题业务相关的各类数据（包括属性数据和图形数据）的组织、管理、展现综合管理模式；
测绘（汇总）、监理、入库、更新一体化的思路，实现数据的准确、高效、经济的数据更新模式；
查询、统计、分析和专题展现一体化的思路，实现图文一体的数据分析展现；
现状、临时和历史一体化建库思路，实现基于区域和实体的全生命周期管理；
分布式部署和安全管理一体化的思路，保证数据的安全存取、快速应用。

八、信息资源的安全和维护
信息的安全与保密是建立数字化基础地理信息生产线和数据库的重要考虑因素，基础地理信息更新与建库工作中数据的获取和加工处理、存贮和分发服务各阶段都有可能出现信息的丢失或泄漏，所以我们将从计算机系统硬件安全、软件安全、数据库安全、通讯网络安全等分别叙述。

为了达到对信息安全和保密的目的，要从信息生产的各个环节着手，力争做到万无一失。