空间数据管理平台解决方案

空间数据管理平台解决方案
1.引言
1.1方案概述
空间数据管理平台解决方案主要是针对我国各级测绘院、信息中心建设区域地理信息基础框架的迫切需求，开发的一套专业性强、具有高可扩展性的基础地理信息数据库管理平台。

整个方案从管理多源、多尺度、多类型的基础地理信息数据的角度出发，开发了一些列软件系统，包括空间数据入库更新子系统、空间数据质量检查子系统以及空间数据管理平台等，可以实现对现有基础地理信息数据的整合、转换与集成管理，为政府、企业、公众等提供空间信息服务。

1.2系统特点
●“多源、多尺度、多时相”基础地理数据的集成管理
由于基础地理数据具有多源、多尺度、多时相的特点，基础地理数据管理平台必须具有集成不同数据类型、不同比例尺、不同时间的各种基础地理数据的能力。

●多比例尺数据集成
对于不同尺度的基础地理数据，其集成通过统一空间参考系（WGS84、西安80、北京54）或动态投影技术来实现。

不同比例尺的
基础地理数据可以叠加一起显示，通过控制其显示比例实现地图的逐层显示效果。

●多类型数据集成
对于不同类型的数据（如DLG与DRG）的集成采用按空间坐标范围或图幅索引实现。

●多时序数据集成
对于不同时间段的基础地理数据，采用历史数据库来实现。

根据数据更新周期的不同，采用按数据集、图幅、对象级别的历史数据库机制。

●基础地理数据管理全过程支持
SuperMap D-Manager特别针对我国各级测绘院、信息中心设计开发，系统支持数据加工、数据入库管理、数据共享、数据发布的整个业务过程，可以快速为用户打造完备的基础地理数据中心，满足各种用户对基础地理信息的需求，为数字城市建设服务。

●基础性与平台性
SuperMap D-Manager从设计到实现，充分考虑了其作为基础性、平台性等支撑性要求。

SuperMap D-Manager在设计思路、软件开发实现上都具有高可扩展性的特点。

设计思路上，SuperMap D-Manager面向的是我国各级测绘院、信息中心的定位，具有管理各种类型、各种尺度、各个区域的基础地理数据的能力。

在软件实现上，采用了“构件化”思路，整个软件平台采用了具有高可扩展性的“插件”技术，基于插件容器可以任意扩展其功能，甚至不用编写一句代码实现一个业务应用系统的组装。

●海量基础地理数据管理
海量基础地理数据管理是新一代GIS必须解决的重要技术问题，也是GIS软件能否应用于大型项目的一个重要标志，基础地理数据快速索引是实现海量数据管理的关键技术之一。

在国家“863”项目——“面向网络海量空间信息大型GIS”的推动下，SuperMap GIS创造性地开发了基于四叉树、R树和网格的多级混合索引技术，克服了传统单一索引技术的不足，为海量基础地理数据管理奠定了坚实的基础。

●基于金字塔的跨平台影像压缩技术
SuperMap 提供了将海量影像存储到大型关系数据库中的功能，并可以根据需要选择对数据进行有损压缩或无损压缩。

在影像数据库中，SuperMap支持自动建立影像金字塔。

这样既能避免采用小波影像压缩技术的较多质量损失，又达到了海量影像数据的组织管理和快速浏览效果的目的，可以实现与数据量无关的快速显示。

1.3系统组成
系统组成如下图所示：
注意：上图中，数据在线更新工具一般需要根据用户具体的更新流程和所采用的软件，进行系统的重新定制与开发。

2.空间数据管理平台
2.1系统权限－用户登录模块
2.1.1功能描述
判断当前登录用户是否为系统的合法用户，登录成功后，加载该用户相关的资源和相应的操作权限。

2.1.2功能界面
用户登录界面：
图2-1用户登录框
2.2系统权限－创建角色
2.2.1功能描述
角色定义了访问系统资源和功能的权限配置，系统自带有一些常规的角色设置，当这些角色不能满足应用时，可以新建角色。

2.2.2功能界面
角色基本信息如下：
图2-2角色信息
2.3系统权限－角色资源权限设置
2.3.1功能描述
角色定义了访问系统资源的权限配置，系统自带有一些常规的角色设置，当希望更改角色的权限时，编辑角色并进行相应的权限配置。

2.3.2功能界面
设置角色的资源权限
图2-3角色资源权限设置框
资源权限说明：
1)复选框打勾，表示资源可见；不打勾，表示资源不可见；
2)字体颜色为红色，表示资源可编辑；黑色，表示资源不可编辑。

2.4系统权限－创建、编辑用户
2.4.1功能描述
系统的最终使用者是用户，因此必须建立用户的鉴别机构，登记用户的身份信息。

在系统中定义可登录的用户是系统安全管理所必须步骤，也是人与系统的接口。

用户的权限配置是通过角色进行关联，通过设定不同的角色，可以实现更改用户权限的目的。

2.4.2功能界面
图2-4用户信息
2.5系统权限－创建、编辑部门
2.5.1功能描述
部门定义了用户所属的逻辑组织，系统登录时根据部门列出该部门所属的所有用户，定义用户所属的部门。

2.5.2功能界面
(1)部门基本信息
图2-5部门基本信息
2.6地图控制
2.6.1程序描述
地图控制指对地图常用基本操作，主要包含3类操作：
1)地图基本操作（地图放大、缩小、漫游、全幅等）；
2)地图量算操作（距离量算、面积量算）；
3)地图图层风格设置（图层顺序、图层风格）。

该模块不涉及业务应用，是GIS基本功能，程序直接利用GIS平台接口实现操作。

2.6.2功能
2.6.2.1地图放大
对地图进行放大。

具有三类操作方式：
1)鼠标点击放大，每次放大倍数2；
2)工具栏比例尺下拉框选择放大比例；
3)在地图上画框放大。

根据不同的操作方式确定需要放大的地图中心位置和放大比例。

如果鼠标点击放大，则点击中心为放大的地图中心，比率为2。

如果在地图上画框放大，则画框显示范围则为放大后的显示范围。

如果根据比例尺下拉框选择放大比例，则中心位置不变。

根据不同的放大比例确定需要显示的图层内容，当放大比例高于某一临界值后，相关图层细节将被显示，例如比例小的时候，高速公路只显示单线，而比例尺大的时候，需要显示车道信息。

2.6.2.2地图缩小
对地图进行缩小。

具有两类操作方式：
1)鼠标点击放大，每次放大倍数2；
2)工具栏比例尺下拉框选择放大比例。

根据不同的操作方式确定需要放大的地图中心位置和缩小比例。

如果鼠标点击缩小，则点击中心为缩小的地图中心，比率为2。

如果
在地图上画框放大，则画框显示范围则为放大后的显示范围。

如果根据比例尺下拉框选择放大比例，则中心位置不变。

根据不同的缩小比例确定需要显示的图层内容，当缩小比例高于某一临界值后，相关图层细节将被显示，例如比例大的时候，高速公路会将车道等信息隐藏。

2.6.2.3漫游
对地图显示范围进行移动。

2.6.2.4全图显示
全幅显示地图，使整幅地图可见。

2.6.2.5前一视图
查看地图的前一视图，相当于网络浏览器的上后退。

历史窗口记录界面数为5。

2.6.2.6下一视图
查看地图的下一视图，相当于网络浏览器的上一页前进。

历史窗口记录界面数为5。

2.6.2.7鹰眼窗口显示
系统提供显示地图的缩略图窗口。

通过该窗口，用户可以获得地图全图的初步印象，显示当前地图窗口在全图中的位置，并能通过在
缩微图上拖动的方式改变当前地图窗口的视窗。

2.6.2.8距离量算
1)量算地图多点间的距离；
2)两点间道路距离的量算。

2.6.2.9面积量算
量算地图多点构成的区域面积。

2.6.2.10角度量算
量算两线段构成的角度。

2.6.2.11图层控制
改变图层的叠加顺序，使得底层被覆盖的部分图层显示出来。

设置图层的可显示、可选择。

设置图层的最大、最小显示比例尺。

2.6.2.12修改图层风格
修改图层的符号风格。

点风格设置（符号类型、大小，颜色）；线风格设置（线型风格、粗细、颜色）；面风格设置（面填充类型、填充颜色、面的边线风格）。

2.6.3功能界面
地图控制工具栏
图2-6 地图控制工具栏
图2-7 图层面板右键菜单
2.7目录管理
2.7.1程序描述
当把所有的数据源或地图集成到一块进行管理时，会造成数量过多而不易查找，如果采用分级管理的模式，则用户可以很容易找到自己关心的数据源或地图，且不会发生误操作。

数据源目录管理主要的功能有：新建、编辑、删除数据源目录。

数据集目录管理的主要功能有：新建、编辑、删除数据集目录。

地图目录管理主要的功能有：新建、编辑、删除地图目录。

图层目录管理的主要功能有：新建、编辑、移除图层目录。

2.7.2功能界面
1)数据目录窗口，包含所有类型的目录对象
图2-8成果库目录
2)新建、编辑数据源目录
●选择成果库或数据源目录节点后，单击“新建目录”，出来
新建数据源目录窗口；
●选择数据源目录节点后，出来编辑数据源目录窗口；
图2-9创建/编辑数据源目录对话框
3)新建、编辑数据集目录
●选择数据源或数据集目录节点后，单击“新建目录”，出来
新建数据集目录窗口；
●选择数据集目录节点后，出来编辑数据集目录窗口；
图2-10创建数据集目录对话框
4)新建、编辑地图目录
●选择地图库或地图目录节点后，单击“新建目录”，出来新
建地图目录窗口；
●选择地图目录节点后，出来编辑地图目录窗口；
图2-11新建地图目录
2.8数据源管理
2.8.1程序描述
新建数据源：新建SuperMap空间数据库数据源，设置数据源名称、服务器名称、数据库类型、空间数据库的名称、连接数据库的用户和密码、投影信息。

注册数据源：将SuperMap空间数据库数据源注册到系统中，进行统一管理。

数据源属性：更改数据源名称、投影信息。

如果数据源打不开还可以设置服务器名称、数据库类型、空间数据库名称、连接数据库的
用户和密码。

2.8.2功能界面
1)创建/注册数据源
选择数据源目录节点后，点击“新建数据源”按钮，输入参数后，点击“保存”按钮，如果已经存在该SuperMap数据源，则只把该数据源注册到系统中来，否则就创建该数据源。

图2-12创建数据源
2)数据源的属性
选择数据源节点后，右边窗口出来数据源属性窗口，在这里可以修改数据源的相关信息。

图2-13源属性
2.8.3容错处理
“数据源创建失败”，这可能是因为用户创建的数据源的名称已经存在，或数据源对象的空间数据库的名称已经存在。

2.9数据集管理
2.9.1程序描述
注册数据集：将数据源中SuperMap已有的但没有注册到系统中
的数据集，注册到系统中进行统一管理。

注销数据集：将管理系统中的数据集模型对象删除，但并不删除真实的空间数据集。

删除数据集：将系统中的数据集模型对象从数据库中删除，并且利用SuperMap引擎删除对应的SuperMap数据集。

导入数据集：将文件型SDB数据源中的数据集导入到管理系统中的数据库数据源中来进行管理。

2.9.2功能界面
选择数据源节点，右键点击注册数据集，选择要注册的数据集。

图2-14注册数据集
图2-15注销数据集
图2-16删除数据集
图2-17导入数据集
2.10数据集重建空间范围和索引
2.10.1程序描述
数据集重建空间范围：如果对现有的数据集进行了大量的删除，这时就需要对数据集重建空间范围，这样才能确保数据集Bounds的正确性。

数据集重建空间索引，如果对现有的数据集进行了大量的修改，也需要对数据集重建空间索引，这样可以保证数据集的查询分析效率。

2.10.2功能界面
该窗口是选择数据集的窗口，该模块将用户选择的注册数据集全部重建空间索引，重新计算范围时也用该窗口选择数据集。

图2-18重建空间索引
图2-19重新计算范围
2.11栅格数据集创建影像金字塔
2.11.1程序描述
如果栅格数据集过大的话，为了保证数据的浏览速度，需要对栅格数据集建立影像金字塔。

2.11.2功能界面
该窗口是选择数据集的窗口，该模块将用户选择的栅格数据集全部创建金字塔。

图2-20创建影像金字塔
2.12数据分发、转换
2.12.1程序描述
矢量/栅格/影像数据输出：根据用户选择的范围面从系统数据库中裁剪输出相应的数据，输出格式包括SuperMap文件型数据和其他外部格式。

2.12.2功能界面
1)选择要输出数据的图幅范围面
图2-21数据输出2)选择输出数据
3)设置自定义表单项
图2-22数据输出
2.13数据分析
2.1
3.1缓冲区分析
功能
根据用户在当前地图选择的对象及输入的缓冲半径生成缓冲面，并且可以用缓冲面进行空间查询。

操作：
在地图上选中对象，选择菜单“数据分析－>缓冲区分析”，如果选择的是点对象，弹出如下菜单；
图2-95缓冲区分析-点缓冲●如果选择的是线对象，弹出如下菜单；
图2-95缓冲区分析-线缓冲●如果选择的是面对象，弹出如下菜单；
图2-95缓冲区分析-面缓冲
●输入相关参数，点击“确定”进行分析。

●缓冲区的分析结果将在地图上显示，如果选了“空间查询”
选项，则空间查询结果将在结果列表中列出。

其他操作方式：
●在当前地图窗口中选择点线面对象时，右键菜单“缓冲区分
析”。

注意事项：
●只有在当前地图窗口中选择点线面对象时，此功能才可用。

2.1
3.2栅格分析—表面距离
功能
根据用户选择的路径计算栅格数据的表面距离。

操作：
●选择菜单“数据分析－>栅格分析—>表面距离”，根据输出窗
口中的提示，在当前地图窗口中画一条线，点击右键进行分
析，分析结果在输出窗口中，如下图：
图2-95栅格分析-表面距离
注意事项：
●只有当前地图窗口中有栅格图层时，此功能才可用。

2.1
3.3栅格分析—表面面积
功能
根据用户选择的范围面计算栅格数据的表面面积。

操作：
●选择菜单“数据分析－>栅格分析—>表面面积”，根据输出窗
口中的提示，在当前地图窗口中画一个多边形面，点击右键
进行分析，分析结果在输出窗口中，如下图：
图2-95栅格分析-表面面积
注意事项：
●只有当前地图窗口中有栅格图层时，此功能才可用。

2.1
3.4栅格分析—体积
功能
根据用户选择的范围面计算栅格数据的体积。

操作：
●选择菜单“数据分析－>栅格分析—>体积”，根据输出窗口中
的提示，在当前地图窗口中画一个多边形面，点击右键，弹
出如下窗口：
图2-95栅格分析-体积
●选择要分析的栅格图层，输入基准高程，点击“计算”按钮
进行计算。

注意事项：
●只有当前地图窗口中有栅格图层时，此功能才可用。

●对于数据量比较大的栅格数据集，选择的分析面不宜过大。

2.1
3.5栅格分析—栅格值查询
功能
根据用户选择的点查询栅格图层在该点的栅格值。

操作：
●选择菜单“数据分析－>栅格分析—>栅格值查询”，根据输出
窗口中的提示，在当前地图窗口中画一个点，查询结果在输
出窗口中输出，如下图：
图2-95栅格分析-栅格值查询
注意事项：
●只有当前地图窗口中有栅格图层时，此功能才可用。

●分析的栅格图层是当前地图中最上一层的栅格图层。

2.1
3.6栅格分析—栅格高程统计
功能
统计栅格数据集的高程值，包括最大高程、最小高程和平均高程。

●选择菜单“数据分析－>栅格分析—>栅格高程统计”，弹出如
下窗口：
图2-95栅格分析-高程统计
●选择要分析的栅格图层，点击“计算平均高程”按钮进行计
算。

注意事项：
●只有当前地图窗口中有栅格图层时，此功能才可用。

●对于数据量比较大的栅格数据集，不建议进行计算平均高程
的操作。

2.1
3.7栅格分析—坡度坡向分析
功能
分析栅格数据集的坡度、坡向，并在系统临时数据源中生成结果数据集。

●选择菜单“数据分析－>栅格分析—>坡度/坡向分析”，弹出如
下窗口：
图2-95栅格分析-坡度坡向分析
●选择要分析的栅格图层及相关参数设置，点击“确定”按钮
进行分析，并生成结果数据集。

注意事项：
●只有当前地图窗口中有栅格图层时，此功能才可用。

●对于数据量比较大的栅格数据集，不建议进行坡度、坡向计
算。

2.1
3.8栅格分析—坡度坡向分析
功能
分析栅格数据集的坡度、坡向，并在系统临时数据源中生成结果数据集。

操作：
●选择菜单“数据分析－>栅格分析—>三维晕渲图”，弹出如下
窗口：
图2-95栅格分析-三维晕渲图
●选择要分析的栅格图层及相关参数设置，点击“确定”按钮
进行分析，并生成结果数据集。

注意事项：
●只有当前地图窗口中有栅格图层时，此功能才可用。

●对于数据量比较大的栅格数据集，不建议进行生成三维晕渲
图的操作。

2.1
3.9栅格分析—多点可视性分析
功能
根据用户选择的坐标点（两个以上），分析栅格图层中各个点之间的可视性。

操作：
●选择菜单“数据分析－>栅格分析—>多点可视性分析”，根据
输出窗口中的提示，在当前地图窗口中选择多个点（两个以
上），点击右键，弹出如下窗口：
图2-95栅格分析-多点可视性分析
●选择要分析的栅格图层，点击“分析”按钮进行分析。

注意事项：
只有当前地图窗口中有栅格图层时，此功能才可用。

2.1
3.10栅格分析—单点可使域分析
功能
根据用户选择的一个点计算栅格数据相对于该点的可视域，并生成结果数据集。

操作：
选择菜单“数据分析－>栅格分析—>单点可视域分析”，根据输出窗口中的提示，在当前地图窗口中画一个点，弹出如下
窗口：
图2-95栅格分析-单点可视域分析
●选择要分析的栅格图层，附加高程及可视半径，点击“确定”
按钮进行分析，将在系统临时数据源中生成一个结果数据集。

注意事项：
●只有当前地图窗口中有栅格图层时，此功能才可用。

●对于数据量比较大的栅格数据集，输入的可视半径不宜过大。

2.14地图管理
2.14.1程序描述
新建地图：新建一个地图窗口，并让用户选择要添加的数据集。

保存地图：保存当前活动的地图窗口。

另存地图：将当前活动的地图另存为另一幅地图。

删除地图：将当前数据目录窗口中的具有焦点的地图删除。

导入地图：将SuperMap工作空间文件（SMW）导入到地图目录中。

导出地图：将地图目录中地图导出为工作空间文件（SMW）。

2.14.2功能界面
图2-23保存地图
2.15图层管理
2.15.1程序描述
添加图层：选择要添加到地图的数据集。

删除图层：从逻辑图层窗口将选择单个图层进行删除。

图层控制：可以显示图层的基本信息，调整图层的顺序，设置图层的可显示、可选择等，可以批量删除图层。

2.15.2功能界面
1)图例面板
图2-24图例面板2)图层管理窗口
图2-25图层管理
3)添加图层窗口
图2-26添加图层
2.16文件资料管理
2.16.1程序描述
文件资料管理实现对测绘成果及其他相关文档进行有效的管理，文件资料以目录的结构进行组织。

添加、编辑、删除文件资料目录：实现对文件资料目录结构的维护，删除文件资料目录时同时会删除该目录下的所有文件。

编辑、删除文件资料：编辑、删除单个文件资料。

查找、更新文件资料：实现在当前文件资料目录的查询、更新，
更新可以实现整列和选中部分的整体更新，提高了用户易用性。

预览、下载文件资料：实现单个文件资料的地图预览和下载，支持文件资料预览的文件格式包括影像，常用GIS格式等。

性能该模块的性能取决与上传文件的大小，编辑、删除操作只与数据库交互两次，不影响系统性能。

2.16.2功能界面
上传文件资料
图2-27上传文件资料
编辑具体的某一文件资料的详细信息
图2-28编辑文件资料信息
2.17查询分析
2.17.1程序描述
可以实现高级的查询分析功能：SQL查询、空间查询，也可以实现简单的点选查询（单、圆、多边形选）和数据集查询，且是可扩展的。

可以实现文本数据集的查找替换功能
方便快捷地实现图查属性，属性查图
2.17.2功能界面
SQL高级查询
图2-29SQL查询窗口
空间查询，实现空间位置关系和属性条件相结合的查询。

图2-30空间查询窗口
文本查询
图2-31文本查询窗口
距离查询，查询对象与所选图层在距离范围内的对象，在结果列表中显示
图2-32距离查询窗口
2.18元数据管理
2.18.1程序描述
为数据源、数据集、地图、图层提供元数据。

元数据的制作是按照国家统一标准制定。

打开元数据：选择数据源、数据集、地图中的任一项，可以打开元数据。

查询元数据：根据用户选择的条件查询符合条件的元数据项。

保存：将元数据保存到系统库中。

保存到文件：将元数据保存为XML文档。

添加元素：判断当前选择的元素是否可以添加子元素，这主要取决于元数据模板文档。

替代元素：判断当前选择的元素是否可以替换为其它元素，这主要取决于元数据模板文档。

删除元素：判断当前选择的元素是否可以删除，这主要取决于元
数据模板文档。

2.18.2功能界面
(1)元数据编辑界面
图2-33编辑元数据
(2)元数据查询界面
图2-34元数据查询
2.19日志管理
2.19.1程序描述
根据用户选择或定制的条件查询日志。

定制用户查询条件。

保存查询结果，以方便用户浏览上次查询的结果。

删除日志记录，从数据库删除用户查询出来的日志记录。

2.19.2功能界面
1)左侧窗口为用户定制条件，右侧窗口显示查询结果：
图2-35日志管理窗口2)查询条件窗口
图2-36日志查询窗口3)查询定制窗口。