省級測繪檔案信息化系統建設分析范文

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摘要：

探討測繪檔案的時代特征，分析當前測繪檔案信息化管理系統的現狀及存在問題，以廣東省國土資源檔案館測繪檔案信息化建設為例，提出省級測繪檔案管理與服務系統建設的思路與方案。

關鍵詞：

測繪檔案；管理與服務；信息系統；海量數據組織

1前言

測繪檔案是在測繪活動中形成的具有保存、查考、利用價值的有機聯系的各類原始記錄、技術文件和成果等的文件體系[1]。如何管理和利用好這些測繪檔案，是值得每個測繪檔案管理人員思考的問題。近年來，隨著現代測繪科學技術的發展，我國測繪業已基本實現由傳統模擬測繪技術體系向數字化測繪技術體系的跨越，并正向信息化測繪體系躍進，各種新產品、新成果不斷涌現，極大地提高了測繪為國民經濟服務的能力。但是，長期以來，人們重生產、輕管理，重成果、輕檔案，致使測繪檔案事業的發展卻相對滯后，測繪檔案管理的信息化水平還較低，這與測繪生產的先進技術極不協調，并制約著我國測繪事業的進一步發展。本文以廣東省測繪檔案管理與服務系統建設為例，探討當前省級測繪檔案管理與服務系統建設的思路和措施，以期起到一些借鑒作用。

2測繪檔案管理現狀和存在問題

2.1管理內容呈現新特征

（1）歸檔數據量大。

主要表現在數據總量大（年均歸檔量達20TB）、單個數據文件大（單個遙感影像文件普遍在1GB以上）、數據文件個數多，會產生龐大的目錄管理信息。

（2）測繪檔案分類復雜、易于變化。

按專業類型，分為大地測量、工程測量、攝影測量與遙感、海洋測繪、地圖制圖等，按資料類別，分為技術文件、外業觀測資料、計算資料、成果資料等；按載體類型，又分為紙質、膠片、底片、薄膜、磁帶、磁盤、光盤、硬盤等；按數據格式，又包含doc、txt、xml、shp、gdb、gwp、dwg、tiff、bil等。各類測繪檔案的實體分類表結構差別較大，難以統一。

（3）現勢性要求高。

現勢性是指測繪檔案服務所提供的測繪成果資源要盡可能地體現當前最新的情況。隨著當前城鎮化進程的加快，地物地貌和各種信息數據日新月異，在大量測繪檔案涌入測繪檔案保管部門的同時，社會又對現勢性好、精度高和大范圍的測繪檔案數據服務具有迫切的需求，這對測繪檔案保管部門的管理和服務提出了更大的考驗。

（4）時空特性強。

測繪生產是在一定地域范圍內進行的，因而作為測繪生產活動記錄的測繪成果資料檔案表現出明顯的地域特征。同時，測繪檔案也具有很強的時間特性，同一區域的測繪檔案，在不同的歷史時期一般具有不同的檔案版本，各個時期的檔案共同構成了該區域的發展軌跡，對于區域發展脈絡的分析研究具有重要作用。建設進展

2.2管理手段滯后

當前，我國測繪檔案信息化建設取得了一定成就，部分省份已建立相應測繪檔案管理系統[2-5]，也有不少省份仍然以硬盤、數字光盤等離線形式存儲數據，尚采用人工管理、手工記錄的方式來進行管理檔案，這給測繪檔案的管理和服務帶來巨大的挑戰，主要體現在：

（1）對海量的測繪數據檔案管理力不從心，導致管理工作繁重；（2）檔案管理與成果利用脫節，無法保證測繪檔案資源的現行效用；

（3）匯交工作量大，工作效率低，出錯率高；

（4）系統的靈活性和適應性較弱，無法適應業務和流程的變化。

3省級測繪檔案信息化系統建設思路與方案

3.1建設目標

為解決當前測繪檔案在存儲、管理和利用服務過程中存在的問題，參考相關行業標準和規范，綜合利用大型數據庫存儲技術、WebGIS技術、網絡傳輸技術等，有效組織和存儲測繪檔案資料，建立基礎測繪項目與檔案、檔案與圖形、檔案目錄與實體的映射關系，實現測繪檔案資料從前期的項目管理到匯交、組卷歸檔、提供利用、銷毀等全生命周期的信息化管理。

（1）數據組織科學化。通過分析和整理基礎測繪檔案資料，合理歸納與設計檔案實體分類結構表，理順項目與檔案、檔案目錄與檔案實體、檔案與圖形之間的邏輯關系，科學合理組織存儲各類圖件、文檔、計算手簿、平差資料等數據或紙質檔案資料。

（2）業務管理信息化。規范基礎測繪項目檔案資料匯交，建立基礎測繪項目管理、數據匯交、檔案管理、查詢檢索、成果、利用服務等功能，實現測繪檔案全生命周期的信息化管理。

（3）應用搭建工具化。系統靈活可定制，用戶可自定義進行各項應用搭建，例如配置檔案類別、設置業務流程、設計輸入輸出表單等。

3.2體系架構

系統采用三層架構，分別為基礎設施層、數據存儲層和應用服務層（見圖1）。數據存儲層是核心，存儲了測繪檔案管理相關的檔案實體文件、檔案目錄數據、元數據、空間索引等信息，空間數據與非空間數據分別通過ArcSDE和自定義開發的數據接口與應用程序進行通信。應用服務層通過NetFramework和ArcEngine開發C/S模式的桌面應用，實現測繪檔案的信息化管理，通過Flex和ArcGISServer技術開發B/S模式的Web應用，實現測繪檔案的網絡化服務.3.3海量數據的科學化組織與存儲

（1）數據存儲模式

在海量測繪數據管理的方面，概括起來，主要有直接管理法和間接管理法[6]兩種管理方法。直接管理法是將海量測繪檔案數據存儲在大型的商業關系型數據庫里，利用大型商業數據庫的數據管理、事物并發、安全性等優勢，提高測繪影像數據的利用效率。在對大二進制數據管理上，采用金字塔和數據分塊的管理模式，例如吳信才等人開發的基于全關系型數據庫管理系統和組件對象模型的網絡海量影像數據庫系統IMIDB(lnternetMasslmageDatabase)。間接管理法是將測繪檔案數據有序以文件形式組織存放在磁盤陣列中，將測繪檔案數據的元數據、空間索引等輔助存儲在數據庫中，建立輔助信息與實體文件的關聯關系，通過輔助信息來檢索實體文件。例如ERDAS、QueuickBird影像檢索系統等采用的技術是基于空間圖形索引的機制，將其產品進行地理定位，同時提供相應的元數據與快速視圖。客戶可以根據需要選擇合適的數據進行定購。根據測繪檔案的海量、大二進制等特性，采用文件與數據庫相結合的數據存儲模式，其中檔案實體數據作為外部文件存儲，檔案的元數據、目錄數據、空間索引等采用關系數據庫管理，并建立關聯。這種存儲方式使得海量的檔案實體文件數據傳輸快，擺脫了商用數據庫數據儲存量的限制，將目錄數據等存儲到數據庫中，查詢檢索便利，提高了數據庫利用率。商用數據庫平臺選擇當前國際上先進成熟的關系型數據庫管理系統Oracle軟件，空間數據引擎選擇ESRI公司的ArcSDE。另外對于檔案所特有的光盤、底片、印刷地圖、文本資料等采用檔案柜存放，并采用虛擬庫房的方式進行管理和查詢。

（2）數據組織形式

測繪檔案的實體分類結構非常復雜，結合多年測繪檔案管理經驗，將繁雜的測繪檔案實體分類歸納為成果類、控制片/加密片類、圖歷簿/調繪片類和文檔資料類四大類，成果類又分為基礎地理信息、大地成果、模擬紙圖、航空航天遙感衛星數據和專題成果五小類，每一類再根據實體文件的結構進行細分。控制片/加密片類、圖歷簿/調繪片類和文檔資料類不再進行細分。圖2是測繪檔案的數據組織結構，實線框類別是最小的實體分類，在數據庫中各對應一張物理存儲表.

（3）建立空間索引

測繪檔案成果類數據具有空間特性，通過建立空間索引，將地理位置與目錄數據、實體文件等建立關聯，可實現檔案目錄資源的可視化表達和檢索。在ArcGISServer地圖服務中，空間索引的質量對數據展現、查詢檢索的效率有較大影響。因此，在建立空間索引時，應盡量減少空間索引圖層的數量，避免數據冗余。基礎地理信息和模擬紙圖的空間索引通過圖幅接合表來建立，如果為每一類型、每個比例尺的數據建立圖幅索引層，需要建立近50個索引層，為提高性能，每個比例尺建立一個圖幅索引層，由各類型基礎地理信息和模擬紙圖共用，共建立8個索引圖層，大大減少了數據冗余。大地成果的空間索引由點成果的概略坐標生成，需進行相應的脫密處理，水準點、GPS點、三角點、軍控點和標石各建立一個空間索引圖層。航空航天衛星遙感數據建立2個空間索引圖層，其中航片索引圖層通過像片的像主點建立，遙感影像數據的空間索引通過提前每一景數據的邊界生成空間索引。專題數據需根據數據的實際情況來建立空間索引，例如提取邊界建立、根據圖幅接合表建立。

3.4核心功能

（1）管理與服務一體化——解決管理與服務脫節問題。

將測繪項目全生命周期各環節：項目管理、檔案匯交、組卷歸檔、提供利用、銷毀等，納入到測繪檔案信息化服務系統中，實現對項目的前端控制和全程管理跟蹤測繪檔案的完成情況，項目竣工驗收后及時完成測繪檔案的收集，對收集檔案通過既定的質量管理及檔案管理流程，以最快速度完成檔案數據的整合，通過網絡平臺等多種手段，快捷提供利用，保證測繪檔案資源的現行效用。開發C/S模式的測繪檔案管理子系統，實現測繪檔案管理的信息化，為檔案管理人員提供項目管理、檔案匯交、組卷編目、成果等功能，B/S模式的測繪成果查詢與服務子系統則實現測繪檔案的利用服務網絡化，為用戶提供成果展現、查詢下載、成果訂購等功能，通過空間索引庫以及成果功能實現兩個子系統的數據同步，打通兩個子系統間的數據流，實現業務一體化和無縫銜接。

（2）檔案匯交智能化——解決匯交工作量大、效率低的問題。

數據匯交要解決的問題是如何把海量分類復雜、格式多樣的匯交數據分門別類、高效智能的提取錄入到系統對應的檔案類別和物理存儲表中。匯交設置環節的核心功能是進行“入庫單位設置”，該功能確定了測繪檔案管理的深度。在數據上傳入庫環節，一方面是將檔案實體文件通過FTP上傳到磁盤陣列進行存儲，另一方面則是根據用戶的“入庫單位設置”自動提取實體文件的目錄數據進入臨時庫中，并建立目錄數據與實體文件的關聯關系。根據匯交內容的重要性，某些類別的匯交數據需要提取每一個文件的目錄信息入庫（如圖歷簿、點之記等），某些類別的匯交數據不僅要提取文件目錄，還需要將文件內的每一個字段都提取入庫（如元數據表），一些不甚重要的文件（如過程計算資料）不需要將單個文件的目錄信息提取入庫。鑒于此，設計開發了“入庫單位設置”功能，針對每一類匯交檔案，可選擇基于“文件夾級”、“文件級”、“文件內容”的目錄入庫方式，靈活滿足了不同檔案類別的不同管理深度要求。

（3）應用搭建工具化——解決測繪檔案分類復雜、易于變化的問題。

系統運用工具化的思想，設計了靈活的“三步驟”定制功能。第一步測繪檔案分類可定制，可增加、修改、刪除檔案分類，以適應分類的調整；第二步定義實體分類物理存儲表，指根據實體分類表結構的變化，可在系統中新建、修改刪除物理表及其字段；第三步建立關系，為測繪檔案分類指定對應的實體分類物理存儲表，以實現測繪檔案的存儲，一個檔案分類只能對應一張物理存儲表，一張物理存儲表可對應多個檔案分類。這樣系統就能靈活定制，可適應業務的不斷變化，易于拓展。

4數據展現時空化

針對測繪檔案具有的空間特性，設計了GIS圖文一體化檢索功能。按傳統檔案查詢方式，如全文檢索、模糊查詢、自定義查詢等，檢索出項目或檔案文件后，可直接在地圖上進行定位，可根據空間范圍、檔案屬性字段等進行檢索，檢索結果直接定位在地圖上，可關聯查詢其對應的項目、案卷、案件等基本信息，也可關聯到檔案實體數據文件，可對比分析同一項目的計劃匯交和實際匯交范圍差異，比對不同項目的計劃匯交范圍、實際匯交范圍等。針對時間特性，開發了測繪成果歷史軌跡展現功能，用戶可一目了然查詢每一個成果或檔案各個時期版本的詳細信息，例如生產日期、歸檔年份、被新數據替換日期、提供利用情況等。

5省級測繪檔案信息化系統應用與實踐

根據以上研究和分析，在廣東省測繪檔案管理與服務系統建設實踐中，基于主流的NETFRAMEWORK4.0開發框架，C/S管理子系統采用MicrosoftVisualStudio.NET2012開發環境和C#、C++等開發語言，B/S服務子系統基于MVC體系設計，采用C#、JS、FLEX等技術構建了富有良好交互性的胖客戶端，打通了檔案管理和利用服務環節的數據流，實現了測繪檔案全生命周期的信息化管理，并與政務網數字城市、互聯網天地圖底圖集成，實現測繪檔案的空間一體化管理。廣東省測繪檔案管理與服務系統于2015年上線使用，分別部署在機密網、秘密網、辦公內網中。目前運行穩定，已提供查詢服務近300人次，涉及礎地理信匯交設置進入數據上傳界面息數據共有約16000幅，航片衛片約6000幅(片)，紙質印刷圖共近3000張，控制點約2000個，合計數據量約10TB。

6結束語

廣東省測繪檔案管理與服務系統針對當前測繪檔案信息化管理工作中存在的問題和測繪檔案的新特征，綜合利用WebGIS技術、數據庫技術、文件傳輸等技術而建立起來的，解決了現今測繪檔案在存儲、管理、分發利用過程中的種種問題，實現了測繪檔案從前期的項目管理到檔案匯交、組卷歸檔、提供利用、銷毀等全生命周期的信息化管理，提高工作效率，促進測繪成果檔案社會化應用。該系統具有很好的通用性，能夠滿足省級測繪檔案資料館的需要，具有較好的應用推廣價值。

參考文獻：

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[2]聶雅珉.河南省測繪成果管理信息化實踐[J].測繪通報,2010

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[4]劉威.測繪檔案管理信息系統開發研究[D].西安科技大學,2012

[5]余建軍.測繪資料檔案管理系統的若干關鍵技術研究[D].浙江大學,2012

[6]王宏偉,武赫男,李德軍,孫曉銳,袁昱緯,吳婧文.遙感影像管理分發研究[J].測繪與空間地理信息,2013,36(1):82-84

作者:滕潔 單位：廣東省國土資源檔案館