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ArcGIS 国土资源信息化解决方案
&&&&arcgis 国土资源信息化解决方案2005 年 6 月 arcgis 国土资源信息化解决方案前言“天上看、地上查、网上管”是“金土工程”提出的我国国土资源管理的基本思路和方法。 国土资源信息化是实现“网上管”的唯一途径。目前我国各级国土资源管理部门都高度重视国 土资源信息化建设。各级&&&&国土部门也都逐渐开始了国土资源信息系统的建立。 国土资源行业是一个离不开基础地理数据的行业, 国土资源信息化建设也必然的和国土资 源地理信息数据联系在了一起。作为专业处理、管理和应用地理信息数据的地理信息系统 (gis)也必然的会和国土资源信息化紧密的联系在一起。 我们认为,国土资源信息化中的地理信息系统主要为用户提供三个层面上的服务。 国土资源基础地理数据的获取,收集和制图服务。 国土资源基础地理数据的管理和共享服务。 国土资源数据的应用服务。 esri 公司的 arcgis 地理信息系统软件作为全球地理信息系统软件的领头羊,也是从土 地领域发展起来的。arcgis 软件从 20 世纪八十年代进入中国以来,得到了广大中国用户的 认同。 今天, arcgis 已经在国内 40 多个行业有着广泛的应用。 特别是国土资源领域, arcgis 完善的而方便的数据处理功能, 强大而高效的数据管理机制, 灵活而功能完备的二次开发能力, 为广大用户带来了很多优秀的应用。esri 中国(北京)有限公司秉承 esri 公司的优秀管理 和服务理念,愿和众多合作伙伴一块,为国土资源信息化和“金土工程”提供更多更好的解决 方案。esri 中国(北京)有限公司
arcgis 国土资源信息化解决方案目录第一章 arcgis 地理信息系统软件介绍...................................................................1一、 arcgis 系列软件体系结构图......................................................................1 二、 arcgis 桌面软件产品.................................................................................1 三、 arcgis 桌面产品的扩展模块......................................................................3 四、 arcgis 的服务器端产品 .............................................................................6 五、 arcgis 的二次开发产品 .............................................................................6 六、 关于 geodatabase ....................................................................................7 七、 arcgis 软件跨平台支持一览表 ..................................................................8 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 arcgis-国土资源信息化的支持者 ..........................................................10 arcsde 中间件技术的生命力如何 ........................................................17 arcgis 国土资源信息化配置方案.............................................................19 arcgis 软件其他技术资源........................................................................22 arcgis 应用文章集锦 ..............................................................................24综合型国土资源管理信息系统 ...........................................................................25 基于 arcgis 的国土资源统一建模平台设计.......................................................33 基于 arcgis 的国土资源数据管理解决方案.......................................................42 基于 arcgis 的国土资源管理信息系统 总体解决方案 ......................................49 国土资源电子政务平台 ......................................................................................53 基于 arcgis 9 的城乡一体化地籍信息系统 .......................................................59 澧县国土资源信息管理系统 ...............................................................................73 全国 1:50 万土地利用数据库 .............................................................................76 第七章 esri 公司介绍 ..........................................................................................82esri 中国(北京)有限公司
第一章arcgis 地理信息系统软件介绍第一章一、arcgis 地理信息系统软件介绍arcgis 系列软件体系结构图thin clientarcreaderarcviewarceditorarcinfo桌面端产品arcgis engine嵌入式产品服务器端产品 arcims arcsde arcgis serverdata二、arcgis 桌面软件产品1. 概要介绍arcgis 桌面软件,是一个一体化的高级的 gis 应用平台。 arcgis 桌面软件指 arcview,arceditor 和 arcinfo。它们分享通用的结构,通用的代码 基础, 通用的扩展模块和统一的开发环境 (arcobjects) arcgis 桌面软件还包括了 arcreader 。 这一免费的产品,实现对数据的浏览,信息查询等功能。 从 arcview 到 arceditor 到 arcinfo,功能由简到繁。 所有的 arcgis 桌面软件都由一组相同的应用环境构成:arcmap,arccatalog 和集成在 arcmap、arccatalog 中的 geoprocessing。通过这三个应用的协调工作,可以完成从简单到 复杂的 gis 工作,包括数据编辑、制图、查询检索、数据管理、空间统计、空间分析、空间 处理等等。还包括与 internet 地图和服务的整合,地理编码,高级数据编辑,动态投影,元数 据管理,对近 40 种数据格式的直接支持,高质量的地图打印等。2.功能简介esri 中国(北京)有限公司- 1 - arcgis 国土资源信息化解决方案(1)arcview: arcview 提供了核心的制图和 gis 功能。它还提供了与传统的数据分析工具的连接,如 电子数据表和商业图表, 与地图构成了一个整体的分析系统, 支持空间数据的显示、 查询检索、 符号定制管理,动态的投影转换,内嵌的 vba 开发环境,对 shape 文件和基于 access 数据 库的个人化 geodatabase 的编辑工具,支持注记等。 (2)arceditor arceditor 包含了 arcview 软件的所有功能, 还在 arcview 基础上增加了对 geodatabase 和 coverage 数据的编辑能力。增加的功能包括,支持多用户编辑,版本管理,数据模型定制 与扩展,与要素关接的注记和尺寸标注要素类。arceditor 提供对 esri 支持的所有矢量数据 格式的建立和编辑能力。 (3)arcinfo arcinfo 除了包括 arceditor 的所有功能外, 还增加了高级的空间处理能力。 提供超过 250 种的高级空间处理工具。arcinfo 是一个完全的 gis 数据建立、转换、更新、查询、制图和分 析系统。包括 desktop 和 workstation 两个大的部分。arcinfoarceditorarcview arcreader r高级空间处理, arcinfo workstation + 编辑空间数据库 + 数据访问,制图、查询检索,地理编码,简单编辑,客户化数据访问,地图查看,信息检索arcgis 桌面端产品 新的 arcinfo 9 为用户提供了耳目一新的图解建模工具,用于创建空间处理工作流的交互 式图形环境。 她允许用户定制 gis 数据处理、 分析流程, 并且将流程保存在 geodatabase 中。-2-esri 中国(北京)有限公司 第一章arcgis 地理信息系统软件介绍三、arcgis 桌面产品的扩展模块1. 概要介绍包括 arcgis spatial analyst(空间分析) ;arcgis 3d analyst(3d 分析) ;arcgis geostatistical analyst 地理统计分析) arcgis survey analyst 测量分析) arcgis arcscan ( ; ( ; analyst(扫描适量化扩展) ;arcgis publisher(地图发布扩展) ;arcgis tracking analyst ( arcgis 跟 踪 分 析 扩 展模 块 ) arcgis maplex( 高 级 注 记 扩 展模 块 ) arcgis data ; ; interoperbility(数据互操作扩展模块) ;用于 arcgis 的符号库等等。这些扩展模块的主要特 点是它们可以和 arcgis 桌面软件的任一产品配合使用。2.功能简介地图发布扩展模块 (arcgis publisher) 是通常用于公开出版在 arcgis 桌面系统中制作 的数据和地图的。publisher 能够为任何一个 arcmap 的地图文档产生一个出版的地图文件 (*.pmf)格式。pmf 可以在免费的 arcreader 应用系统中使用,允许你自由的与许许多多的 用户共享你的 arcmap 文档。pmf 格式还可以通过 arcmap server 和 arcims 在网上配置你 的地图。 arcgis publisher 包括可编程的 arcreader 开发人员的 api。这可以让你使用 visual basic,c++,.net,或者 java 来客户化 arcreader。 你可以选择公开发布压缩数据,它锁定了一个带用户名和密码的.pmf 的地图文件,它是 arcreader 工程文件的一部分,这样你就可以安全的共享你的地图和数据了。 高级注记处理扩展模块(arcgis maplex)arcgis 的扩展模块在 arcmap 中增加了高级 的标注摆放和冲突解决的方法。arcgis 的 maplex 可以用作保存在地图文档中的文字,也可 以产生保存在 geodatabase 复杂的注记层中的注记。 使用 maplex 可以节约很多的时间。实例研究已经表明,在地图上标注,使用 maplex 至 少可以节约 50%的时间,经常更多。因为 maplex 提供了很好的文字渲染和基于打印质量的 文字的摆放,它是 gis 基础绘图的一个重要工具。因为高质量的位置摆放和时间的节约,任 何需要制作高质量地图的地方都应该考虑至少需要一套 arcgis 的 maplex。 扫描矢量化扩展模块 (arcgis arcscan analyst)arcscan 为 arceditor 和 arcinfo 的编 辑能力增加了栅格编辑和扫描数字化等能力。 它通常用于从扫描矢量地图和手画地图中获得数 据。它简化了在 arcgis workstation 编辑中获得数据的工作流程。 使用 arcscan 模块,你能够实现从栅格到矢量的转换任务,包括栅格的编辑,栅格的捕 捉,手动的栅格跟踪和批量矢量。 跟踪分析扩展模块(arcgis tracking analyst)arcgis 跟踪分析模块使用户浏览分析 时间数据,这样就可以跟踪要素随着时间的移动,可以跟踪某一个位置随着时间的变化情况。esri 中国(北京)有限公司- 3 - arcgis 国土资源信息化解决方案arcgis 跟踪分析模块包括: 显示点和跟踪数据(实时和定时) 用颜色符号华时间状态(显示数据的时间) 激活重放 行为(基于属性和空间查询) 高亮显示 压制 支持线和面 重放中时间的柱状图 基于时间地符号化地图图层 管理许多时间数据图层的时间窗口 为理解时间事件设置的时间偏移 动画文件 为额外分析设置的数据时钟 测量分析扩展模块(arcgis survey analyst):好多年以来,许多测量的专业人士和 gis 从业人员都渴望能有一个方法把复杂的测量信息融入到 gis 中来, 以此为基础来提高 gis 数据库中空间的精度。这就是 arcgis 测量分析模块的目标。 使用 arcgis 测量分析模块, 用户可以管理复杂的测量数据库, 它作为 gis 的一个集成部 分, 包括从新的测量数据中增加和改进。 在测量系统中相对的精确度和错误在任何一个测量定 位点上都可以被显示。除此之外,使用者可以把要素的定位和测量系统中的测量点结合起来, 可以利用测量点来调整要素的几何位置。 arcgis 测量分析模块的引入对于 gis 这个行业都是非常重要的。随着时间的流逝, arcgis 测量分析模块将会被所有的 gis 组织所使用,这样,通过结合测量和 gps 信息,可 以改进他们 gis 的空间精确度。 地理统计分析扩展模块(arcgis geostatistical)地理统计分析模块为分析和显示连续 数据提供了统计学的方法。 为表面的产生, 探索空间数据分析工具提供了不同的关于数据的视 角:分类,全球和地方的概述,全球的趋势,空间自相关的级别等。地理统计分析的预测能够 进行一些预测, 允许你回答诸如这样的问题,在特定的地方臭氧超过 epa 标准的概率是多少” “ 三维分析扩展模块(arcgis 3d analyst)arcgis 3d 分析模块能够让用户有效的可视化 和分析表面数据。使用 arcgis 3d 分析模块,你可以从不同的视点观察一个表面,查询一个 表面, 从表面中选择的一点中观察什么是可见的, 通过铺栅格和矢量数据在表面可以创建一副 真实的画面。arcgis 3d 分析扩展模块的核心是 arcglobe 应用。arcglobe 提供了浏览多层 三维数据的界面,也为创建和分析表面提供了界面。-4-esri 中国(北京)有限公司 第一章arcgis 地理信息系统软件介绍arcglobe 是 arcgis 桌面系统中 3d 分析扩展模块中的一个部分,提供了一个连续的, 多分辨率的,全球地理信息的浏览。像 arcmap 一样,arcglobe 也是使用 gis 数据层,显示 在 geodatabase 中和所有支持的 gis 数据格式中的信息。arcglobe 中有个地理信息的 3d 视 图。arcglobe 图层被放在一个简单的内容表中,结合所有的 gis 数据源到一个通用的全球的 框架中。它处理复杂的数据分辨率,通过使数据集能够在合适的比例尺和详细程度是可见。arcgis 三维可视化扩展模块 arcglobe 的统一交互式的地理信息视图将会大大的增进 gis 用户结合和使用不同的 gis 数据的能力。arcglobe 将成为为普通的 gis 工作而被广泛接受的一个应用平台,比如编辑, 空间数据分析,制图和可视化。 空间分析扩展模块(arcgis spatial analyst)arcgis 空间分析模块提供了广泛的强大 的栅格建模和分析的功能,这些功能允许你创建,查询,制图和分析基于格网的栅格数据。 arcgis 空间分析运行是进行栅格和矢量结合的分析。使用 arcgis 空间分析模块,你可以获 得关于你的数据的信息, 识别空间关系, 发现合适的选址, 计算从一点到另一点的旅行的代价。 arcgis 空间分析模块在 arcgis 桌面系统地理处理框架中是一个关键的工具包。 arcgis 数 据 互 操 作 扩 展 模 块 ( data interoperbility)是为 esri 公司 arcgis 软件制 作的数据互操作扩展模块。可以对支持的数据格 式进行互相转换,可以实现客户定制。 data interoperability 可以识别超过 65 种常见 的 gis 数据格式,可以将 arcgis 格式数据转换 成超过 50 种的常见 gis 数据。 data interoperbility 配合 arcgis 桌面端软件使用, 可以将其他的数据 格式直接读取,而无需进行数据格式转换步骤。esri 中国(北京)有限公司- 5 - arcgis 国土资源信息化解决方案用于 arcgis 软件的符号库产品:适用于土地利用现状、土地利用规划,矿产资源规划及 城镇地籍等数据库建设的符号库,共计约 2400 多个符号。符号库内容丰富、完整、适用范围 广。每个符号均参照标准,赋与编码。 用于 arcgis 软件的标准符号库由以下符号构成:&&&&基础地形符号:包括 1:500
地形图符号、1: 地形图符号、 1: 100000 地形图符号、1:500000 地形图符号。 土地利用符号:包括土地利用现状与土地利用规划符号。 矿产资源规划符号:包括矿产符号和地质符号四、arcgis 的服务器端产品arcsde——高级空间数据服务器,一个基于数据库管理系统(dbms)管理并驱动空 间数据的高效引擎。 arcsde 是一个高效的海量空间数据库引擎。arcsde 将空间数据和相关的属性数据统一 放在工业标准的 dbms 下进行管理,支持多用户并发访问操作。arcsde 在企业级的 gis 应 用中扮演了一个重要的基础角色。arcsde 结合了多用户编辑和对空间数据库的事务处理,与 arceditor 和 arcinfo 紧密结合支持对多用户空间数据库的设计、建立、编辑和共享。arcsde 支持 oracle,microsoft sql server,ibm db2 和 informix 等工业标准的数据库平台。 arcims——互联网数据发布系统, 是基于 internet 的分布式空间数据和 gis 服务器。 arcims 提供了 internet/intranet 环 境下的地图服务能力。 arcims 客户端浏 览器可以是标准的浏览器,如 ie,也可 以是 esri 免费提供的 arcexplorer 专用 地图浏览器。所有的 arcgis 的桌面客 户端(arcinfo,arceditor,arcview, arcexplorer 和 arcims viewer)都可以 通过 web 从 arcims 服务器动态地获取 矢量数据流。这些新的图层类型可以像 本地数据一样完成符号化,制图,查询,简单编辑和分析工作。arcims 还支持数据的下载。五、arcgis 的二次开发产品mapobjects:mapobjects 是一个提供基本制图与基本 gis 功能的 activex 控件,它包 含了超过 46 个可编程 activex automation 对象。mapobjects 地图控件可以直接插入到许多 标准开发环境的工具集中,可与其它的 mis、oa 等系统进行集成。mapobjects 支持的开发 环境包括流行的 vb、delphi、visual c++、visual foxpro 等。-6-esri 中国(北京)有限公司 第一章arcgis 地理信息系统软件介绍arcgis engine arcgis 系统在过去五年对 gis 发展的主要贡献之一是支持使用标准开发工具以及二次开 发的易用性。arcgis 9 在此基础 上增加了一个面向开发的新产品 ——arcgis engine。 arcgis engine 是基于开发的 用于搭建及配置 arcgis 解决方案 的 产 品 。 arcgis engine 基 于 arcobjects 构建,并提供跨平台 的,c++组件技术框架用于构建 arcgis。通过 arcgis engine,开 发商可以为用户搭建及配置 arcgis 解决方案,而不需要在同 一机器上安装 arcgis 桌面应用 (arcmap,arccatalog) 。arcgis engine 开发包主要内容arcgis engine 支持全部标准开发环境,包括.net,组件对象模型(com) ,java 和 c ++以及所有主流操作系统,如 windows,unix 和 linux。此外,开发商还可以嵌入部分 arcgis 扩展模块中提供的功能。 arcgis server arcgis 9 最显著的体系结构的改变是推出了 arcgis server。在 arcgis 9 之前,高级的 gis 功能仅仅是在桌面端提供。客户/服务器的计算技术提供了对数据库中通用数据的共享访 问功能,而 internet 计算技术允许数据发布到 web 上进行访问;然而,这还不足以支撑建立 一种集中式管理的, 以网络为核心的, 基于服务器的全功能 gis 系统。 而这正是 arcgis server 所扮演的角色。在 arcgis 9 的开发过程中,esri 重新构造了 arcgis 平台的核心,使之适 宜运行在服务器端;运行在全部主流服务器平台(windows, unix 和 linux) ;支持全部通 ;包含全部当前在 arcgis 桌面中提供的强大的制 用开发环境(.net,java,com,c++) 图、查询分析以及地理编码能力。 arcgis server 9 主要是为企业级信息系统的开发商/集成商而设计,他们希望在客户/服 务器或者 web 服务环境下构建一个服务器端的 gis 应用。这是对 esri 两个其他企业应用服 务器的一个补充:一个是 arcsde——基于商业数据库管理系统(dbms)提供对空间数据的 访问;另一个是 arcims——用于大量的基于 internet 的空间发布六、关于 geodatabasegeodatabase 不是一个可以单独分离出来的产品,也不是一种数据类型,她是一种采用 标准关系数据库技术来表现地理信息的数据模型。她支持在标准的数据库管理系统(dbms) 表中存储和管理地理信息。esri 中国(北京)有限公司- 7 - arcgis 国土资源信息化解决方案geodatabase 支持多种 dbms 结构和多用户访问,且大小可伸缩。从基于 microsoft jet engine 的小型单用户数据库,到工作组,部门和企业级的多用户数据库,geodatabase 都支 持。目前有两种 geodatabase 结构:个人 geodatabase(personal geodatabase)和多用户 geodatabase (multiuser geodatabase) 。 个人 geodatabase,对于 arcgis 用户是免费的,它使用 microsoft jet engine 数据文件 结构,将 gis 数据存储在小型数据库中(微软的 access 数据库) 。个人 geodatabase 更像基 于文件的工作空间,数据库存储量最大为 2gb。个人 geodatabase 支持单用户编辑,不支持 版本管理。 多用户 geodatabase 通过 arcsde 支持多种数据库平台, 包括 ibm db2, informix, oracle (有或没有 oracle spatial 都可以)和 sql server。多用户 geodatabase 使用范围很广,主 要用于工作组、部门和企业,利用底层 dbms 结构的优点实现以下功能: 1、 2、 3、 支持海量的,连续的 gis 数据库; 多用户的并发访问; 长事务和版本管理的工作流。107’topologydimensionssurveysabcnetworksimages cad drawings27 main st.annotation3d objects addresses terrain attributesgeodatabase 数据结构支持多种 gis 数据七、arcgis 软件跨平台支持一览表arcgis 9 提供强大的跨平台支持能力,包括 windows、unix 和 linux 平台,这为用户-8-esri 中国(北京)有限公司 第一章arcgis 地理信息系统软件介绍提供了更加灵活的配置选择。 arcgis 9 和的跨平台支持环境windo 产品 window s nt 4 ws 2000/x p arcreader arcgis desktop (arcview, arceditor, arcinfo) arcinfo workstation arcgis engine arcgis server arcsde arcims 9 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ solaris 2.8, 2.9 red hat linux 7.3 √ hewlettpackard osf1 5.0 910 aai xhp-u xred hat linux adv server 2.1sgi irix 6.5.95.1 11.11 √ √√√√√√√√ √ √√ √ √√ √ √√ √ √ √ √√ √ √ √esri 中国(北京)有限公司- 9 - arcgis 国土资源信息化解决方案第二章arcgis 全面支持国土资源信息化建设“金土工程”要求市级以上国土资源单位要建立国土资源管理系统,很多国土资源管理 单位也根据国土资源部的要求, 摸索建立了一些信息系统, 在实际工作中积累了很多信息化建 设的经验。现在大多数用户充分意识到国土资源信息化和地理信息系统有着密不可分的关系。 国土资源系统是一个要随时和地理数据打交道的行业, 无论是国土资源大调查, 还是地籍 调查,还是土地利用规划,还是建设用地审批,都离不开数据。能否合理而有效的管理和利用 数据就成了国土资源信息化建设的关键了。 我们认为,国土资源信息化在技术层面上主要会遇到三个层次的问题: 1、 基础地理信息数据的收集 2、 地理信息数据的管理 3、 基础地理信息数据的应用一、基础地理信息数据的收集我国幅员辽阔,土地类型丰富;人口众多,土地权属关系复杂,针对不用的应用要求,国 土资源数据的侧重点也不尽相同, 有针对土地利用类型的土地详查数据, 有针对土地权属的地 籍数据,有土地利用规划数据,有遥感影像数据等等。各种类型数据面向的应用不同,这种点 也不同,比如,土地详查数据主要关心土地使用状况,而地籍数据主要关心土地的权属状况, 这就要求对于数据的处理也要有所不同。 arcgis 为用户提供了各种方式的数据处理工具,主要有一下两种方式 1、 采用 arcgis desktop 系列软件进行数据采集、编辑。 arcgis desktop 包括了三个软件,arcview、arceditor、arcinfo。三个软件的功能由弱 到强逐级递增。 arcview 主要关注复杂数据的使用, 地图的显示以及分析。 arceditor 在 arcview 的基础上增加了高级的地理编辑和数据的创建。 arcinfo 是 gis desktop 的旗舰, 包含 arcview 和 arceditor 的所有的功能和复杂 gis 的功能以及丰富的空间处理工具。 对于单纯的数据处理而言,arcview 满足了用户绝大部分的编辑需求。对于用户来说,她 是一个理想的数据处理工具。&&&&arcview 性价比高,arcview 提供了丰富的数据处理编辑以及制图工具,同时价格便 宜。 esri 中国(北京)有限公司为用户提供了符合中国用户特点的用于 arcgis 系列软 件的符号库,方便中国国土资源系统用户使用。 esri 中国(北京)有限公司可以免费向正式用户提供中文 arcgis desktop 软件。 arcview 的数据格式和 arcinfo 等高级软件完全一致,方便用户进一步的数据管理和 应用。esri 中国(北京)有限公司- 10 - 第二章arcgis 全面支持国土资源信息化建设 用户可以根据习惯对 arcview 软件进行客户化。 arcview 可 以 使 用 personal geodatabase , 方 便 与 arcsde 后 台 数 据 中 的 geodatabase 进行数据交换。2、 采用 arcgis engine 开发适合用户习惯和符合用户工作流程的数据处理工具。 相信用户对 esri mapobjects 都比较熟悉, mapobjects 是 esri 早期推出的供用户进行 gis 系统开发的工具,在国内得到了广泛的应用。但是 gis 发展到现在,广泛应用数据库管 理数据,对数据结构有了新的要求。arcgis 9 提供了新的嵌入式 gis 产品 arcgis engine, 她不但和 mapobjects 一样可以方便的编写基于地图数据的应用程序,同时提供了很多 mapobjects 所没有的功能。 了解 arcgis 的用户应该都知道 arcobjects,arcobjects 是 esri 公司 arcgis 软件的底 层,可以说是 arcgis 强大 gis 功能的源泉。arcgis engine 采用了 arcinfo 相同的底层基础 arcobjects,她对 arcobjects 进行了重新封装,是粒度适中的 arcobjects。这使得用户可以 方便的实现基础的点、线、面的基本操作,同时可以实现拓扑、网络等高级的 gis 功能。理 论上说,用户可以运用 arcgis engine,开发出功能和 arceditor 相当的桌面端 gis 软件。 arcgis engine 的出现,使得 arcgis 的二次开发, 再也不是局限于对数据的浏览, 查询上了, 她使得用户搭建真正意义上的符合自身需求和习惯的 gis 应用软件成为可能。 arcgis desktop 也可以通过其底层 arcobjects 进行客户化,arcgis engine 也是进行二 次开发。她们两者有着很大的区别,主要体现在采用 arcgis desktop 进行二次开发的成果, 必须在相对应的在 arcgis desktop 环境下使用,即不能脱离 arcgis desktop 软件使用,而 arcgis engine 则可以开发出完全脱离 arcgis 环境下的应用程序。便于降低用户成本和方便 用户使用。二、国土资源基础数据的数据库管理国土资源系统都逐渐在建立各级国土资源数据中心,要将各级基础地理信息数据分级分 类,汇总,便于利用,也是我国国土资源垂直管理的需要。 国土资源基础数据库的建设是一项对技术要求很高的工作, 这和国土资源数据的特点是分 不开的。arcgis 为用户提供了很好的空间数据管理方案。 arcgis 采用的是空间数据库引擎 arcsde 结合企业级关系数据库系统(oracle、sql server、db2、informix)的方式来管理海量的空间数据。其中关系型数据库是作为空间数据 的存储仓库存在的,而数据在数据库中的存储机制由 arcsde 来定义。用户访问空间数据库, 都通过 arcsde 来完成。 arcsde 在关系型数据库中以面向对象的空间数据模型 geodatabase 存储空间数据, geodatabase 实际上可以看成是我们在系统中所处理和使用的所有空间数据的一个智能库。 她使现实世界的空间数据对象与其逻辑数据模型更为接近。在 geodatabase 中,我们定义的 不仅仅有传统 gis 对空间数据进行抽象后的“点”“线”“面”等简单空间要素,还有应用 、 、 领域中熟悉的对象,如:河流、桥梁、湖泊、道路、建筑、地类等。更重要的是 geodatabaseesri 中国(北京)有限公司 - 11 - arcgis 国土资源信息化解决方案使我们不需要编写任何程序代码即可实现数据对象主要的操作行为。 这些对国土资源领域的数 据应用是非常重要的。 采用 arcsde 管理空间数据,我们可以解决下面的一些用户重点关心的问题: 1、 海量数据管理 我国的土地面积广阔,人口众多,城市和农村均发展迅速,这些特点决定了我们的国土基 础地理数据非常庞大。根据我们在国内的经验,一个中等规模的省,1:10000 土地利用数据 大约会有 100gb 左右,1:500 城镇地籍数据大约会有 50gb 左右,遥感影像数据大约会有 700gb 左右,总数据量有时会达到 1tb 数量级。要管理这么大数据量的数据,不但对数据存 储设备有较高的要求,对数据的管理软件也有着很高的要求。 arcsde 在海量数据管理上有着很大的优势,在国外,美国国家地震局,使用 arcsde 管 理着 5tb 的数据。 在国内, 广东省国土资源厅使用 arcsde 管理这近 1tb 的海量数据。 另外, 国土资源部信息中心使用 arcsde 管理着几大国家级数据库,全国土地利用数据库,土地利 用规划数据库,遥感影像数据库等等。arcsde 为用户所证明,能够成功而安全的管理海量地 理信息数据。 2、 多类型数据统一连续管理 国土数据类型丰富多样,有矢量数据,遥感影像数据,元数据,高程数据等,同一种类型 的数据也可能会涉及到不同的空间尺度, 例如矢量数据还分 1: 500 城镇地籍数据和 1: 10000 农村土地利用数据等等。国土资源各部门要协调工作,统一管理,必须统一管理这多尺度,多 类型的空间数据。并使其连续的组织在一起。 arcsde 可以处理无缝的地理数据。传统的地理数据存储方式是将数据分幅分块存放, arcsde 不用根据地理位置分割管理,用户和客户端只要指定数据的类型,而不需要指定所在 的人为指定的图号。 分块的数据管理在处理范围超出数据分割范围或不一致的情况下往往需要 把数据下载,重新进行拼接处理,这大大影响了系统的易用性和效率。采用 arcsde 连续管 理多元数据,是按照对象进行管理,而不是按照图幅管理,这样您可以轻松的解决以前经常遇 到的一个地块跨两副图的接边等问题。 同时因为 arcsde 中 geodatabase 可以将多种数据类型集中存放在同一个数据库种,所 以您也可以方便的实现诸如矢量和影像叠加, 或者是同一地区, 不同时间段数据的比较等功能。 3、 拓扑关系 arcgis 允许客户通过 arcsde 将拓扑关系存储在 geodatabase 中。于传统的拓扑不同, arcgis 提供的是基于规则的拓扑关系。在 geodatabase 中,我们可以定义对象与对象之间 的关系。 于是我们可以描述或定义对一个空间要素而言, 如果与其相关的其它空间要素被移动、 修改或删除时,对它会有何影响。这样,当我们对市界上的节点时,与其处于相同位置不同图 层的县界就可以自动根据这种对象关系完成必要的移动,而无需人为干预。- 12 -esri 中国(北京)有限公司 第二章arcgis 全面支持国土资源信息化建设4、 高效并发访问 我们知道地理信息的数据量是非常庞大的,但处理或分析数据时很少去针对整个数据集, 对于整个数据集的处理实际上是无法加快速度的,这时本地文件系统可能比数据库效率更高。 我们一般仅仅是对一个数据集的一个子集或一条记录进行操作。通过 arcsde 的空间索引, 我们可以在庞大的地理数据中,快速地查找出指定区域的数据子集,这就是 arcsde 与单纯 数据库的最大的区别。 另外 arcsde 对空间坐标采取了整数量化,和增量压缩存储和计算方式,减少浮点运算, 磁盘存储和输入输出,这些也是 arcsde 可以快速地处理地理数据的原因。 arcsde 是专门为多用户并发而设计的,采用了多线成的体系结构。客户端 api 通过 tcp/ip 端口与服务器连接,请求打开一个数据流,arcsde 服务器为此数据流启动另外一个 进程提供数据服务, 直到客户端关闭数据流。 这样每个客户端不需要等待其它的客户端服务完 成。 5、 长事务处理和版本管理 国土资源部门的工作是事务性的,对于数据的处理也是,存在着多人协作,长期作业的可 能。这就需要系统有长事务处理的能力。arcsde 通过版本管理技术解决了这一系列问题。数 据库中可以存储多个版本的数据,但并非是简单的数据备份,它们仅仅记录数据版本的区别。 版本之间是树型继承关系, 各个版本可以独立编辑和运行。 只有当一个版本向其父版本提交时 才会产生冲突。这时系统可以采用交互的手段来解决这些冲突。要么采用本版本数据,要么修 改冲突版本数据,要么采用冲突之前的数据。 同时版本管理技术也使得用户的历史数据得以保存和回溯。 这对于国土行业很多应用而言 是非常重要的。在地籍管理中,需要对各个时期的数据变化情况予以记录。采用 arcsde 提 供的版本管理,可以方便的实现。 6、 数据安全 我们认为, 数据的安全包括两方面的内容, 一是需要保证数据不会因系统被非法侵入而泄 漏;二是需要保证数据在发生意外的情况下能安全的恢复。 arcgis 软件都是跨平台软件,特别是服务器端软件 arcsde,支持目前的大多数操作系 统,包括 windows 系列、unix 系列、linux 系列等(详情请参考第一章的 arcgis 软件跨平 台支持一览表) 。操作系统的选择上为用户提供了多种方案,用户可以根据自身情况选择,以 保证系统的安全性。 arcsde 采用了数据库技术, 利用数据库的安全手段, 你的地理数据将更安全, 更有保障。 在网络中不采用文件系统共享数据, 用户不能拷贝和删除数据集, 只能通过连接来访问授权的 数据,保证了数据访问的合法性。arcsde 提供了一系列命令对这种访问授权操作,方便了授 权管理。esri 中国(北京)有限公司- 13 - arcgis 国土资源信息化解决方案通过对数据库的备份可以备份地理数据。你也可以通过 arcsde 的数据备份功能来备份 arcsde 的数据。arcsde 的版本管理功能保证了系统可以随时恢复到定义过的数据版本上。 7、 数据共享和交换 在我国的国土资源信息系统中, 下级单位需要讲数据提交到上级国土资源管理部门。 为了 保证上下级数据的一致性,需要从数据库角度来实现数据的共享和交换。 geodatabase xml 是 esri 用来在 geodatabase 数据和外部数据之间进行数据交换的机 制。esri 公开了整个 geodatabase 数据内容和模式的 xml 规范,并且提供了例子演示如何 在不同的系统之间共享这些数据或者数据的变化。 通过 geodatabase xml 规范使通过 xml 交换空间数据简单化。外部程序可以接收以下 形式的 xml 数据流:
交换整个要素集,数据是无损的; 交换一个要素类(很像交换一个 shapefile) ; 交换变化的数据; 在 arcgis 用户间交换和共享全部或部分的 geodatabase 模式由此可见,使用 arcsde 管理空间数据,我们可以实现不同数据库间的数据交换,可以 是对整个数据库复制,也可以只复制部分内容甚至是只交换有变化的部分。三、国土资源应用系统的建设我们收集和管理数据的目的是为了更好的应用数据来为我们的日常工作服务。 使得我们的 工作更加高效,有序。在国土部门,您经常能够听到电子政务平台,地籍管理系统,土地开发 整理系统等等。这些系统其实是结合管理信息系统(mis)和地理信息系统(gis)搭建起来, 以实现相关业务的网络化、自动化。应用系统的建设,是实现“网上管”的重要手段。 在我们和客户的交流过程中,有不少客户认为国土资源电子政务和 gis 是没有关系的, 只是实现各部门和相关人员之间的公文流转就可以了, 只是在数据的管理和制图中才用得 gis 到。我们认为,这是一种相对片面的理解。从浅层次而言,国土资源管理部门的各项工作都离 不开地理信息数据的支持, 例如在建设用地审批过程中, 我们就需要对照土地利用规划图来判 断是否符合总体规划。 所以, 数据是我们国土管理部门工作的重要依据。 在我们的办公系统中, 离不开基础地理信息数据的浏览、查询和分析功能,这就需要 gis 软件的支持。另外,成熟 的 gis 软件可以为用户提供丰富的数据分析工具,用户可以利用这些工具,分析已有的数据, 挖掘数据的潜在价值,为我们的政府部门决策提供科学的依据。例如,在矿产资源分布的研究 中,我们可以通过部分采样数据,得到矿产资源的总体分布图。再如,我们可以分析过去若干 年某地区的地价变化数据,分析得到未来几年内的地价变化情况等等。所以,gis 并不仅仅是 为用户提供一个创建,管理和浏览数据的工具,我们还可以为您做得更多。 国土资源的信息系统离不开 gis,那么什么样的 gis 软件能够满足国土用户的要求呢- 14 -esri 中国(北京)有限公司 第二章arcgis 全面支持国土资源信息化建设我们认为,在国土部门进行应用系统开发的时候选择的 gis 软件应该满足下面的一些要 求:
符合主流的 it 标准 支持多种开发环境 可以满足不同结构的应用系统框架 扩展性强 能够充分挖掘数据的潜在价值arcgis 系列软件为用户的应用系统开发提供了很好的解决方案。一般而言,应用系统的 开发一般会采用 b/s 模式或者是 c/s 模式。这两种模式各有优缺点, c/s 模式的应用系统功 能会相对更加完善,但是同时也可能会比较复杂,造价较高。b/s 模式的应用系统的使用会相 对方便,用户可以直接使用 internet explore 来实现各种 gis 功能的操作,系统建设的成本较 低。 但是, 依照目前的技术手段, 要完全在 ie 浏览器上实现 gis 的各种功能, 只能采用 arcgis 的最新产品 arcgis server 才能实现。而 arcims 实现的 b/s 模式下的数据显示,查询和一些 常见的分析工作,这对于大多数的客户端而言,已经足够了。所以我们向用户推荐 b/s 和 c/s 相结合的模式,采用 arcgis engine 做 c/s 模式开发,arcims 做 b/s 模式开发,需要对数据 进行编辑和修改的客户端采用 c/s,只需要浏览和查询的客户端采用 b/s。这样可以大大降低 用户的系统建设成本。 目前这是国土资源管理系统普遍采用的成熟模式。 当然用户也可以采用 arcgis server 搭建全 b/s 模式的系统。 arcgis engine 和 arcims 都支持各种工业标准,有 java j2ee 和 microsoft .net。我 们可以在各种常见语言环境中进行开发。 同时因为 arcgis engine 是粒度适中的 arcobjects, 所以,我们提供了很多分析工具,在扩展模块的协助下,可以实现很多高级的 gis 功能。可 以在一定程度上对数据进行分析,向决策者提供科学的依据。 esri 作为世界 gis 领域的领头羊,对数据的处理,管理和应用有着深刻的理解,并且讲 这种理解融入到 arcgis 的整个产品体系中, 为用户建立完善的地理信息应用系统提供优秀的 解决方案。四、影像数据库的建设影像数据库的建设也是国土资源部门数据管理中一个技术难度较高的环节。 国土资源大调 查等大型项目,需要用到大量的卫星影像数据。另外,我们国土资源信息化的很多数据都是通 过以前的纸图扫描矢量化得来, 未矢量化的纸图也需要用数据库来管理。 这些影像数据的数据 量是非常大的。 对于 arcgis 而言,我们可以直接支持影像数据的数据库管理。并且可以轻松实现影像数 据和矢量数据的关联等等国土部门关心的功能。然而影像数据入库,以及影像数据的利用,仍 然有一些需要解决的技术问题。 如果我们将原始的数据直接入库,因为数据量大,将会给用户带来下面的几方面问题:
影像入库时间长esri 中国(北京)有限公司 - 15 - arcgis 国土资源信息化解决方案 对存储设备要求高 对网络带宽要求高根据我们的经验,如果有 800g 左右的遥感影像需要入库,会耗时数周。这期间需要时刻 关注,保证系统或者是外部环境的正常。同时,800g 左右的遥感影像,我们需要至少 1tb 的服务器集群来支持,硬件设备的投入成本非常大。在数据应用的时候,因为是原始的影像数 据在网络中传输,所以,网络压力大,容易降低整个网络的效率。 esri 中国 (北京) 有限公司为用户提供了服务于 arcgis 的影像压缩管理工具 eya image, 她可以很好的为用户解决因为影像过大而带来的麻烦。 eya image 首先可以高效率的压缩影像, 并且讲压缩损失降到最低。 对于一张北京城区 1: 2000 航空摄影正射影像,我们可以压缩到一张光盘中存放。 另外,eya image 软件可以配合 arcsde 使用,将压缩影像存储在 arcsde 后台的数据 库中。eya image 也可以在客户端安装插件,直接用 arcgis 软件调用数据库中的压缩影像, 在本地浏览。通过使用 eya image,我们可以极大的提高影像数据的使用效率,并且降低系 统建设成本。- 16 -esri 中国(北京)有限公司 第三章arcsde 中间件技术的生命力第三章arcsde 中间件技术的生命力把 arcsde 的技术看成是一种对于空间数据管理而言可有可无的“鸡肋” ,是一些客户心 中有疑虑的观点。持该观点的人认为是:既然 arcsde 和 oracle spatial 都是用于存储空间数 据, 那有了 oracle spatial 还要 arcsde 何用显然, 这个主张的前提是将 arcsde 和 oracle spatial 等同起来。 我们认为这种认识是不对的。而导致前提出错的原因, 主要还是对 arcsde 本身以及空间数据管理技术及其发展趋势缺乏深入了解。 首先, arcsde 和 oracle spatial 的定位不同。 oracle spatial 强调或关心的是使 oracle dbms 所管理的数据库能够“空间化(spatially enabled),实际上是在原来的数据库模型上 ” 进行了空间数据模型的扩展。同样的工作,除 oracle 外,ibm 的 db2 和 informix 也在做, 分别有其 spatial extender 和 spatial database 技术。它们的定位应该说是基本一致的。与 dbms 厂商不同,esri 的 arcsde 的定位则是空间数据的管理及应用,而非简单的数据库空 间化。也正是由于定位的不同,oracle spatial 实现的是“点、线、面”等简单空间要素的存 储和检索,而 arcsde 则除此之外还能管理面向对象的注记、平面拓扑、线性拓扑、栅格(影 像)数据、cad 数据等,同时提供基于版本管理的工作流和长事务处理机制。 定位的不同,使得 arcsde 和 oracle spatial 的数据模型、实现技术及客户端应用都存在 相当的错位,对于用户而言,二者就不是“非此即彼”“非 0 则 1”的互斥之选了。很能说明 、 问题的事实是:oracle、ibm、informix(现在 informix 已被 imb 并购)等 dbms 厂商 都是 esri 的合作伙伴, 在空间数据管理技术的开发上都与 esri 有较为深层次的合作, esri 在其中贡献的是其对空间数据管理及应用的深厚底蕴。esri 和 dbms 厂商间是一种各施其 长、互惠互利的合作关系。 其次,就空间数据物理模型而言,arcsde 和 oracle spatial 支持的共五种:
压缩二进制 long raw; (arcsde 支持) 压缩二进制 lob; (arcsde 支持) 对象相关 varray; (oracle 支持) ogc 空间类型; (arcsde 支持) 规范化存储。 (oracle 支持)其中, arcsde 支持的三种格式要么与 ogc (opengis consortium) 颁布的规范 (simple feature specification for sql)一致,要么完全含盖了 ogc 的规范,并作了相当的扩展。而 oracle 所支持的两种格式都与 ogc 规范不全相容。这自然会影响到今后完全基于该平台 的 gis 系统的数据共享和互操作性。而数据共享和系统互操作性是 gis 平台本身及其应用发 展的关键趋势。 第三、上面提到的空间数据的五种物理实现方式的访问效率各不相同。arcsde 的方式效 率是最高的。因为要解决面向多用户并发访问的海量空间数据管理和驱动,效率始终是 arcsde 重点考虑的问题。esri 中国(北京)有限公司- 17 - arcgis 国土资源信息化解决方案第四、oracle 的对象相关 varray 方式是所谓的“白箱” ,即数据对象所“包裹”的 内容是可以直接访问和操纵的。而 arcsde 的方式则是所谓的“黑箱” ,客户端不能直接在数 据库表一级直接操作底层数据对象结构中的内容。 “白箱”的好处是其客户端可以直接通过 sql 访问数据, 这也是许多 gis 厂商在空间数据管理上避重就轻而直接依赖于 oracle spatial 的原因之一。但正因为如此,数据的一致性就可能成为问题。 从上面四点可以看出,arcsde 并非因为有了 oracle spatial 就成了多余的东西。相反, 对于那些不仅仅满足于将空间数据找个地方存起来的应用,考虑 arcsde 是更合理的选择。 arcsde 相对于其所选用的 dbms 而言,是扮演了一个“中间件”的角色。为什么需要 中间件就是因为没有一种数据库平台可以在不同操作系统、 不同级别、 不同领域的应用中实 现统一,用户的选择必然是多种多样。而不同的 dbms 在数据模型、物理实现等诸多方面都 存在很大差异,要弥合这些差异,靠 dbms 厂商自身是不可能解决问题的。数据库领域如此、 其它如电子商务领域也同样如此。那解决之道何在答案是:中间件。通过中间件的作用,将 不同的操作系统平台和数据库平台的差异之处屏蔽在中间件之后, 将面向特定领域 (如空间数 据管理及应用)所需的技术高度专业化地实现出来,供不同的客户端高效地共享和互操作。 现在,在 gis 平台软件领域,随着业界对空间数据管理的认识加深,除 esri 以外的 gis 厂商也逐渐推出了或者也会推出类似 arcsde 的“中间件”产品。信息化社会须以消除信息 孤岛为必要条件, 而要各信息之岛间能够互联互通互操作, 只能以某种方式将不同的平台沟通 起来,针对不同的领域,各自建立面向应用的虚拟空间及界面。这种互通互联只能也正在由各 色各样的“中间件”担纲领衔。 “中间件”在电子商务和其它互联网应用中正在大行其道(全 球产值已逾 700 亿美元) ,在空间数据管理领域,arcsde 只是先行了一步。- 18 -esri 中国(北京)有限公司 第四章arcgis 在国土资源信息化中的配置第四章arcgis 在国土资源信息化中的配置arcgis 作为可灵活的,可伸缩的 gis 软件平台,为用户提供了丰富的配置方案。不同级 别的国土资源管理和生产的部门,对于 gis 数据的应用和管理需求不同,arcgis 的配置方案 也不尽相同。 1、 国家级、省级、地市级国土资源管理单位 arcgis 配置-1 rdbms arcims arcsdearcinfo (管理员)engine runtimeengine runtime。。。 。。engine runtimeie 客户端ie 客户端。。。 。。ie 客户端arcsde 是空间数据库引擎,所有的客户端所有的客户端访问数据库里面的数据的时候, 都需要通过 arcsde 来访问。arcsde 同时可以实现上下级国土部门间的数据交换和共享。 arcinfo 是供管理员使用的, 主要是对数据库的内容进行管理和维护, 并且提供高级的 gis 分析工具。 arcgis engine 用来二次开发,搭建 c/s 模式的系统,主要是实现客户端对数据的编辑 修改、浏览、查询、分析功能。客户端需要 runtime 才能使用。 arcims 在应用系统中是用来搭建 b/s 模式的系统,主要是实现对客户端的数据浏览、查 询和简单的分析功能。不能对数据进行编辑和修改。客户端数量没有限制。 另外,针对 arcgis engine 和 arcinfo 软件,用户可以根据具体需求,选择不同的功能扩 展模块。 这个配置方案是一个 b/s 和 c/s 相结合的方案,是目前国土行业应用最多的模式。这个 方案很好的平衡了成本与功能需求间的矛盾,并且为应用的扩充提供了可能。esri 中国(北京)有限公司- 19 - arcgis 国土资源信息化解决方案2、 国家级,省级国土资源管理部门的 arcgis 配置-2rdbmsarcsdearcgis serverarcinfo (管理员)internet explorerinternet explorerarcsde 是空间数据库引擎,所有的客户端所有的客户端访问数据库里面的数据的时候, 都需要通过 arcsde 来访问。arcsde 同时可以实现上下级国土部门间的数据交换和共享。 arcinfo 是供管理员使用的, 主要是对数据库的内容进行管理和维护, 并且提供高级的 gis 分析工具。 arcgis server 提供纯 b/s 模式的 gis 服务, 用户可以通过使用 internet explorer 实现高 级的 gis 功能,诸如数据的编辑,查询,浏览,分析等功能。二次开发者可以针对 arcgis 进 行开发,向用户提供符号要求的定制系统。 这个模式是一个纯 b/s 模式的架构,她对客户端数量没有限制,同时,可以实现系统的 集中管理和维护。同时,这也代表了 gis 应用系统的发展方向。 3、 县级市,县级国土资源部门的 arcgis 配置 县级国土单位,我们有两种解决方案,一种是可以作为市级国土资源管理单位的客户端, 直接连接到市级单位的 arcsde 上, 用户通过 arcgis engine 的客户端或者是 arcims 客户端 直访问市级 arcsde 后台 geodatabase 中的数据。这样市级单位就不用单独建系统,用户无 需另外投资。 县级国土单位根据不同情况, 可能也需要建立应用系统。 我们根据县级国土单位主要进行 数据相关操作的特点,推荐另一种配置方案。- 20 -esri 中国(北京)有限公司 第四章arcgis 在国土资源信息化中的配置rdbmsarcsdeengine runtime arceditor (管理员)。。。 。。engine runtimearcsde 连接数据库,提供县级单位各客户端访问数据库数据的通道。并且实现和市局数 据库数据的交换。 arceditor 也是供管理员使用,对数据库的内容进行维护,但是不能向 arcinfo 那样提供 高级的 gis 数据分析工具。 arcgis engine 开发的 c/s 系统安装在客户端上,实现办公流程和对数据库数据的操作。 因为考虑到区局使用系统的人员可能不会很多,而且如果使用,主要是对数据的操作,所 以就不再采用 arcims 的 b/s 模式了。esri 中国(北京)有限公司- 21 - arcgis 国土资源信息化解决方案第五章一、gis 专业网站支持arcgis 软件其他技术资源internet 应用的普及为用户获得快速丰富的信息资源提供了方便快捷的渠道。esri 提供 诸多网址为广大 esri 用户提供电子化服务。包括:
http://www.esri.com/(英文) http://www.esrichina-bj.cn/(中文) http://support.esri.com/(提供 arcgis 软件的技术在线服务,英文) http://support.esrichinaobj.cn/(提供 arcgis 软件的技术在线服务,中文)以上网站上包含了大量的信息,包括产品简介、技术文档、开发例程、应用集锦、配置方 案、市场活动、新闻简报、用户论坛、在线培训等。 二、专业化培训 中国科学院资源与环境信息系统国家重点实验室是美国 esri 公司授权在中国地区的 arcgis 技术咨询与培训中心(简称“actc”,于 1994 年 9 月成立,经过多年的积累,目前 ) 拥有先进的大容量交换设备和由此构成的高速、宽带内部网络系统,配备以 sgi origin 2000 为 unix 服务器的工作站网络系统和以 hp 为微机服务器的 windows nt 微机网络系统;师资 力量全部由拥有博士、硕士学位的优秀科研人员构成,具有扎实的专业基础和全面的素质,并 有多年培训与教学经验。actc 自成立以来,先后编译了 esri 的各类培训教材共数十本,常 年开设几十门培训课程,已为社会培训了逾千人次的专业 gis 人才。 除此之外,esri 的合作伙伴也可以提供用户技术支持以及技术培训,众多的大专院校也 可以提供培训等服务。 三、用户论坛 全球数以百万计的 esri 用户以及正在世界各地运行的应用系统对于广大用户来说是一 个宝贵的资源财富。esri 充分利用这些资源,通过 internet 开辟一个用户之间互相交流的空 间,即用户论坛。用户只需要直接在网上注册即可加入论坛,通过 internet 与全球百万用户一 起进行技术讨论以及寻求技术支持等。 一方面用户可以将自己使用 esri 产品的心得与疑问于 全球用户进行交流,同样,对于你遇到的问题,也可以收到来自世界各地其他用户的响应与支 持。 在国内,由 esri 公司和 arcgis 中国培训中心共同维护的用户论坛也是国内用户使用 arcgis 的一个非常方便的交流中心。 四、合作伙伴- 22 -esri 中国(北京)有限公司 第五章arcgis 软件其他技术资源esri 公司联合诸多国内拥有资深行业背景和丰富 arcgis 应用经验的 80 多家公司组成庞 大的合作伙伴队伍,为能源、水利、国土资源、城市规划、交通、电力、电信、公安等各个行 业的用户提供系统集成、应用开发、技术培训等全方位的解决方案。这一计划受到了用户的一 致好评,我们的合作伙伴旨在让我们的合作伙伴在 esri 的 arcgis 软件平台之上建立并融合 自己的应用系统,为最终用户构建具有世界水平的实用化的应用系统。 五、齐备的期刊资料 esri 公司将不定期地向中国用户提供多种资料,包括:arcgis 中国通讯、arcuser、 arcnews、esri 产品简介、行业解决方案、用户大会论文集。 通过上述资料,我们将及时向用户介绍国内外 arcgis 的最新发展动态,最新的 arcgis 技术,相关行业的应用与发展,以及介绍国内外用户的成功应用经验等。 六、user group 为了提供面对面更加直接的用户之间交流,由 esri 和广大用户联合成立了行业用户组 织。这些用户组织除了通过 internet 进行技术交流、通报业界最新信息,还将组织一些技 术研讨会、行业的用户大会等等,用户之间可以通过这个组织来共享信息、数据、软件使用和 开发的技巧等。 七、丰富的人力资源 esri 一直致力于中国的 gis 教育事业,协助大专院校培养了一大批 gis 相关专业人才, 这些院校包括北京大学、清华大学、武汉大学、南京大学、浙江大学、吉林大学、中山大学等 百余所高校。丰富的人力资源是 arcgis 应用开发的最基本的技术保证。esri 中国(北京)有限公司- 23 - arcgis 国土资源信息化解决方案第六章arcgis 应用文章集锦esri 是专注于 arcgis 平台软件开发的企业,在中国有大量的采用 arcgis 软件为用户 做应用开发的合作伙伴, 是他们挖掘了 aecgis 软件的魅力, 为用户建立了一个又一个的优秀 应用系统。 esri 将一如既往的和合作伙伴一起,为国土行业的用户提供更加专业的服务。 下面我们将介绍部分合作伙伴为用户提供的国土行业专业解决方案和部分用户的系统建 设文章。- 24 -esri 中国(北京)有限公司 第六章arcgis 应用文章集锦——综合型国土资源管理信息系统综合型国土资源管理信息系统(北京数字政通科技有限公司)国土资源管理信息化是我国电子政务建设的重要基础, “金土工程”作为我国信息化建设 的最重要的系统工程之一, 为国土资源信息化事业提供了一个前所未有的重要机遇, 受到我国 各级国土资源管理部门的重视, “金土工程”是一个有机整体,涉及到国家、省、市、县四级 系统的建设,需要中央和地方互相配合,共同建设。 针对“金土工程”的特点,我们在拥有自主知识产权的“国土关联”技术平台的基础上, 融合了专业关联﹑技术关联﹑资源关联和政务关联四大关联技术, 形成了集 mis (业务审批) 、 gis 或 webgis(地图管理)和 oa(办公自动化)为一体的可以实现上下级国土资源部门之 间协同办公﹑互联审批的综合型国土资源管理信息系统。(一)系统的建设目标“综合型国土资源管理信息系统”的建设目标,可以概括为:建设包括空间信息和非空间 信息在内的、可持续发展的“国土资源信息库” ,实现各级国土资源管理部门之间基于信息同 步、信息共享的电子政务协同办公,并为各级政府提供相应的决策支持。(二)系统采用的关键技术“国土关联 eland03”是主要面向城市国土资源局的新一代关联型的综合国土资源管理 信息系统, 国土资源局的各级领导和业务人员通过计算机进行包括空间和非空间信息的业务处 理,实现基于关联的各部门信息同步、交换、共享和办公自动化,并在国土资源局的上下级之 间通过网络实现互联审批管理。 同时提供的土地储备与交易管理系统将各个相关部门与房地产 开发商、社会公众等紧密联系起来,对土地资源市场实现宏观调控管理。系统主要采用了两大 关键技术。 1、关联技术 (1)专业关联:将土地规划、耕地保护、地籍管理、土地利用、土地监察、 土地储备、土地交易等原先相对独立的专业关联起来,提供一体化的国土资源管理系统。 (2)资源关联:将土地利用规划数据、土地利用现状数据、土地开发复垦整 理数据、地籍数据、地价数据、土地储备数据、土地交易数据、土地监察数据、矿产资源 数据、 地质环境数据和基础地图数据等原先相对独立的数据资源快速利用并关联起来, 实现基 于数据同步和标准同步的图文一体的数据互联应用。 (3)政务关联:针对不同的网络条件,国土资源局与上级、下级国土资源主esri 中国(北京)有限公司- 25 - arcgis 国土资源信息化解决方案管部门和市政府、相关政府部门快速实现电子化的政务关联,形成横向、纵向联接的市级 国土资源信息互联协同工作系统,同时提供政务公开和社会化服务的因特网信息服务系统。 (4)技术关联:计算机管理手段与机构人员、业务内容、工作流程、工作表格、地图使 用等管理过程动态关联起来,可以快速适应国土资源局工作的各种变化。专 业 关 联资源关联政务关联技 术 关 联2、定制工具技术 定制工具技术提供给信息中心使用, 使信息中心不用依赖开发单位, 在系统建设和系统应 用的不同阶段发挥作用。定制工具在系统建设过程中,可以使用户参与系统建设,并快速完成 应用系统开发,通过定制工具,我们可以在 2~3 个月内完成系统建设;定制工具在系统试运 行过程中,可以对应用系统进行灵活调整,不断适应业务、流程、表格、地图等方面的变化; 定制工具在系统运行过程中,提供持续完善的能力。国土资源业务管理的过程和内容,可能发 生各种变化,在需要对新的业务进行管理时,不用依赖开发单位,就可以定制出符合要求的新 的业务管理系统。(三)系统体系结构“综合型国土资源管理信息系统” 将采取在拥有自主知识产权的 “国土资源管理信息系统 (国土关联 eland 03) ”平台之上构建的方式,来完成整个项目的开发。鉴于该平台采用全 新数据和功能结构开发所得,并经过了大量用户集群与海量数据网上传输的实际测试。因此, 可以在一个短周期内实现客户提出的系统要求,并投入稳定运行。 “国土资源管理信息系统”的建设可以分为 9 个部分,包括一个标准编码体系、一个信 息资源数据库和 7 个应用系统:- 26 -esri 中国(北京)有限公司 第六章arcgis 应用文章集锦——综合型国土资源管理信息系统整个体系结构基于 arcinfo 平台,包括 arcsde、arcinfo、mo 和 arcims 等产品。系统 的体系结构根据网络类型可以分为三个部分: 第一部分部署在国土资源管理部门的内部局域网上, “国土资源政务管理信息系统” 包括 、 “国土资源政务构建平台”和“国土资源信息同步系统”三部分。 “国土资源政务管理信息系 统”主要提供给各级领导和业务人员使用的; “国土资源政务构建平台”是信息中心系统管理 员使用的数据管理和业务管理工具; “国土资源信息同步系统”是为了实现内部局域网、政务 专网和因特网之间数据交换、实现市局与区县分局之间的数据交换。 第二部分部署在与其他政务部门连接的政务专网上, 与分局、 区县局以及相关部门实现网 上办公,可以直接联网的部门提供基于 b/s 结构的“国土资源政务协同工作平台” ,无法直接 联网的部门提供离线的“国土资源电子报批系统” 。 第三部分部署在因特网上,包括面向社会公众的“国土资源信息服务系统”和面向报件单 位的“国土资源电子申报系统” 。社会公众和报件单位可以通过因特网查询业务办理情况和相 关信息。 1. 国土资源信息标准编码体系:制订国土资源管理相关的标准编码体系,为市、区、县 国土资源管理部门、 测绘单位和建设单位等提供数据服务基础, 并为国土资源信息库的扩展提 供标准依据。 2. 国土资源信息数据库:在系统实施过程中,在已有数据(包括大量基础地理信息数据 和各个应用系统中已经积累的国土资源管理相关数据)基础上建设市级国土资源信息数据库, 并为系统运行时的数据应用进行充分准备,保证新系统与各个原有系统之间应用的平滑过渡。esri 中国(北京)有限公司- 27 - arcgis 国土资源信息化解决方案3. 国土资源信息同步系统:国土资源信息同步系统一方面可以实现内网、政务专网、因 特网间的数据自动同步, 另一方面在分布式数据库管理情况下, 可以实现市局与区县分局之间 的数据同步。 从而大大提高国土资源部门与其它政府部门之间﹑市局与区县分局之间协同办公 ﹑互联审批工作的效率。 4. 国土资源政务管理信息系统:基于 c/s 结构,在市国土资源局内部局域网上运行,为 局域网中的领导和业务人员提供行政和业务办公自动化工具,包括土地规划、耕地保护、地籍 管理、土地利用、土地监察、土地储备、土地交易、矿产资源管理、地质环境管理等所有国土 资源管理业务的综合管理信息系统, 并提供国土资源管理各类信息资源共享查询工具, 可以根 据不同权限查询基础地图信息、项目审批信息、项目监督信息等;该系统包含了“图文一体化 的办公自动化”和“国土资源信息管理”在市局局域网上的内容。 5. 国土资源政务协同工作平台:国土资源政务协同工作平台包括工作箱﹑管理箱﹑地图 操作和系统设置四个部分。工作箱主要是一些收件、发件、会办件等业务方面的管理,管理箱 主要包括案卷的查询、统计、督办等方面的工作,地图操作主要涉及地图的浏览、编辑、打印 等方面的工作, 系统设置主要包括系统参数设置和个人设置等。 各级领导可以方便查阅案卷的 基本信息、处理结果信息,可以随时了解各部门、各工作人员的工作状况,并对审批流程进行 检查、监督、催办。协同工作平台实现了市国土资源局与其它政府部门之间、市局内部各部门 之间、市局与区县分局之间基于信息同步、信息共享的协同办公、互联审批。 6. 国土资源政务构建平台:这是系统扩展能力、适应能力的根本所在,可以使系统管理 员在不用依赖开发单位、 不用了解系统结构情况下, 在友好的界面环境下通过简单的操作完成 系统搭建、扩展和维护工作;提供的数据结构定义工具,保证本系统基于较强的与其他系统进 行数据交换的适应能力;系统具备自我构建、快速运用、灵活调整、持续完善的能力,全面适 应因工作需要而发生的机构、人员、业务、流程、表单和地图等方面的扩展和变化,使系统可 以在应用过程中得到不断自我完善。 7.国土资源电子报批系统:实现市局和各个区分局联合电子报建,同时为无法联网的市 县国土资源局提供电子组件工具,将项目申报材料(包括地图数据)电子化入机,并实现电子 申报材料的信息传递。 通过贯彻一套计算机技术规程和管理规程, 通过电子数据入库工具实现 将符合“国土资源电子报建格式标准”的电子数据向 gis 格式的自动转换,从而建立勘测-审批--建库一体化的测绘和设计成果信息库动态更新机制。系统又分为两个部分,一是提供给 用地单位和市县国土资源局进行电子报建的“国土资源电子报批系统”的电子申报版,二是提 供给市局和各个区分局报建窗口的进行数据检查、接收入库的窗口版。 8. 国土资源电子申报系统:报件单位可以直接在 internet 网上,通过国土资源电子申报 系统了解国土资源管理部门的办事流程﹑申报条件﹑相关材料, 进行在线申报, 了解审批进度 ﹑遇到的问题及需要部办哪些手续等。 极大地方便了相关报件单位与国土资源管理部门之间的 双向互动,从而进一步提高国土资源管理部门办事的效率和透明度。 9. 国土资源信息服务平台:社会公众可以直接在 internet 网上,通过国土资源信息服务 平台了解国土资源管理部门的办事流程﹑申报条件﹑相关材料﹑审批进度﹑遇到的问题及需 要补办哪些手续等。 增强了社会公众与国土资源管理部门之间的双向互动, 提高了国土资源管- 28 -esri 中国(北京)有限公司 第六章arcgis 应用文章集锦——综合型国土资源管理信息系统理部门办事的效率和透明度。(四) 系统特点(1)gis、mis 和 oa 一体化的综合型协同工作平台 1.一体化的协同办公系统,主要体现在 mis、gis、oa 的一体化。mis、gis、oa 通 过可视化的工作流实现一体化管理, 系统还可以通过构建平台对机构人员、 业务、 流程、 表格、 地图等进行个性化定制。 2. 一体化的协同办公系统还体现在国土关联产品支持 b/s 和 c/s 结构的国土资源管理信 息系统,在不同的网络条件下,用户可以根据需要选择合适的应用。 3.系统将地籍管理、土地规划、耕地保护、土地利用、土地监察等原先相对独立的专业 关联起来,形成业务一体化和图文一体化的综合管理系统。mis可视化的工作流gisoa体化的协同工作平台(2)可以实现系统的总体规划、分步实施 “国土资源管理信息系统”提供的“国土资源政务构建平台” ,可以使系统管理员在不用 编码、 不用了解系统的详细结构情况下, 通过简单的界面化操作完成系统与数据的日常维护和 不断扩展; 无须依赖开发单位, 系统管理员可以随时维护或添加机构人员、 业务、 流程、 表格、 地图等信息,使“市级国土资源管理信息系统”中的信息和功能在应用过程中得到逐步扩展; 实现“快速开发、自我维护、灵活调整、持续完善”的目标。可以实现系统的总体规划,分步 实施,用户单位根据自身的资源情况和实际需要进行总体规划,搭建系统的架构,系统各部分 的应用功能则可以分阶段实施。esri 中国(北京)有限公司- 29 - arcgis 国土资源信息化解决方案(3)强大的地图应用功能 系统具有强大的地图编辑功能,在 c/s 结构中不仅可以实现地图绘图、地图编辑、属性 录入等功能,而且提供了针对专项业务的专用地图编辑工具,比如针对宗地的、地块的调入调 出等的专用地图编辑工具。在 b/s 结构下,不用安装任何软件,只需安装客户端即可进行地 图的浏览和编辑功能。还可以进行背景图的快速切换、图层管理、快速定位、地物量算、i 查 询(地物信息查询)等功能。背景图的快速切换和图层管理功能可以根据需要选择有针对型的 地图背景,快速定位可以实现地图窗口中目标区域的迅速定位,它可以根据目标区域的图号、 坐标进行定位, 也可以通过一般的鹰眼功能进行迅速定位, 系统还提供了独特的模糊查询定位 工具,通过输入地物建设单位名称、宗地号、地名、道路名等信息就可直接进行迅速定位。 (4)特别设计的历史数据回溯功能和数据时间轴 “国土资源管理信息系统”支持历史数据的存储与管理,系统不仅支持通常的宗地、土地 利用现状等历史数据管理,用户还可以通过配置,对其他类型数据例如土地利用规划数据、建 设用地数据等进行历史数据管理。另外,历史数据的管理可以分为两种类型:一种是对单个宗 地、单个图斑的历史数据回溯;另一种就是我们这里说的数据时间轴管理,可以显示某个时间 点、某个范围内的所有宗地状态。 (5)完善的内网、政务专网和因特网间的数据自动同步工具 系统还提供了内网、政务专网、因特网间的数据自动同步工具。这个工具主要提供两个方 面的作用,一方面实现在物理隔离、逻辑隔离的状态下,提供部署在内网、专网、因特网中信 息同步;另一方面实现在分布式数据库管理情况下,市局数据与分局数据库间的数据同步。市局与区县分局之间的数据同步(6)开放的数据结构设计 数据结构设计的开放性, 使系统可以不断适应各种标准的变化发展。 当前已经颁布的面向 地理信息管理的实用标准不多,等待相关标准全部出台可能还需要比较长的时间,因此,我们- 30 esri 中国(北京)有限公司 第六章arcgis 应用文章集锦——综合型国土资源管理信息系统需要在现有的国家标准、 行业标准和地方标准的基础上, 制定出符合实际需要的标准编码体系。 但是标准编码体系同样存在可持续发展的问题, 而系统的可持续发展又与标准编码的可持续发 展息息相关,为了能够保证实际实施的标准可以适应国标、行标的发展变化,系统通过开放的 数据结构设计,提供数据结构和数据字典的编辑、扩充工具,使系统使用的标准编码体系可以 通过非常简洁的方式不断修订、不断扩充、不断升级,不断适应各种标准的发展变化。开放的数据结构设计(7)方面快捷的电子化报建与电子审批 随着市局与区县局联合审批的实施, 市局与各个区县局将需要大量的信息沟通, 以前项目 报建信息和地图方案都是以纸质形式存在, 无法实现实时传递, 将给国土资源管理纵向的联合 审批带来困难,因此迫切需要实现全电子化的信息沟通和电子化业务和地图审查。专用电子组件系统区县局专用的电子报批系统esri 中国(北京)有限公司- 31 - arcgis 国土资源信息化解决方案国土资源管理的电子化审批需要解决以下几个方面的问题:
电子报建数据标准的制订。 国土资源管理需要入库的电子数据可以分为两类: 一是电 子申报表和申报材料的扫描件, 本系统提供电子申报软件 (包含相关电子报建标准) , 保证以最快的报建速度来完成, 不用增加窗口报建人员工作量; 二是相关地图电子数 据, 规定尽量简洁易行的地图 (包括地籍测绘数据、 勘测定界数据) 的电子数据标准, 保证实施简便并满足入库和审批要求。 保证电子化数据在市局、区(县)分局的信息同步和信息共享; 提供电子地图数据的入库和审批工具, 真正实现计算机辅助国土资源管理, 并保证审 批成果入库。 (8)强化空间信息的管理和利用 电子政务发展到现在,许多政府部门已经建立了自己专业的管理信息系统,但是,相对独 立相对隔离的应用系统无法达到信息自由交换、 信息高效获取的程度。 这些系统积累的信息只 能满足本部门内部局部的日常办公和一些专业查询统计, 信息再利用程度不高, 辅助决策作用 不强。国土资源管理信息系统的建设,将逐步建立起基于基础测绘资料的基础地理信息库、基 于土地管理和矿产管理的国土资源地理信息库、基于国土资源管理过程的业务和 oa 数据库 等,如何保证这些信息的完整性、真实性和现势性,是系统建设的核心问题。 系统将强化信息的收集、整理和更新,保证信息库建设的完整性、真实性、现势性,为领 导决策提供可靠依据。完整的信息库,为分析决策提供足够的依据,真实的信息库,为分析决 策提供可靠的保证,现势的信息库,为分析决策提供发展的基础。(四)系统软件环境(1) gis 平台选型: 系统基于 esri 公司的 arcgis 产品作为系统建库和系统建设的 gis 平台。 (2)数据库软件平台选型:考虑到系统运行涉及大量矢量、栅格地图,为有效管理海量 空间信息及其属性信息, 同时为了保证数据库系统的安全可靠, 系统数据库平台选择 oracle9i。(五)系统开发周期由于系统提供了功能完善的“国土资源政务构建平台” ,可以实现系统的快速搭建,所以 系统一般可以在三、四个月的周期内完成相关建设工作。(六)实际应用情况由于本系统是一个实现 mis、gis、oa 一体化的综合型国土资源管理信息系统;可以实 现系统的快速开发、灵活调整、持续完善;具有强大的历史数据回溯功能和数据时间轴的完善 功能;可以实现内网、政务专网和因特网间的数据自动同步;具有开放的数据结构设计;可以 实现市局与各区县分局之间方面快捷的电子化报建与电子审批,因此倍受国土行业部门的欢 迎,已经在国土资源部、北京市、昆明市、宁波市等国土资源局电子政务项目建设中采用。- 32 esri 中国(北京)有限公司 第六章 arcgis 应用文章集锦——基于 arcgis 的国土资源统一建模平台设计基于 arcgis 的国土资源统一建模平台设计(福州特力惠电子有限公司)一、概述1、前言我国幅员辽阔,物产丰富。但是相对于庞大的人口总数,我国面临的国土资源形势十分严 峻,保护和合理利用国土资源的任务极其繁重。因此,广泛应用先进技术特别是信息技术,不 断提高国土资源工作的信息化水平, 全面推进国土资源信息化, 以信息化建设带动国土资源信 息技术跨越式发展和国土资源管理方式的根本转变, 加快实现国土资源调查评价、 规划、 管理、 保护和合理利用的科学化与现代化, 不仅是实现我国可持续发展的需要, 同时也是我国国土资 源管理未来 5-10 年的工作目标和主要任务。 在我国,相对于银行、电信等行业,国土资源管理信息化起步较晚,我国国土资源信息化 水平还存在着较大的差距,还不能适应新形势的要求。但是,国土资源信息行业可以在吸取其 他行业或者国外同行信息化过程中成功的经验和失败的教训, 全面分析、 统筹规划、 突出重点、 分期实施,以降低投入成本,提高软件的效用,同时也缩短我国行业国土资源行业信息化的进 程,更快更好的服务于我国的国土资源管理工作。 福州特力惠电子有限公司较早的进入国土资源信息化领域。 本公司开发软件产品包括办公 自动化、 国土资源信息服务、 土地利用、 土地利用规划、 城镇地籍管理、 用地报批等软件产品, 已经在全国多个省的国土资源管理部门获得广泛的应用, 并取得良好的效果。 在长期开发过程 中, 本公司注意到大量的软件开发公司以及国土部门是对信息化建设必须遵循的基本规律认识 不足,没有统筹规划,造成先后开发的信息系统成为”孤岛”,无法实现有效的信息共享;或者 对业务需求与技术实现的关系无法有效把握,造成业务与技术“两张皮” ,使信息系统的使用 效果和发展受到制约。为了解决这个问题,本公司在长期开发获得经验和教训的基础上,研究 国土行业领域需求, 根据未来全面信息化的要求, 采用分布式以及组件技术以及建模思想设计 并开发本国土资源统一建模平台。2、什么是建模的开发方式建模并不是软件开发领域内的概念。在机械设计、建筑设计甚至应用数学领域,都广泛的 采用建模的方法。例如,机械制图就是建模。建模的基本原理是对现实世界的我们关心的主要 问题提供了一个抽象,以让人们忽略无关的细节而把注意力放到系统的重要部分来思考系统。 许多工作形式都依赖模型来理解复杂的、真实世界的系统。模型被用在很多的方面:预期系统 的质量,当系统的某些方面变化时推理特定的属性,和为各种涉众沟通关键的系统特征。 传统的信息系统开发模式, 是在底层的技术平台上直接开发管理系统, 是通过 vb、 delphi、 visual studio .net 等面向技术的开发工具编码开发后生成 dll、exe 等二进制文件,并在 windows、unix 等操作系统和 j2ee、.net 等技术平台上运行。采用建模的开发方式与传统esri 中国(北京)有限公司 - 33 - arcgis 国土资源信息化解决方案的开发模式最大的不同在于, 这种先进的开发模式首先是开发一个业务基础平台, 将行业的理 论基础和根本规律、 以及共享功能等架构在一个公用的体系架构上, 再在业务基础架构平台之 上采用平台提供的建模语言和二次开发语言架构具体的业务信息系统。在开发具体系统的时 候,开发者关心的焦点已经不是技术,而是业务模型(而这正是用户最擅长的部分) ,业务基 础平台屏蔽了业务与技术实现之间的复杂关系。 用户不用再考虑技术实现上的问题, 使用户可 以直接关注于业务本身的信息化过程。节约了系统的启动门槛、开发成本和部署时间。3、统一建模平台可以解决的问题 各个信息系统难以整合集成: 在政府某些机构或者企业早期建设就是根据内部某些业务部 门提出需求,由开发公司按照项目需求进行设计,各个应用系统独立完成。这样就形成信息孤 岛――各自独立的运行在不同平台上的业务系统。 这样的平台数据无法进行共享以及业务不能 在这些平台间实现流转,造成极大的不方便和资源浪费。
系统结构无法扩展、难以维护:在软件开发的时候,没有研究整个国土行业的行业需求, 只是做了具体软件应用的当时的功能需求。因此,没有准确把握软件未来的发展变化,以及与 未来发展变化的关系,使系统的扩展性有限。其实,即使在同一行业,不同用户对信息系统的 要求也不一样。同一用户在不同时间、不同发展阶段对软件系统的要求也会发生变化。我国政 府机构的改革正处在进行之中,各种规章制度,各种标准都是迅速制定和调整之中,在这个过 程中有很多的变数, 用户也必然会不断地进行调整自己的业务和需求, 以适应不断变化的环境, 因此,系统结构无法扩展、难以维护的系统必然是失败的系统。
绝大部分软件都是单个系统的开发,成本高,工期长,风险大。
用户无法尽早切入:绝大多数用户都没有软件开发经验,甚至没有使用软件的经验。在软 件没有开发出来之前,无法产生有效的意见和建议。因此,无法有效的利用用户的业务经验。 有些开发商采用开发原型的办法来获得用户需求,但如果开发抛弃式原型,本身是一种浪费, 而渐进式原型往往在结构上限制了最终软件的性能。4、国土资源统一建模平台成败的关键 根本规律的认识: 平台开发的关键点是对行业业务基本理论和根本规律的透彻理解和有效 把握(而不是某些业务细节) ,然后将这些基本理论和根本规律融入业务基础平台。只有抓住 这些根本的规律, 才能简化问题, 同时增强系统的适应能力, 在特定 (或类似) 行业内在功能、 性能、成本和开发风险单都求到最优解。
良好的体系结构:可伸缩、可扩展、易于维护、易于管理;
良好的业务概念体系:易于理解,业务表达能力强;
良好的开放性,包括可视化的建模语言(定制) 、二次开发脚本和组件注册能力;二、本平台的特点1、统一性
横向一体化(业务一体化) :业务基础平台提供了一个完整的协作环境和强大的业务支持 体系,为业务的继承提供了坚实的基础,使用户内部的不同种类、不同业务应用系统能够- 34 -esri 中国(北京)有限公司 第六章 arcgis 应用文章集锦——基于 arcgis 的国土资源统一建模平台设计
真正集成在一起,实现高效的协同工作和流程控制。此外,集成平台彻底改变了管理软件 之间难以协作的状况, 建立在集成平台上的应用, 可以实现业务对象级的协作, 即在数据、 信息、文档、流程、分工层次上进行高层次紧密协作,使管理真正实现整体集成。 纵向一体化(管理一体化) :基于多个业务运行平台之间的交互,实现业务流程物理上分 布逻辑上一体的效果,实现上下级之间数据共享,实现省、市、县多级之间的纵向一体化 应用,满足垂直管理的需要。 图文一体化:在运行平台和建模工具中均集成 gis 应用模块,通过统一的数据源和业务 对象管理,统一的消息处理机制,实现图形应用和流程应用一体使用。 内外网一体化:基于平台提供的信息提取和发布功能,能够实现内外网平台一致、信息互 联互通、数据安全交互的要求。 使用一体化(门户入口,统一应用) :一体化的业务架构平台建设使得操作习惯统一,界 面风格一致, 减少了培训工作量, 同时采用门户的概念用户只需一次登录就可办理所有业 务。2、可扩展性:由于业务基础平台是构建各业务环节的统一制成体系,各种业务应用都是 基于这一平台的,并且有机的内部融合和集成。因此具有强大的可扩展性,并且维护和扩展的 成本低,方便灵活。彻底解决了传统管理软件扩展升级复杂、成本高的弊病。 3、技术平台无关性:业务基础平台实现了业务模型资源和软硬件技术的分离,从根本上 提升了业务系统的技术平台无关性。 传统的管理软件最大的弊端就是, 系统实施和用户之间的 脱节,较高的门槛和复杂的技术,是其中主要原因。只有真正实现了技术平台无关性,用户才 可能真正融合到管理系统的实施和应用中来。 4、客户需求个性化:业务基础平台是建筑在用户实际需求上,并帮助用户规划和构建真 正属于自己的业务管理体系。因此相对于传统的通用管理标准,对于用户更实用。避免了用户 管理上和管理软件的脱离, 并真正做到有利于用户发展的循序渐进的管理方式。 为用户提供个 性化的管理系统,无易于为用户增强了核心竞争力,提升用户的信息化带来的收益回报。 5、辅助办公应用集成:集成 mail, microsoft office 等集成并支持组织内部 qq、短消 息等即时通信工具。 6、安全性
认证的安全性:与 ca 认证集成。 传输的安全性:支持 ssl 协议。 数据访问的安全性:细化到字段级的权限控制,支持数据加密、数字签名。7、技术先进性
基于面向对象和组件的技术体系 基于多种分布体系模式:c/s、多层体系、b/s 模式、智能客户端 基于 web 服务和面向服务的体系结构(soa) 基于跨应用的 xml 等工业标准协议esri 中国(北京)有限公司- 35 - arcgis 国土资源信息化解决方案三、平台体系架构1、gis 平台选型国土资源行业数据的特征决定了国土资源管理信息管理系统必须以 gis 技术为依托,利 用 gis 和数据库可以实现空间几何图形与属性数据的同步管理。目前市场上土地信息系统依 托的 gis 平台主要有 arcgis,mapinfo,mapgis 等。此外 autocad 由于图形处理功能 强大,也常用于许多图形处理中。但是 autocad 不是 gis,不具有空间分析能力,难以保 证图数一致。mapinfo 是一种“桌面“地理信息系统,无法管理海量数据。mapgis 是国产 的 gis 软件,在海量数据管理、空间分析、二次开发支持、系统稳定性等方面,还需进一步 的提高。而 arcgis(esri 公司产品)是国际领先的 gis 品牌,海量数据管理及空间分析功 能强大,组件化的二次开发手段更有利于系统的深入应用,是土地应用系统首选的 gis 平台。2、国土资源统一建模平台的架构设计系统采用严格的分层结构,各层调用下层功能并为上面的层次提供服务。如图,系统在组 件层次上可以看作由数据库层、 业务服务层、 表现层等三层。 其中业务服务层又由数据管理层、 通用业务模型层、行业业务模型层和企业应用模型层等子层构成。 数据管理器管理空间数据、表格数据、以及其它多媒体、文档数据的连接、打开、检索、 保存等功能。数据管理器对上面层屏蔽了数据的来源、物理位置以及数据库类型等细节。对于 空间数据库, 数据管理器还提供了基本的空间对象和空间操作, 屏蔽了具体空间数据引擎类型 的细节,为上面层次提供了一个类型无关的环境。 业务服务层完成系统的主要业务规则。 它根据客户端的请求, 完成各个建模层次的语义理 解、功能调用等。注意:有些层次(如视图层和工作台层的建模)的有些建模信息在客户端完 成,如表单上的没必要保存到数据库的计算显示信息和界面导航控制逻辑等。 表现层负责系统的输入输出,包括地图定义的解释、显示,各种表单的数据显示;并捕获 用户的各种操作, 包括作图过程等, 并根据预先定义好的操作过程调度业务服务层提供的各种 业务功能或者会话控制器提供的人机交互辅助功能,如草图的制作等。 业务层分为通用业务模型子层、 行业业务模型子层和企业业务模型子层。 通用业务模型层 主要完成一些一般 gmis 都需要用到的功能。 arcgis 适用于多种行业的 gis 系统开发, 因此, arcgis 也属于本层。非 gis 的通用业务模型层为本公司开发,主要实现类的定义(包括属性 域、约束等) 、类的关系定义以及在运行时候约束、关系的维护,并为上层服务提供统一的对 象访问和操作接口,以及通用的事务管理机制。 行业应用模型子层在通用业务模型子层的基础上, 针对国土行业的特点和规律, 建立国土 行业的对象模型体系,包括行政区、土地(用途属性和权属属性等) 、矿产、地质灾害等业务 对象以及业务对象之间的各种关系,包括拓扑关系;国土行业常用的地形图层、坐标体系;以 及国土部门的组织机构等。 由于 arcgis 本身是一个广泛使用于多个行业的图形开发通用平台, 为了实用于各个行业,arcgis 的结构极为复杂和庞大,很多功能对于本系统来说,是不需要- 36 esri 中国(北京)有限公司 第六章 arcgis 应用文章集锦——基于 arcgis 的国土资源统一建模平台设计的,而有些 arcgis 的灵活性,可能对于本系统来说又是多余的,不必要的。当然,也有更多 的地方,功能不够用或不适用。本层 arcgis 平台提供的功能的基础上,采用归纳、抽象、增 加、 删除、 修改、 合并等手段进行开发, 使本层的开发接口直接反应国土行业的业务概念体系, 并形成行业中常用的组件资源以及众多的原子操作功能组件。 本系统此次用户在使用过程中自 己编写功能组件以及原子操作功能组件,并通过注册的方式扩展本系统。 企业业务模型子层主要是在具体用户需要的业务功能, 主要包括用户可视化定义的模型定 义数据,二次开发脚本以及嵌入的基于.net 平台的代码。用户也可以直接按照接口要求,改写 本层,并注册到系统中,以增强系统的开放性。 架构设计图如下:界面(按 钮、菜 单、地 图等 各类数 据显 示 和输 入控件 )调度页面人机 会话控 制(交互过程控制、过 程定义解释、交互过 程辅助功能等)权限管 理和操 作日志 管理视图 控制逻 辑(数 据显示 ,收集 参数 形成操 作

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