【正文】 道橋養(yǎng)護數(shù)據(jù) 此類數(shù)據(jù) 主要是 設施 病害調(diào)查 (監(jiān)測 )信息、養(yǎng)護計劃信息、養(yǎng)護實施結果記錄信息、破路占路信息、大中修信息等。圖面中地理要素較全，地理坐標系統(tǒng)較完整，有指北針、角標、比例尺等。 第 3 章 需求分析 23 空 間 數(shù) 據(jù)備 份 設 置全 庫 備 份 增 量 備 份數(shù) 據(jù) 恢 復備 份 數(shù) 據(jù)備 份 日 志日 志 查 詢 圖 數(shù)據(jù)備份 和恢復流程 圖 系統(tǒng)非能性需求 數(shù)據(jù)需求分析 道橋空間數(shù)據(jù) 經(jīng)分析， 設施 空間數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)有三種：一是基礎地形圖 (1： 20xx)的道路設施層，二是紙質(zhì)竣工圖，三是電子 (CAD)施工圖。 第 3 章 需求分析 21 增 加數(shù) 據(jù) 恢 復歸 檔 記 錄修 改刪 除新 歸 檔 記 錄根 據(jù) 歸 檔 記 錄導 出 地 圖 數(shù) 據(jù)保 存 地 圖數(shù) 據(jù)地 圖 數(shù) 據(jù) 圖 數(shù)據(jù)管理 流程 圖 制圖輸出 功能分析 該功能 調(diào)圖、專題圖制作、數(shù)據(jù)提取與輸出三部分。 數(shù)據(jù)應用 功能分析 該功能應 包括 數(shù)據(jù)調(diào)閱、 查詢統(tǒng)計 和 空間分析 三個 部分。 數(shù)據(jù)檢查流程 如圖 所示。 第 3 章 需求分析 14 圖 數(shù)據(jù)管理員用例圖 數(shù)據(jù)維護人員用例設計如圖 所示。 （ 1）實現(xiàn)以工程為單位實現(xiàn)的流程化統(tǒng)一更新與維護 第 3 章 需求分析 13 “數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”的建立，改變了以往數(shù)據(jù)生產(chǎn)和更新方式，改變了工程管理人員對數(shù)據(jù)生產(chǎn)和更新的管理依靠人 工干預為主的形式，實現(xiàn)了從“外業(yè)探測－ 數(shù)據(jù)監(jiān)理－ 入臨時庫－ 數(shù)據(jù)審查－ 正式入庫”的流程化管理。 質(zhì)檢方案的 靈活定制 可實現(xiàn)質(zhì)檢方案 [27]的靈活定制， 如果需要對 某種新的數(shù)據(jù)類型 進行檢查 ， 或者已有的標準有新的檢測需求，通過 實例化 或修改相應的 質(zhì)檢規(guī)則 ，即可 定制出第 2 章 系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術 系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術 11 符合質(zhì)檢需求的 質(zhì)檢方案?？焖俣ㄎ粚嵗龍D如圖 所示。檢測規(guī)整流程為：“整體檢測規(guī)整 —— 單要素檢測規(guī)整 —— 要素間檢測規(guī) 整”，“單幅圖檢測 —— 圖幅間檢測”。 Visual 微軟基于全新的 .NET 架構推出的 Web 環(huán)境下的開發(fā)環(huán)境，它是一套完整的開發(fā)工具，用于生成 ASP Web 應用程序、 XML Web 服務、桌面應用程序和移動應用程序。 地理信息系統(tǒng)（ GIS）基礎平臺軟件 考慮到目前 GIS 的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以及本信息平臺所應具有的地圖管理能力，根據(jù)天津市市政公路管理局的實際情況以及本項目的實際需求，選用美國ESRI 公司的 ArcGIS 9[1]系列軟件作為本系統(tǒng)開發(fā)的地理信息管理系統(tǒng) [3,13]（ GIS）平臺。 第 四 章系統(tǒng) 設計 ， 該章節(jié)首先對該系統(tǒng)的 設計方法和原則進行闡述 ， 并在需求分析的基礎 上進行系統(tǒng)整體設計，之后對系統(tǒng)的每個功能模塊進行設計，最后對系統(tǒng)設計開發(fā)的關鍵技術進行說明。 （ 8） 空間數(shù)據(jù)備份與恢復工具模塊 數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的血液，分析和決策的依據(jù)就是各個領域的業(yè)務或者空間數(shù)據(jù)，所以保證數(shù)據(jù)的完整性和正確性是保證系統(tǒng)正常運行的基礎條件。 （ 4）數(shù)據(jù)調(diào)閱模塊 該 模塊提供數(shù)據(jù)調(diào)閱功能。這就從根本上解決了以往由于市政 公路 基礎設施情況不清晰 所 造成的應急盲目性， 從而提 升管理的科學性和準確性 ，保障了城市公共市政 公路 系統(tǒng)的安全運行。由于信息割據(jù)，科學的城市管理手段和城市基礎市政 公路數(shù)據(jù) 管理平臺等極度缺乏，導致基礎市政 公路 具體情況無 法及時掌握 。 國外許多大都市都已經(jīng) 廣泛 應用數(shù)字信息化高新技術進行市政管理與服務。秘密★ 10 年 (可少于 10 年 )。由作者填寫 (一式兩份 )簽字后交校圖書館，非公開學位論文須附《南開大學研究生申請非公開學位論文審批表》。 本人完全了解南開大學有關研究生學位論文收藏和利用的管理規(guī)定。 本人同意遵守上述規(guī)定。 學位論文作者簽名： 年 月 日 非公開學位論文標注 說明 (本頁 表 中填寫內(nèi)容須打印 ) 根據(jù)南開大學有關規(guī)定，非公開學位論文須經(jīng) 指導教師同意 、作者本人申請和相關部門批準方能標注。 主要面向數(shù)據(jù) 管理部門，主要實現(xiàn)基礎地理數(shù)據(jù)和市政、公路數(shù)據(jù)的預處理、入庫、更新、編輯、管理、瀏覽、定位、查詢分析、數(shù)據(jù)提取與輸出、地圖制圖、報表統(tǒng)計、空間分析、歷史數(shù)據(jù)管理與回溯以及數(shù)據(jù)維護管理等功能。 這個系統(tǒng)將本著投資少、見效快、統(tǒng)一規(guī)劃、資源共享的原則 ,以當前 信息化建設的成果為 基礎 ,充分整合 道橋設施、公路設施、 高速公路設施、 基礎地理信息 等方面的資源 ,構建以地理信息系統(tǒng)為平臺的綜合 數(shù)據(jù) 管理系統(tǒng) ,不僅是為了滿足現(xiàn)有的市政公路設施養(yǎng)護管理需要，同時 為應急搶險提供信息支持。信息的完整性是 該系統(tǒng) 的精髓。對設施類型及其對應的圖層以及一些業(yè)務屬性表進行配置，固定格式的表格布局根據(jù)情況考慮將布局保存成 XML文件上傳配置庫，在表格進行初始化的時候 加載 布局，通過這些措施保證程序的靈活性，降低系統(tǒng)的維護成本。 （ 6） 地圖制作與打印 模塊 制圖打印輸出是 GIS 系統(tǒng)的常用功能之一，可以根據(jù)用戶的需要制作打印整飾專題圖 。 第一章 緒論， 簡要闡述系統(tǒng)研究的背景、研究的必要性、研究的內(nèi)容。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 經(jīng)過多年的發(fā)展， Oracle[7]已經(jīng)能夠提供強大的結構化和非結構化數(shù)據(jù)管理能力，不但能夠?qū)﹃P系型的非圖形數(shù)據(jù)提供高效的管理，也能夠?qū)Ａ繄D形數(shù)據(jù)和文件型的非結構化數(shù)據(jù)提供有效的管理和訪問機制，因此本系統(tǒng)將采用Oracle 10g 作為基本的數(shù)據(jù)庫管理平臺。如圖 所示。同時，設施空間數(shù)據(jù)庫由局信息中心存儲并負責維護管理，各個業(yè)務處室負責業(yè)務范圍內(nèi)的專業(yè)數(shù)據(jù)維護。 圖 錯誤分析實例圖 第 2 章 系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術 系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術 9 檢測規(guī)則快速 搭配組合 提供靈活的、可配置的檢測和規(guī)整 規(guī)則， 根據(jù) 數(shù)據(jù)標準 任意組合各種規(guī)則，通過功能配置，快速搭建針對性強、 符合業(yè)務應用需求的 功能組合 ，應對個性多樣的數(shù)據(jù)檢測應用場景 。顯然既要做到標準體系的持續(xù)更新，又要嚴格保證空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求，單靠簡單的質(zhì)檢工作是無法完成的，這就迫切需要一套支持自行擴展、執(zhí)行靈活準確的計算機軟件系統(tǒng)來保障其自動、準確和高效性。通過市政公路基礎設施資料的數(shù)字化處理、建庫和管理，使市政公路基礎設施資料更加準確、便捷、全面地服務于政府管理、經(jīng)濟建設和大眾生活，為市政公路改革建設，開辟新的發(fā)展思路，提供新的管理手段和模式。 系統(tǒng)角色分類 根據(jù) 業(yè)務需求及系統(tǒng)規(guī)劃，將系統(tǒng)用戶分為兩類： 數(shù)據(jù)管理員 和 數(shù)據(jù)維護人員。 數(shù)據(jù)檢查 功能分析 實現(xiàn)對基礎地形數(shù)據(jù)、道橋設施數(shù)據(jù)和公路設施數(shù)據(jù)的 檢查功能 。 第 3 章 需求分析 17 入 工 作 庫數(shù) 據(jù) 檢 查審 核 通 過成 功否按 項 目 審 核通 過否入 正 式 庫是工 程 信 息 管 理成 功否系 統(tǒng) 應 用是 圖 數(shù)據(jù)導入 流程 圖 數(shù)據(jù)編輯 功能分析 針對入庫后的數(shù)據(jù)。 歷史數(shù)據(jù)管理 應 依據(jù)歸檔標識機制，對歷史數(shù)據(jù)進行瀏覽、恢復、導出、刪除等操作，同時管理歸檔標識。數(shù)據(jù)備份可分為完全備份、差異備份和增量備份，與其對應則有相應的回復方式。各竣工圖根據(jù)不同年代和不同設計單位設計 的，質(zhì)量和圖面內(nèi)容有所不同。 設施 施工圖 使用 AutoCAD 設計 ， 圖紙中 圖層名一般都是以中文命名，坐標系統(tǒng)為天津獨立坐標系 。 易 。 （ 3） 電子施工圖 98 年之后的道橋設施，施工圖一般都有電子的，但一般都在各設計單位。具體編碼體系為南方開思采集軟件的標準 (6 位代碼 )。 制圖輸出 流程如 圖 所示。 第 3 章 需求分析 19 設 置 提 取 條 件顯 示 結 果地 圖 各 圖層 數(shù) 據(jù)退 出 調(diào) 圖 模 式 圖 數(shù)據(jù)調(diào)閱流程圖 查詢統(tǒng)計流程如圖 所示 設 施 查 詢設 置 查 詢 條 件是 否 驗 證 成 功地 圖 上 高 亮 顯示 查 詢 結 果是否 圖 查詢統(tǒng)計流程圖 空間分析流程如圖 所示 第 3 章 需求分析 20 地 圖 數(shù) 據(jù)設 置 緩 沖 條 件生 產(chǎn) 緩 沖 區(qū)緩 沖 區(qū) 查 詢 緩 沖 區(qū) 分 析顯 示 結 果保 存 結 果 數(shù) 據(jù) 圖 空間分析流程圖 數(shù)據(jù)管理 功能分析 數(shù)據(jù) 管理 實際上是將空間數(shù)據(jù)庫的所有變化都保存下來，記錄其變化的時間和變化后的狀態(tài)，并且提供工具訪問某一時刻或者某一時間段的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)。 數(shù)據(jù)導入包括：導入工作庫、按項目審核、導入正式庫 、工程信息管理。擴展屬性是掛接在實體外的數(shù)據(jù)集，可通過 命令 查看。 （ 4）實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與預處理 該功能使用戶可根據(jù)自身數(shù)據(jù)的實際情況進行配置，實現(xiàn) 不同格式的 數(shù)據(jù)到GIS 數(shù)據(jù)庫的完美轉(zhuǎn)換，并自動進行數(shù)據(jù)分層、編碼對照、屬性拆分等預處理工作，輕松完成建庫 工作。在可視化管理的基礎上，實現(xiàn)市政公路管理綜合決策輔助分析，實現(xiàn)市政公路管理手段的科學化，提高市政公路管理的快速反應能力。 數(shù)據(jù)無損轉(zhuǎn)換和預處理一步完成 配置轉(zhuǎn)換模板，選擇編碼對照方式，能夠完整的保留原始數(shù)據(jù)的幾何圖形和擴展屬性，同時， 配合預先定制的預處理模板，一步完成圖層分層、線構面、構面后處理等復雜步驟，簡化數(shù)據(jù)處理流程?？蓪崿F(xiàn) 自動刪除冗余點偽節(jié)點、自動刪除碎線和空注記 、 自動對照和轉(zhuǎn)換編碼、自動拼接零散文字、輔助修改自相交線和回頭線、輔助修改不合理重疊數(shù)據(jù)、輔助完成圖幅接邊、輔助閉合多邊形邊線等。該系統(tǒng)采用如下的關鍵技術和方法。 具體到本項目而言，我們選用如下的 ArcGIS 軟件 [10]： （ 1） ArcSDE [26] ArcSDE 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中管理地理數(shù)據(jù)庫的接口，允許往關系數(shù)據(jù)庫中加入空間數(shù)據(jù)，提供地理要素的空間位置及形狀等信息，是連接應用系統(tǒng)與空間數(shù)據(jù)庫 [30]（ Oracle）之間的通道，是空間數(shù)據(jù)的引擎。 第 七 章總結與展望 ， 從系統(tǒng)的開發(fā)到最后的實際應用進行總結，并歸納出存在的不足以及系統(tǒng)后續(xù)的優(yōu)化與擴展。 論文組織結構 本文將通過 7 個章節(jié)來 著重分析 在研發(fā) 市政公路基礎設施數(shù)據(jù) 管理系統(tǒng) 期間所應用到的重 點技術， 如 一體化應用開發(fā)與集成框架 技術等。 歷史數(shù)據(jù)歸檔實際上是將空間數(shù)據(jù)庫的所有變 化都保存下來，記錄其變化的時間和變化后的狀態(tài)，并且提供工具訪問某一時刻或者 某一時間段的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)。數(shù)據(jù)的檢查和入庫過程通過工程化管理，數(shù)據(jù)入庫前需創(chuàng)建數(shù)據(jù)工程，然后對工程數(shù)據(jù)進行檢查，檢查通過的數(shù)據(jù)可以提交到工作庫 由審核人員對數(shù)據(jù)進行審核，審核通過的數(shù)據(jù)最終提交到正式庫并完成整個入庫流程。 全面提升城市建設與管理水平 的需要 建設以地理信息系統(tǒng)為主要載體的 “ 數(shù)字市政 ” ，把其作為深化城市 市政公路 管理改革、構建和諧 天津 的基礎性重點工程，通過整合城市市政 公路 設施信息資源，不僅 能夠 大大提高城市管理的應急反應能力，實現(xiàn)城市建設與管理水平的全面提升，而且直接為廣大市民提供了方便、快捷的市政服務?！皵?shù)字市政” 是為了響應市政府 提升城市建設管理水平，建設現(xiàn)代化交通體系，提高能源、水資源等供給能力，及 建設部關于建立“ 數(shù)字城市 ” 中的 “ 數(shù)字城市管理服務系統(tǒng) ” 的指示精神 ,而 組織實施的一個 數(shù)字化科學管理體系 。 通過市政公路基礎設施資料的數(shù)字化處理、建庫和管理，使市政公路基礎設施資料更加準確、便 捷、全面地服務于政府管理、經(jīng)濟建設和大眾生活，為市政公路改革建設，開辟新的發(fā)展思路，提供新的管理手段和模式。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 非公開學位論文，保密期限內(nèi)不向外提交和提供服務，解密后提交和服務同公開論文。同時本人保留在其他媒體發(fā)表論文的權利。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。在可視化管理的基礎上，實現(xiàn)市政公路管理綜合決策輔助分析，實現(xiàn)市政公路管理手段的科學化，提高市政公路管理的快速反應能力。圍繞規(guī)劃綱要，為 實現(xiàn) 天津市市政公路設施的 高效能 管理、動態(tài) 實時 監(jiān)控和 科學養(yǎng)護，天津市市政公路管理局提出了建設“數(shù)字市政”的管理 舉措。因此， 建設市政公路設施基礎數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是建設“數(shù)字市政”的基礎， 建設 “ 數(shù)字市政 ” ，是構建和諧 天津 的必然要求。 由于 市政公路設施基礎數(shù)據(jù)處理入庫 復雜多變，數(shù)據(jù)種類繁多、 分類不同等因素，故將 該 系統(tǒng)分為 八 個主體功能模塊，各功能模塊功能概述如下： （ 1） 數(shù)據(jù)檢查入庫模塊 該 模塊提供數(shù)據(jù)的檢查和入庫功能。 （ 5）數(shù)據(jù)管理模塊 該 模塊為系統(tǒng)提供 歷史數(shù)據(jù)管理 功能。 主要 提供了空間數(shù)據(jù)備份與恢復功能，其中包括了備份參數(shù)設置功能、全庫 備份、增量備份和日志查詢 等 功能。 第 六 章系統(tǒng)的實現(xiàn)，將系統(tǒng)每個功能模塊實現(xiàn)的功能進行詳細描述。其系統(tǒng)架構如圖