【正文】 查和入庫功能。 第 2 章 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù) 緒論 3 （ 2） 設施查詢定位模塊 該 模塊提供設施查詢及定位相關(guān)的功能。 （ 3）應用分析模塊 該模塊主要包括：點緩沖區(qū)分析、線緩沖區(qū)分析、多邊形緩沖區(qū)分析、統(tǒng)計疊加、合成疊加、提取數(shù)據(jù)、保存地圖到圖像文件幾個部分。 （ 4）數(shù)據(jù)調(diào)閱模塊 該 模塊提供數(shù)據(jù)調(diào)閱功能。 （ 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。歷史數(shù)據(jù)歸檔功能所創(chuàng)建的歷史數(shù)據(jù)檔案庫，因為具備時間屬性，因此可以利用時間動畫、動畫圖表以及歷史數(shù)據(jù)回放功能，實現(xiàn)歷史數(shù) 據(jù)檔案庫的動態(tài)顯示，反映事物和現(xiàn)象的動態(tài)變遷過程，更加直觀。 （ 7） 設施數(shù)據(jù)編輯模塊 該 模塊為 本 系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)編輯功能。 （ 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(lǐng)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。 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。并詳細分析了它在系統(tǒng)中所起到的作用。 第二章 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，簡述系統(tǒng)開發(fā)使用的基礎軟件平臺和采用的關(guān)鍵技術(shù)。 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(guān)鍵技術(shù)進行說明。 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。第 2 章 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù) 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù) 5 第 2 章 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù) 基礎軟件平臺 操作系統(tǒng)及服務器軟件 現(xiàn)階段市政公路 設施基礎數(shù)據(jù)管理 系統(tǒng)建設主要采用 Windows 操作系統(tǒng)，具體選型如 下： （ 1）客戶端操作系統(tǒng)：選用 Windows 20xx/XP/20xx professional； （ 2）應用服務器： Windows 20xx Advanced Server； （ 3）數(shù)據(jù)庫服務器： Windows 20xx Advanced Server/Linux。 對于地理圖形數(shù) 據(jù)，在 Oracle 10g 基礎上配置 ESRI ArcSDE 作為空間數(shù)據(jù)與前臺應用結(jié)合的橋梁（中間件）。 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。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖 所示。 （ 2） ArcGIS Engine ArcGIS Engine 作為專業(yè)級的 GIS 嵌入開發(fā)組件，其內(nèi)核與 ArcGIS Desktop一樣，都是基于 ArcObjects 的，這就意味著 ArcGIS 開發(fā)商可以使用與 ESRI 相同的核心 GIS 功能組件，開發(fā)出與 ArcGIS Desktop（ ArcInfo、 ArcEditor、 ArcView）類似的專業(yè)級 GIS 應用軟件。 圖 ArcGIS 9 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) （ 3） ArcIMS 選用 ArcIMS 作為 GIS 信息發(fā)布的 WebGIS 平臺。 Visual 微軟基于全新的 .NET 架構(gòu)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。 采用的關(guān)鍵技術(shù) 該系統(tǒng)主要采用了 基于應用集成框架的 組件開發(fā)、 基于 UML 的面向?qū)ο笤O計實現(xiàn)、“統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一服務”的數(shù)據(jù) 服務模式 、 基于 ArcGIS Engine 的 GIS組件開發(fā) 、 文字信息與電子材料統(tǒng)一管理 、圖文一體的解決方案等技術(shù)。 以工程為單位實現(xiàn)的流程化統(tǒng)一更新與維護 市政公路設施基礎數(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) [11]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，建立從外業(yè)測量數(shù)據(jù)到綜合設施數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)生產(chǎn)和更新管理流程，為每個環(huán)節(jié)提供必要的數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)管理的技術(shù)手段，并提供了質(zhì)量檢查、質(zhì)量管理的工具，對面向 GIS 的電子數(shù)據(jù)進行必要的檢查，保證入庫數(shù)據(jù)符合準確性、合法性、一致性。分清了責任，方便了管理，又同時保證了數(shù)據(jù)維護的便利。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”。 第 2 章 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù) 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù) 8 圖 幅 基 點 檢 測正 確 與 否插 入 圖 框刪 除 圖 幅 外 實 體清 除 碎 線 和 空 注 記編 碼 轉(zhuǎn) 換圖 層 屬 性 檢 測編 碼 檢 測對 象 特 征 一 致 性 檢測冗 余 點 檢 測回 頭 線 檢 測自 相 交 檢 測懸 掛 線 檢 測擴 展 數(shù) 據(jù) 檢 測偽 節(jié) 點 檢 測是 否 存 在冗 余 點清 除 冗 余 點是 否 存 在 偽節(jié) 點清 除 偽 節(jié) 點清 除 Z 值 或 標 高非 法 重 疊 檢 測是 否 存 在 非法 重 疊清 除 不 合 理 重 疊 實 體非 法 相 交 檢 測要 素 完 整 性 檢 測地 塊 完 整 性 檢 測圖 幅 接 邊 檢 測圖 幅 接 邊 管 理整 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 規(guī) 整 圖 幅 間 檢 測 規(guī) 整 圖 數(shù)據(jù)檢查規(guī)整整體流程圖 數(shù)據(jù)處理自動化 對 有規(guī)律 的 數(shù)據(jù) 錯誤做到自動識別，或全自動化處理，或輔助數(shù)據(jù)人員識別錯誤、判別原因、提示修改方法，減少數(shù)據(jù)修改 工作量， 降低 人 工操作 的誤差。錯誤分析實例如圖 所示。 檢測規(guī)則配置實例圖如圖 所示?？焖俣ㄎ粚嵗龍D如圖 所示。例如， 按照編碼與自定義屬性的對應關(guān)系，進行編碼轉(zhuǎn)換或?qū)⒆远x屬性字段與圖形掛接。 海量數(shù)據(jù)質(zhì)檢技術(shù) 隨著各行業(yè)業(yè)務應用的日益完善，對空間數(shù)據(jù)成果的要求日益精確和復雜，如何根據(jù)行業(yè)不斷完善的標準規(guī)范體系，嚴格保證空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量，成為迫切需要解決的問題。 數(shù)據(jù)質(zhì)檢 [4]以“ 任務、方案、模板和規(guī)則 ” 四要素質(zhì)檢模型 （ RSTT）為理論核心，打造“靈活”、“高效”、“嚴格”、“準確”的空間數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測解決方案。 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(guān)鍵技術(shù) 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù) 11 符合質(zhì)檢需求的 質(zhì)檢方案。 第 3 章 需求分析 12 第 3 章 需求分析 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)概述 市政公路設施基礎數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建設以《天津市市政公路地理信息系統(tǒng)三年建設規(guī)劃》為指導，主要針對天津市市政公路管理局職能轉(zhuǎn)變后，如何提高養(yǎng)護管理水平，降低養(yǎng)護成本，科學養(yǎng)護和管理市政公路設施（包括道路、橋梁、公路、高速公路）為目的，緊密圍繞市政公路管理局新的管理職能，集中 建立局中心數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)籌管理市政公路設施，并針對設施的養(yǎng)護管理工作，開發(fā)基礎數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 建立和完善作為天津市信息化基礎和服務網(wǎng)絡市政公路核心層的應用服務體系，為“數(shù)字市政”、“數(shù)字公路”和“數(shù)字天津”的建設提供堅實基礎和專業(yè)應用服務平臺。 市政公路設施基礎 數(shù)據(jù) 管理系統(tǒng)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。 （ 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。 （ 3）實現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)檢與規(guī)整 GIS 原始空間成果數(shù)據(jù)基本是由 DWG 格式的數(shù)據(jù)文件 提取獲得 ， 系統(tǒng)需實現(xiàn)對原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢測和數(shù)據(jù)規(guī)整功能。 （ 5）實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)質(zhì)檢技術(shù) 根據(jù)行業(yè)不斷完善的標準規(guī)范體系，嚴格保證空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量，執(zhí)行靈活準確數(shù)據(jù)質(zhì)檢來保障其自動、準確和高效性。對于用戶及其在系統(tǒng)中的行為，本文采用用例圖 [20,21]進行展示說明。 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。 除了 CAD 自帶的基本屬性存儲一些要素信息外，還可將要素代碼、要素名稱、符號編碼等信息作為擴展屬性掛接到 CAD 數(shù)據(jù)中。 數(shù)據(jù)規(guī)整完后，需要進行 CAD 中的質(zhì)檢，一般檢測碎線、空注記、懸掛線、回頭線、自相交線、數(shù)據(jù)是否放到對應圖層、必填擴展屬性是否已填、幾何類型是否正確等等。 只有通過檢查的數(shù)據(jù)方能入庫， 才能 保證數(shù)據(jù)的正確性和規(guī)范性。 數(shù)據(jù)檢查流程 如圖 所示。在數(shù)據(jù)入庫的過程中， 需 保存入庫日志，便于用戶查詢、追溯入庫過程中出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)內(nèi)容。 數(shù)據(jù)導入 流程 如圖 所示。數(shù)據(jù)編輯模塊主要包括撤銷 /恢復、裁切 /復制 /粘貼、要素的選擇 /增加 /刪除以及節(jié)點的編輯、捕捉、屬性編輯等功能。 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)調(diào)閱流程如圖 所示。 由于其 具備時間屬性，可以利用時間動畫、動畫圖表以及數(shù)據(jù)回放功能，實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)檔案的動態(tài)顯示，反映事物和現(xiàn)象的動態(tài)變遷過程，更加直觀。 主要功能 包括 歸檔標識管理、歸檔數(shù)據(jù)瀏覽和恢復、歸檔數(shù)據(jù)導出、歸檔數(shù)據(jù)刪除 等。 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。專題圖制作主要實現(xiàn)按照一定的條件從數(shù)據(jù)庫中制作地圖的功能，可以實現(xiàn) 1： 20xx、 1： 1 萬等標準分幅地圖的制作，并且能夠自動根據(jù)已經(jīng)入庫的元數(shù)據(jù)信息生成圖幅的整飾；數(shù)據(jù)提取與輸出主要實現(xiàn)從數(shù)據(jù)庫中按照一定的條件將數(shù)據(jù)提取為其它格式的功能，提供了根據(jù)不同的操作方式來保存地圖到圖像文件和提取數(shù)據(jù)保存為 SHP、 MDB、 GDB、 DXF 等格式的操作。 第 3 章 需求分析 22 預 覽 地 圖地 圖 數(shù) 據(jù)設 置 制 圖 條 件保 存 數(shù) 據(jù) 打 印 地 圖 圖 制圖輸出 流程 圖 數(shù)據(jù)備份和恢復 功能分析 數(shù)據(jù)安全是系統(tǒng)建設需要考慮的一項重要任務，數(shù)據(jù)備份與恢復是保證數(shù)據(jù)安全的重要措施和手段。 數(shù)據(jù)備份與恢復采用 ORACLE 自身的閃回機制實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完全備份、增量備份和數(shù)據(jù)恢復，還提供了備份日志和恢復日志。 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。且對不同的道路設施類型，有不同的編碼。 第 3 章 需求分析 24 （ 2） 紙質(zhì)竣工圖 經(jīng)分析日常 管理的所有 設施 的竣工資料 (包括紙質(zhì)圖 )。 90 年代以前的，多是以手工繪制為主，地理坐標定位系統(tǒng)一般不全，一般只有指北針。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。另外，由于竣工圖多是直接從施工圖上修改得到，有些是直接將標題換掉提交，因此，沒有將施工過程中的變更內(nèi)容反映到圖上，也就是實際的設施存在部分不符現(xiàn)象。設施 施 工圖一般都是在 1： 500 基礎地形圖基礎上設計的，基礎地形圖基本是按國家標準進行分層的。 設施 屬性數(shù)據(jù) 設施 屬性數(shù)據(jù)一般是以臺帳的方式管理的，一般包括道路名、分段道路的起始點、道路等級、路面長度、路面面積、路面情況、人行道情況、側(cè)石、緣石情況、建筑年代、養(yǎng)護數(shù)據(jù)、設計情況、驗收情況、運行情況、跨河 (路 )系名稱、跨越方式、下部結(jié)構(gòu)、荷載等級、孔數(shù)、高程、長度情況、寬度情況、面積、修建年代、改擴建年代等。 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(jié)果記錄信息、破路占路信息、大中修信息等。另外，病害信息可通過多功第 3 章 需求分析 25 能路況檢測車來采集，處理后形成包含路面幾何參數(shù) (橫坡、縱坡、轉(zhuǎn)彎半徑等 )、車轍參數(shù)、平整度參數(shù)、病害相關(guān)信息的電子