基于GIS技术的测绘成果档案快速提供系统建设

张维娜

(山西省测绘资料档案馆，山西太原030002)

基于GIS技术的测绘成果档案快速提供系统建设

张维娜

(山西省测绘资料档案馆，山西太原030002)

测绘成果档案是重要的科技档案之一，近年来随着山西经济转型发展和应急处理的需要，各行业及部门对测绘成果及档案的需求不断增加。如何能快捷、准确地为用户提供测绘产品服务，是当前面临的重要问题。基于“山西省测绘成果档案快速提供项目”建设中的一些思路和方法，阐述GIS技术在测绘成果档案管理和地图数字化方面的应用。

测绘成果档案;数字档案管理;地图数字化;GIS技术

一、引 言

山西省测绘资料档案馆，是山西省唯一的测绘专业档案馆［1］，馆藏内容丰富、价值珍贵，在山西省经济建设和应急处理方面发挥着重要的作用。尤其近年来在自然灾害频发、地区基建投入量大的情况下，更使得各单位对测绘成果档案的需求不断增加。针对测绘成果档案这一特殊的档案项目，如何能够便捷、准确地为用户提供测绘产品服务是当前需要解决的重要问题。本文以山西省测绘资料档案馆“山西省测绘成果档案快速提供项目”的建设过程和建设内容为例，阐述GIS技术在测绘数字档案管理和服务方面技术方法的应用。

二、测绘档案数据分类

测绘成果档案涉及的内容复杂、种类繁多，但是从数据类型上可以分为测绘成果实体数据、测绘成果元数据和系统建设辅助数据［2］3大类。

1)测绘成果实体数据:主要是指各类已经形成数字化的实际数据体，包括大地成果数据、4D成果数据、卫星遥感数据、航空摄影数据等，以及与这些数据相关的电子文档资料，如档案、文件、多媒体等要素。

2)测绘成果元数据:顾名思义就是用来描述测绘成果的数据，此类数据的管理需要同测绘成果实体数据相关联，以发挥元数据索引的作用，实现数据间的相互查询。

3)系统建设辅助数据:主要是指在信息化系统建设过程中用于对测绘成果数据进行展示、检索、发布的辅助性空间数据，在本系统中主要涉及的有全国行政辖区背景数据、山西省行政辖区背景数据、1∶5 000～1∶1 000 000比例尺全国接图表数据。

三、总体框架

山西省测绘成果档案快速提供系统的整体框架，采用“N”层结构设计，由下到上分为数据层、支持层、服务层、应用层和表示层。框架结构图如图1所示。

图1 山西省测绘成果档案快速提供系统框架结构图

1)表示层:是采用Struts框架实现MVC模式的展现层，是展现给系统所有用户的图形界面，它包括 Ajax、HTML、JSP、Servlet、Java Applet。采用MVC模式的优势在于:MVC可以使用多种用户图形界面而系统核心处理功能无需改变;Java开发人员与页面的美编人员的工作可同时独立地进行，并且图形界面的变更不会导致核心处理功能的变化;可以在不需要重新编译核心处理功能的情况下修改系统的图形界面。

2)应用层:是实现所有的档案管理业务逻辑、空间数据库的管理和应用、元数据的管理和发布及系统管理工具集。工作流引擎贯穿整个系统的功能及业务流程，可使各个相对独立或有先后次序的功能可以有机地结合起来，功能之间有相互调用的接口。

3)服务层:作为整个系统的服务总线，为整体系统提供面向服务架构的开发工具包。其原理是将基础功能合并到开发工具包中，统一提供API接口或封装为应用服务供“应用层”调用，其中包括档案数据管理服务、工作流服务、矢量数据发布服务和瓦片数据发布服务。

4)支持层:是指支持山西省测绘成果档案快速提供系统运行的基础软件平台。主要包含用于档案管理的东方飞扬ES-OAIS数字化档案管理系统，用于测绘成果数据管理与发布的中地公司MapGIS K9-IMS平台和用户档案、资料数据信息存储和管理的数据库系统Oracle 10g。

5)数据层:存放需要管理的各类专题数据，是上层的数据源。数据管理可以根据数据体的特点采用不同的数据源管理，对于信息或属性数据可以采用关系型数据库系统如Oracle进行管理;对于实体数据库可以采用目录文件集方式。

四、功能构成

该系统从应用功能上分为系统管理功能、档案管理功能和空间图形管理功能3个子系统，系统构成如图2所示。

图2 山西省测绘数字档案快速提供系统功能构成示意图

系统管理子系统，可以作用于档案管理子系统和空间数据管理子系统，对系统的环境参数，基本配置等设置起作用;档案管理子系统和空间数据子系统之间可相互切换，实现档案数据的图数一体化管理［3］及图数互动操作。各子系统中可根据业务需要设定相应的系统功能，以实现对测绘档案的著录、存储、管理、服务和分发。

五、关键技术

山西省测绘成果档案快速提供系统建设，采用基于面向服务的思路进行建设，基于文件和商业数据库两种策略存储和管理档案、资料和测绘成果数据。系统的构建充分考虑了系统可扩展和可维护性［4］，采用成熟的ES-OAIS档案管理平台和Map-GIS-K9 GIS平台共同构建，数据存储采用Oracle 10g数据库系统，整个系统涉及对档案信息、档案实体、空间数据的管理，可谓内容复杂、集成强度高。因此，先进的技术运用是保证系统高效运行的前提，在本案中主要运用到的关键技术包括以下几种。

1.空间数据库多源、多元数据管理与集成存储技术［5］

山西省测绘数据档案快速提供系统，采用多级分类数据组织管理模型，所管理的数据内容和形式多少无关。由此，要实现各比例尺的测绘成果4D数据、遥感影像数据、航测数据、测量控制点数据等多源数据融合，通过动态投影统一分带坐标系，就可以很好地解决不同比例尺数据之间的融合衔接问题，使各种比例尺空间数据库信息数据有机地融合在一起，实现一体化矢量、栅格、DEM、控制点数据等测绘相关空间数据的管理和动态更新。

2.基于地图服务器的数据发布技术

地图服务器模型是以服务为中心，根据客户端的需要向其提供地图数据与分析结果。在这种策略下，数据与进行数据处理的软件都是运行在服务器上，客户端则没有任何数据处理能力，仅仅是组织和发送请求和现实服务器响应结果。如果使用高性能服务器，则可以让用户访问到难于通过网络进行传输或在客户端本地无法处理的数据，如Map-GIS矢量图形库、高分辨率卫星影像等。这种策略还可以让专业背景薄弱的用户轻松使用复杂的空间分析程序，可以有效地控制用户对数据的访问，保证数据的安全。客户端的任何请求都必须返回到服务器端进行处理，处理请求后通过局域网返回客户端。这种策略非常适合对空间分析能力要求较少，而对数据实时要求较高的用户。

3.空间数据库建设技术

山西省测绘成果包括1∶10 000～1∶1 000 000间的多尺度基础地理信息数据，主要由4D数据、遥感影像数据、航测影像数据、测量控制点数据、水准点数据等数据体组成。本项目需要对部分分幅数据进行有效整理，使之符合统一的标准和规范，并对各比例尺数据进行空间数据库建设。在平行方向上，各分幅数据要组成逻辑上的无缝整体;在垂直方向上，库内4D数据通过一致的坐标定位和投影参数赋值，使不同比例尺间实现数据套合，并对数据进行有效的组织管理，以便于数据查询，易于更新，实现简单快速地进行数据提取分发，提高工作效率。

4.海量地图库及影像库管理技术

为能够满足山西省测绘成果档案快速提供的要求，必须有效地组织和管理矢量和栅格数据的海量存储问题，并解决这些多源、多比例尺、多时相的空间数据、多种图像格式［6］数据的集成和处理等问题。

对于矢量数据的管理在横向上以图幅为单位管理各幅地图;在纵向上以要素层来组织各图幅数据。要素层(层类)主要表现为点、线、面等类型，按这种组织方式，更易于实现对跨图幅图元进行整体查询、归并、检索、输出的需要，以保证系统处理的快速有效。并有效地解决了等高宽矩形、等经纬梯形、不规则(如按行政区划等)分幅的多图幅大容量数据的建库及管理，也简易地实现了全图库数据的分层及变焦显示和漫游。

针对空间影像，采用金字塔方式是实现影像数据分块及多尺度组织的最佳结构。简单地讲，就是由原始影像数据开始，建立起一系列影像，各幅影像反映了不同的详尽程度。利用影像文件金字塔结构的不同层具有不同分辨率的特点，在对影像数据浏览时，就可以根据当前显示的分辨率提取相应金字塔层的数据，以实现影像数据的快速浏览。

六、结束语

作为对空间数据进行采集、存储、更新、分析、输出等的处理工具，GIS为人们的日常生活提供了方便。运用GIS技术构建的测绘成果档案快速提供系统能够实现图属一体化、多源数据无缝集成的建库思想，完成了测绘成果、资料、档案3大海量实体数据集的唯一身份标签入库管理，实现了融信息录入、查询统计、分发借阅、归档备份、信息发布及用户管理等众多功能为一体的测绘成果档案管理平台的构建工作，极大地提高了测绘成果资料档案管理的规范性及标准化水平。该系统运行后，将有力地推进山西省测绘资料档案信息化建设，提升网络分发服务能力，产生极大的社会效益和经济效益。

［1］ 刘晓云.测绘科技档案综合管理与服务系统的设计［J］.地理空间信息，2010，8(3):49-52.

［2］ 李德仁，程涛.从GIS数据库中发现知识［J］.测绘学报，1995，24(1):37-43.

［3］ 高允福.测绘资料成果档案馆平台设计实践［J］.测绘通报，2004(5):53-55.

［4］ 徐梅.测绘科技档案馆综合管理与服务系统的设计与实现［J］.辽宁测绘，2009(2):52-54.

［5］ 吴信才，谢忠，郭际元，等.地理信息系统原理与方法［M］.北京:电子工业出版社，2002.

［6］ 胡祚成，屠越明.档案信息数字转化中的图像文件格式［J］.中国档案，2004(9):38-42.

Construction of Mapping Digital Archives Fast Provided System Based on GIS Technology

ZHANG Weina

0494-0911(2011)10-0053-03

P208

B

2011-07-08

张维娜(1962—)，女，山东济南人，高级工程师，主要从事数字档案管理工作。