基于SuperMap的蚌埠市基础地理信息数据库系统设计与实现

刘虎

(蚌埠市勘测设计研究院，安徽蚌埠 233000)

1 引言

随着信息技术的发展，充分利用信息化手段，最大限度地开发和利用空间信息资源，已经成为掌握未来发展竞争主动权和制高点的重要条件。目前，蚌埠市基础测绘成果以南方CASS软件制图居多。CASS数据依托于AutoCAD的DWG图形数据库，以图元为单位记录数据［1］。单个实体或图元的数据记录中通常包括空间数据和属性数据，它主要存储图元的几何数据和几何特性(如线型、图层、要素名称、类型、颜色、字体等)，但不包括拓扑关系等地理信息数据的特点［2］，难以满足深入的空间数据分析应用需求。因此，将基于CASS的基础测绘成果数据转换为GIS格式数据，并用数据库予以统一管理的基础地理数据库建设迫在眉睫。

本文阐述了基于国产 GIS软件平台SuperMap GIS［3］，利用 SuperMap D－Manager数据管理平台［4］和SuperMap Objects二次开发组件［5］，开发和建立一个易于使用、灵活、功能强大的蚌埠市基础地理信息数据库管理系统，实现对蚌埠市基础地理信息数据库海量数据的高效管理、分发和应用的业务化运行，实现GIS数据与原始测绘数据的统一管理，用以满足蚌埠市对基础地理数据的管理和应用的需求。

2 系统设计与实现

考虑到了管理数据量较大，按照项目设计的基础性、实用性、先进性、安全性、稳定性和可扩展性原则，本项目选择以Oracle搭建核心数据库，采用SuperMap及其相关组件和组件式(COM)开发技术开发空间数据管理系统及数据处理工具包。

2.1 数据库设计

空间数据是地理信息系统的“心脏”，而空间数据库是整个数据库管理系统的核心。选择超大型数据库软件Oracle搭建蚌埠市基础地理数据库，数据库中除了存储、管理核心的地理空间数据外，还有专题基础数据，而每一种数据又可以是多比例尺和多时相的，是蚌埠市空间信息管理框架的核心。数据库总体上分为系统核心元数据库、基础地理空间信息数据库。数据库总体结构如图1所示。

图1 数据库总体结构

2.2 系统总体设计

CASS数据不能直接入库，必须首先转换为GIS格式，然后存入空间数据库。基于现有CASS数据的特点，本着不丢失空间地物要素和属性信息的前提，首先制定、设计、开发一套CASS码和地理信息国标码的对照表。对原始CASS数据进行整理，严格按照点、线、面对地物要素进行编辑。然后根据对照表将整理后的CASS图转换为SuperMap格式数据，再对数据进行包括拓扑检查等在内的质量检查，合格则录入数据库中，否则再次对CASS数据进行整理和格式转换，如图2所示。

图2数据处理、入库流程图

蚌埠市基础地理空间信息数据库拟以已有的网络设施为支撑、以地理空间信息资源为数据基础，采用数据库技术、GIS技术、数据共享与交换技术、软件开发技术等结合，统一构建、集中共享的管理模式进行系统设计。系统总体框架结构如图3所示。

图3 系统总体框架图

2.3 系统实现

根据上述分析设计，蚌埠市基础地理信息数据库管理系统设计主要包括3个模块:数据处理工具包、空间数据质量检查子系统和空间数据管理子系统。

(1)数据处理工具包

数据处理工具包主要包括3个子模块:数据标准制作模块用于新建、管理和编辑数据标准XML文件;数据转换模块用于CASS数据到SuperMap数据的转换，并借助SuperMap桌面软件对CASS图进行整理、查错;数据入库模块用于SuperMap格式数据的批量入库，也支持TIF等影像数据的直接入库。

(2)空间数据质量检查子系统

为了确保数据中数据质量，需要在入库之前对数据进行质量检查，如果数据检查不合格，需要找到错误位置并修改，直到满足质量要求才能入库。数据质量检查子系统提供了4种类型的检查:图层结构、属性精度、几何图形、逻辑一致性检查，每种类型的检查适用不同数据，关注的数据特征也不相同。针对基础建库中数据量大的特点，系统提供了任务式的批量检查，通过把不同的检查任务添加到检查方案中，根据检查方案进行批量数据检查，提高了检查效率。此外，系统还提供了错误数据定位、检查日志管理等功能模块，方便用户查看质量检查结果。质量检查流程如图4所示。

图4 质量检查流程示意图

(3)空间数据管理子系统

数据管理子系统是整个基础地理信息数据库的核心系统，用于各种地理信息数据库的建设和管理，实现多源、多尺度、海量空间数据的集成管理与更新维护，并依托于库中数据进行一些分析应用。系统主要功能模块包括目录管理模块、数据库逻辑管理模块、视图展示模块、数据查询与分析统计模块、数据输出模块、文件资料管理模块、索引管理模块、系统安全管理模块、系统日志模块等。图5为空间数据管理子系统主界面。

图5 蚌埠市空间数据管理子系统

3 结论

基础地理信息数据库是地理信息系统的基础，是空间信息产业的基石。本系统采用国产SuperMap软件和组件式开发技术，在功能和规模上具有良好的先进性、伸缩性和扩展性。空间数据管理子系统中设计的很多统计分析功能为各部门的应用分析提供了方便，具有很好的运用前景。经过一年的运行，本系统已经对5 000多幅地形图数据进行了入库、更新和维护，在服务社会和生产中发挥了一定的作用。但是也有一些不足，比如在数据存入数据库中时偶尔会出现错误数据，导致系统崩溃，此外分析应用功能有限和数据更新时的一些问题，都是后续工作须完善的方向。

［1］王建设，时东玉，褚喆．AutoCAD二次开发解决二调中数据采集中的问题［J］．现代测绘，2008(6)．

［2］钱业宏，花向红．AutoCAD扩展数据在地形图建库中的应用［J］．城市勘测，2008(1)．

［3］北京超图．SuperMap Objects联机帮助．

［4］北京超图．SuperMap Objects程序员参考手册．

［5］北京超图．SuperMap Objects开发教程．