面向SOA服务的地名地址信息系统设计与实现

2013-09-28邓光林

地理空间信息 2013年4期

邓光林，刘烜

（1.义乌市国土资源局，浙江义乌322000；2.浙江省测绘大队，浙江杭州310030）

地名、地址数据库建设是“数字城市”基础空间地理框架建设的重要组成部分，其社会应用非常广泛。在基础地理信息数据库的基础上，建立规范的城市地名地址数据库和地名地址数据库管理系统，通过共享平台提供地名地址共享服务，为其他委办局的业务系统提供标准的地名地址服务显得尤其重要。本文结合实际案例，对地名地址数据采集与建库进行了分析，并对建设城市地名地址管理信息系统设计与实现进行了探讨，作业流程如图1所示。

图1 作业流程图

1 地名地址普查及建库

1.1 已有数据整合利用

项目的实施得到了公安部门、民政部门、公交公司、规划局及相关单位的大力支持，项目实施前期提供了公安门牌、门牌发证资料、公交站点信息等已有的成果数据，例如民政部门提供的第二次地名普查数据成果，是按照国家第二次地名普查要求调查、整理形成的，数据库的建库要求执行国家标准，其工作底图为1∶10 000地形图，大部分的地名点位在地形图上图解提取。数据利用方法如下：

1）对于二次地名普查成果，属性信息较为完整，但精度不高，对其进行地名地理位置及名称、属性的校核后，即可使用。

2）对于地名数据库中没有的地名数据，在普查阶段按类别进行补充。

3）从基础地理数据库中提取的行政区域名称、交通、水系、植被与土质等地名数据，由于年份较早，还需按“数字城市”要求重新建库，并补充地址、公交数据，作为本项目的基础地名地址数据。

1.2 地名地址信息普查

将现有地名地址数据展绘到基础地形图上，按行政村或公里网制作工作底图和地名地址属性调查表格，进行实地核查、更新原有地名地址数据，补充采集空缺地名地址数据，并按数据库要求内业整合地名地址的相关属性，形成地名地址数据库。调查对象与内容如下：

1）行政区域（区、镇、行政村或社区、自然村）。调查核准区、镇（街道）、行政村（社区）、自然村4级行政区划范围、名称或政府所在地点信息。

2）门牌。其数据分为3类：道路沿街门牌、楼幢门牌（住宅区）和农村门牌。门牌地址信息采集是指根据门牌资料，按其所在道路和描述的信息（单位名称、楼宇长度、旧号、新号等），将门牌定位至准确的空间位置。

3）楼牌。对城区7个街道的住房、办公、厂房等主要房屋建筑按实际要素确定楼址，在建房屋、农村住宅不采集楼址。楼牌单位信息包含该房屋权属及幢号等信息，且定位在对应建筑实体的右上角（防止与其他专题信息叠加时出现压盖现象）。

4）兴趣点，即沿街巷或小区中具有地理标识作用的店铺、公共设施、单位或建筑等。兴趣点调查对象共计19大类170小类，兴趣点调查与门牌地址调查有较大的交叉部分，其中大部分的兴趣点为企、事业单位、个体工商户等，与门牌地址直接关联，实际普查过程中兴趣点的采集与门牌采集同时进行。

1.3 地名地址数据入库前检查

地名地址数据入库前，需要进行数据空间、属性完整性检查，包括水系信息检查，交通信息检查，植被信息检查，标志物信息检查，公交信息检查，门牌、楼牌、兴趣点信息检查等。

1）行政区域检查。①根据规范，检查要素代码、地理编码是否准确；②检查市、区、镇（街道）、行政村（社区）4级区划面有无缝隙和重叠、有无相交和自相交，是否为闭合面；③检查各属性信息是否准确、完整，小数取位是否准确，属性类型是否准确。

2）门牌信息检查。①检查门牌是否有重复点；②检查门牌编码是否唯一；③检查门牌定位是否准确；④检查各属性信息是否准确、完整、小数取位是否准确、属性类型是否准确。

1.4 地名地址数据建库

地名地址数据库是指在地名地址信息普查过程中形成的调查成果数据，是地名地址数据普查的最终成果，也是地名地址信息系统的基础数据库。

1.4.1 基础地名地址数据库建库

地名地址调查数据库包括空间数据和非空间数据，空间数据矢量数据以图层为基本构件，用点、线、多边形等几何图形形式表达，若干相关图层组成要素，并与对应的属性描述表关联。地名地址数据库主要包括：行政区域、非行政区域、交通、水系和植被、门（楼）址、兴趣点、标志物、公交信息。

1.4.2 数据库建库流程

1）数据库结构设计。数据库的结构设计充分体现全市行政区域、非行政区域、居民点、交通运输、群众自治组织、纪念地与风景点、单位、水系等大、中、小类数据的存储管理。

在地名地址数据库中，空间实体采取分层存储。这种分层存贮的数据库结构不仅有利于数据存储和应用，还有利于数据的共享和更新，每一数据层都有自己的属性结构表，用于存放要素的属性信息。按照《地名分类与类别代码编制规则》（GB/T 18521）和《基础地名数据库数据分类与数据项设置》，参考国家地名数据库，结合项目所在地区特点，建立符合实际情况的地名数据库标准的数据库。

2）数据编码。按《数字城市地理空间信息公共平台地名/地址分类、描述及编码规则》制定要素对象、地址点要素对象和地形要素对象的编码规则，严格统一各地名数据要素对象的标识分类码，并将其按统一规则编写唯一编码。

2 地名地址管理系统建设

2.1 系统建设目标

1）按照统一的规范，建设符合标准要求、框架性县（市）级地名地址数据库，使之成为“数字城市”重要的支撑数据库，对地名地址数据库进行有效管理，便于数据的及时更新。

2）建立功能齐全、数据库覆盖全市范围，能满足地名、行政区划、界线管理、楼门牌管理等需要的地名地址数据库管理系统；实现地名地址数据库与基础地理信息系统及“数字城市”地理共享平台数据的有机整合，满足共享平台对地名地址数据的要求，并完成数据迁移整合工作。

2.2 系统总体框架

地名地址管理系统，以计算机硬件与网络通信平台为依托、以信息化为导向、以安全体系为保障、以标准和规范体系为依据、以数据库建设为核心、以地名地址管理系统软件平台为支撑，建设以基础地名信息共享和服务为目标的基础地名获取、管理、共享和服务为主要目的地名地址管理系统。其总体架构主要由网络设施层、数据层、应用服务层、用户层等4个部分组成。

1）网络设施层，是系统运行的物质基础。系统涉及的网络主要包括地名地址信息系统内部核心网络、互联网等。

2）数据层，是系统数据存储和管理的中心，由基础地形数据库、地名专题数据库、地名业务数据库、其他数据库等信息组成的元数据服务层，为应用提供数据支撑服务。

3）应用服务层，提供了地名管理系统平台、中间件等应用支撑软件。这些支撑软件为系统的开发、部署、应用提供了各项应用支撑，简化了系统实施的过程。地名管理系统提供对地理空间数据的管理、维护、操作、显示、分析和建模等一系列与空间位置相关的服务；中间件支持应用层相关系统的快速、灵活构建和部署。

4）用户层，通过终端向各类用户提供用户界面，借助应用服务层提供的应用服务，以登陆用户（系统管理员、系统用户、操作用户以及公众用户等操作用户）的具体权限，实现系统人机交互操作和在线帮助功能。

2.3 系统功能设计

GIS基本功能主要包括地图目标选择，图形显示，分层显示，固定比例显示，地图坐标显示，地图导航、漫游，距离、面积量算，全图显示，上一视图，下一视图等功能。系统功能模块主要包括地图操作基本功能、数据录入、数据查询、打印输出、统计分析、数据管理、系统维护、共享服务等，见图2。

图2 系统功能模块示意图

1）图层管理。对已经加载到系统的数据进行图层管理，通过图层管理器，对图层进行控制，实现图层要素属性的输出（PDF、Excel等），定制图层符号，设置图层显示、捕捉等功能。

2）数据查询。数据查询功能可分为分类查询、复合查询、综合查询等。其中，分类查询有地名查询、单位查询、居民点查询等查询方式，并可将查询结果导出成Excel、PDF等格式的文件。

3）空间分析。系统能够测量地图上2个点或多个点连成的直线段或曲线段所代表的实际距离，能够计算地图上某个多边形区域的实际地理面积和实际周长。缓冲区分析可以分为点缓冲区分析、线缓冲区分析和面缓冲区分析，如可通过输入一对X、Y坐标，查询指定半径范围内的某类兴趣点信息。

4）打印输出。系统可根据用户的需要制作专题图，如专题要素的叠加、取舍，指定打印比例尺等。系统提供打印设置、页面设置等选项，允许用户在窗口设置打印区域、设置全屏为打印区、设置固定打印区域、全图打印、取消全图打印、打印预览等操作。

5）统计分析。系统能根据相关部门需要，针对相应专题进行统计，并输出专题图，为政府宏观调控提供决策参考。专题图即利用属性数据中的信息进行统计分析，并将结果反映在相关的地图上，同时生成相应的数据表，包括柱状图、饼状图、分类分级统计图、百分比结构图、组合图等。通过专题图整饰功能，可对当前专题图进行编辑，包括通过对话框输入、修改图名、图例、注记、制作单位、调整版面大小、改变颜色等。

6）系统维护。系统设置包括用户及用户权限管理、书签管理、系统界面颜色设置、地图符号定制、地图索引设置、地图显示设置、日志管理、权限管理等。

7）地名地址共享服务系统。通过共享平台对外发布数据服务和功能服务。数据服务包括地名地址数据查询服务、地址匹配服务等，功能服务包括地名地址数据的增、删、改等。

8）数据录入。其功能主要是对地名地址空间数据（建筑物，企事业单位(点)，城区、区片名、居住区、街道、社区，道路、桥梁，水系、山脉、山峰、行政区域、界线、界桩和其他的空间目标数据）录入及其对应的属性数据（地名、文字描述）的录入。系统支持导入行政区划代码、界线、界桩、地名地址等属性数据。

9）数据维护。系统可实现对行政区域编码、时间代码、地名分类与类别代码、地名属性数据等进行增加、修改、删除等操作。

10）数据管理，包括数据配置管理、数据图层维护（新建、删除、修改）、属性维护、数据字典（行政区域编码、时间代码、地名地址分类与类别代码、地名类别和地名类型）、数据导入导出、数据转换、数据交换接口、数据同步、数据备份和恢复等功能。

11）数据导入，包括常见GIS数据格式（Shape、E00和MIF）、CAD数据格式（如DXF）等空间数据的导入及县（市、区）级关键地名数据的接收等功能。

12）数据导出，包括常见GIS数据格式（Shape、E00和MIF）、CAD数据格式（如DXF）等空间数据的导出，按省级地名数据库格式要求导出，按地名公共服务系统要求导出等功能。