直播星服务区域管理系统设计与实现

2018-04-27卢新义王继周景新超

地理空间信息 2018年4期

卢新义，王继周，景新超

（1.辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新 123000；2.中国测绘科学研究院，北京 100039；3.国家测绘工程中心，北京 100039）

直播星服务区域管理系统旨在自动实现行政村上报的审核、审批和备案，同时与其他管理系统进行数据同步，并监控各个省份乡镇和行政村的已上报和未上报情况。本文应用GIS 技术，结合地理信息分析的专业知识与经验，开发直播星服务区域管理系统［1,2］。按照用户的级别高低，设置相应的操作权限，在一定水平上能够确保数据安全，提高管理者的办公效率［3］。

1 系统设计

1.1 设计原理

直播星服务区域管理系统负责全国范围内服务区域数据采集与上报和定位管理。服务区域数据采集严格按照县上报、市审核、省审批、中央备案的原则进行，通过逐级核查来确保数据的合理性和准确性；定位管理主要以空间地理信息为基础，结合区域分布和全国G网、C网基站数据进行综合分析，按照不同的原则分别建立白名单基站数据库和黑名单基站数据库，实现对开卡用户的有效管控。

1.2 系统总体框架设计

用户对系统的使用一般以查询、添加、分析为主，涉及数据的修改较少，对GIS要求不高［4］。为了便于用户上报信息，而不用安装任何软硬件，系统采用B/S的双层系统框架，以基于GIS 技术的直播星服务区域管理系统为主，将系统总体框架结构划分为5层：用户层、应用层、逻辑层、数据层和支撑层［5］，如图1。

1）用户层，由广电总局“户户通”直播星服务管理中心领导及相关人员组成。通过本层为相关人员查询和上报行政村和乡镇提供工作便利，可以极大地提高信息的数字化管理。

图1 系统总体框架结构图

2）应用层，是系统的关键部分，该层主要为“户户通”相关管理部门提供上报行政村和乡镇、上报的审核、审批和备案、已上报和未上报的信息查询等服务。

3）逻辑层，主要由7大功能模块组成，负责处理各种数据，并根据系统编码对上报的行政村添加经纬度信息，与用户管理系统进行数据实时同步，可在数据层查询、抽取和导出所需要的数据，实现信息的数字化管理。

4）数据层，主要包括5类数据：基站黑白名单数据，用来判断用户安装的机顶盒返回基站信息的合法性；行政村和乡镇上报表，用来存储目前直播星服务所推广到的地区信息；用户信息表，用来管理系统登录用户的相关信息；各省基站表、村表，用来存储目前已覆盖到的地区基站和村信息；省县对照表，用来提供省、市、县和乡（镇）之间的对应关系。

5）支撑层，由浏览器端、服务器端和监控端组成。服务器端主要由Web服务器和数据库服务器组成，浏览器端通过TCP/IP协议将用户请求提交到服务器端，服务器端根据请求内容调用相应的服务进行运算并将处理结果反馈给用户。

1.3 系统关键技术

1.3.1 GIS技术

由GIS空间分析原理可知［6］，以地理空间信息为基础，利用各种空间分析模型将地理数据通过动态可视化的方式展现出来。通过机顶盒内部含有接收周围基站信号信息的SIM卡，在用户安装机顶盒时，SIM卡搜索周围的基站信号，并通过移动或联通网络将基站信息上传到户户通管理中心。因此，将GIS 技术引入到数据处理中，根据机顶盒返回的基站信息和县级轮廓矢量图，就可以粗略地确定用户的位置，实时判断用户的合法性。在系统中，将采集到的信息结合GIS手段进行处理，以生成和更新服务区域数据库，实现对已上报乡镇和行政村的更新。

1.3.2 异步刷新技术

异步刷新技术是指使用AJAX的XMLHttpRequest对象来异步与服务器端进行交互，实现局部更新。在本系统中，采用异步刷新技术可以不用进行整个界面的刷新，提高了用户浏览网页的流畅度，也可以将后端（服务器）承担的部分工作转移到浏览器端，提高获得请求结果的速度。

1.4 功能设计

本系统建好后，可在IE中直接以网址打开，通过实名验证登录［7］。系统功能包括数据导航、操作员管理、乡镇核查、日志管理、数据导出等，功能结构如图2所示。

图2 系统功能结构图

1）数据导航模块。将各个省份的数据按照省-市-县-乡镇-村的关系进行逐级分层，并通过缩放列表的方式进行展现，方便用户对特定地区名称的快速查询。

2）操作员管理模块。对登录系统的用户信息进行管理，根据不同的业务需求，来启用或锁定用户的相应权限。

3）乡镇核查模块。根据不同的需求，设定自定义的查询条件，查询已上报行政村和乡镇的审核、审批和备案情况，统计特定区域的上报情况。

4）日志管理模块。对乡镇上报操作情况、行政村上报信息修改和用户对系统的操作进行管理，方便日后对出错问题的快速定位和错误操作进行查询。

5）数据导出模块。导出各省上报行政村的具体信息和日志信息，以便其他应用进行统计分析。

1.5 编码规则

为了更好地区分和查询不同省份的乡镇和行政村信息，需要在行政区划代码的基础上对乡镇和行政村进行编码。

1.5.1 行政区划代码

系统中使用的是县及县以上行政区划代码，由6位阿拉伯数字组成：第1、2位表示省（自治区、直辖市、特别行政区）；第3、4位表示市（地区、自治州、盟），其中省直辖市的取值区间为［01,20］和［51,70］，地区（自治州、盟）的取值区间为［21,50］；第5、6位表示县（市辖区、县级市、旗）［8］，市辖区或地区（自治州、盟）辖县级市的取值区间为［01,18］，县（旗）的取值区间为［21,80］，省直辖县级市的取值区间为［81,99］。

1.5.2 乡镇编码

乡镇编码也称乡ID由12位阿拉伯数字组成，编码参考全国乡镇编码原则，前6位是该乡镇所属县级行政区划代码；中间3位为顺序编码，由系统生成，生成原则按照乡镇的上报先后顺序，区间范围在001～999；最后3位由000补充，确保系统中行政村和乡镇的编码格式统一。选取河北省沧州市吴桥县何庄乡来进行乡镇编码，见图3。

图3 乡镇编码图

1.5.3 行政村编码

行政村编码是在国家行政区划编码的基础上进行改进，根据行政村上报的先后顺序进行行政村编码，保证在直播星服务区域管理系统中对上报的行政村进行唯一标识由12位阿拉伯数字组成，生成原则是该行政村所属乡镇编码的前9位加上行政村顺序编码，默认每个乡镇下的行政村不会超过1 000个，顺序编码区间范围在001～999。选取河北省沧州市吴桥县何庄乡小林村进行行政村编码，见图4。

1.6 系统数据库设计

图4 行政村编码

数据库是直播星服务区域管理系统的核心内容。本系统数据库分为全国行政村信息上报数据库、全国乡镇信息上报数据库、用户信息数据库、全国基站信息数据库和日志信息数据库5个部分，由Oracle 11g统一进行管理。全国行政村信息上报数据库主要存储各省上报的行政村数据，包括行政村编码、县区划编码、乡编码、村名称、县名称、上报者、审核审批状态、基站信息等信息。全国乡镇信息上报数据库主要存储各县上报的乡镇信息，包括县区划编码、乡名称、操作时间、上报者、基站信息等信息。用户信息数据库主要存储系统登录用户的详细信息，包括用户名、密码、姓名、级别、单位、联系方式、用户状态等基本信息。全国基站信息数据库主要存储各省上报的基站信息，包括lac、cellid、longitude、latitude、地理编码等信息。日志信息数据库主要存储用户访问系统、上报乡镇和行政村产生的日志信息，包括UserID、动作、操作时间、备注等信息（见表1）。

表1 全国行政村信息上报数据库表

2 系统功能实现

直播卫星服务区域管理系统根据从全国范围内服务区域采集的信息，通过数据导航模块以逐级分层下拉列表的方式来展示各个行政村和乡镇的上报情况，实现了数据导航、操作员管理、乡镇核查、日志管理、数据采集等模块。根据用户的不同权限，对相应的功能设置锁定或启用来保证信息安全。超级管理员拥有对信息的增加、修改、删除和查询等权限，普通管理员拥有增加和查询权限，普通用户只能进行查询和数据导出。系统部分主界面（超级管理员）如图5所示。全国每天有大量的用户在开卡，没有上报的行政