湖北省测绘成果分发与管理系统设计及实现

张 莉 耿 晴 詹 伟 涂 康

（湖北省测绘成果档案馆,湖北 武汉 430070）

1 研究背景

2021年1月1日起正式施行的《中华人民共和国档案法》（2020年修订版）中特别增加了“档案信息化建设”专章，对电子档案的合法要件、地位、作用、安全管理要求和信息化系统建设等方面做出了明确规定。2019年发布的《自然资源部信息化建设总体方案》明确将“建设测绘地理信息业务档案信息化管理和服务系统”纳入“提升基础地理信息保障服务能力”的工作任务中。《湖北省数字政府建设总体规划（2020—2022年）》中也将档案信息化纳入了数字政府信息化建设的总体规划。2021年5月，《湖北省基础测绘“十四五”规划》提出测绘成果资料档案管理与服务保障能力建设，实现馆藏档案和库房智能化管理，全方位提升湖北省自然资源资料档案及服务保障能力。针对新时期测绘成果分发与管理工作的特点，笔者对湖北省测绘成果档案信息化管理与分发系统进行设计并实现。

2 国内外测绘成果管理系统现状

2.1 国内测绘成果管理系统现状

测绘成果管理系统利用信息化手段对测绘地理信息档案进行管理和应用，使测绘成果资料档案科学化、规范化，提升了测绘成果服务水平，提高了测绘应急保障能力。

2020年国家基础地理信息中心设计实现了国家测绘档案业务管理系统[1]，构建了可持续测绘档案业务平台，实现了线上线下兼容式档案数据管理。与此同时，省市级测绘成果档案管理系统也应用“互联网+”技术，对现有系统进行了升级改造。江苏省测绘资料档案馆设计并实现了江苏省测绘地理信息档案管理系统[2]，系统基于测绘地理信息档案数据库，设计搭建了五个子系统，实现了测绘地理信息档案业务的制度化、流程化和信息化管理。山东省国土测绘院在建设山东省测绘档案管理服务系统的基础上[3]，理清了省级测绘成果档案的业务流程，研究了协同管理、汇交管控等关键技术，实现了省级测绘成果档案一站式服务。辽宁省测绘档案信息管理系统[4]利用GIS技术将测绘成果档案的属性信息与空间信息对应，实现了测绘成果档案的信息化、网络化、标准化管理。长春市测绘院设计实现了长春市测绘档案综合管理系统[5]，采用B/S架构模式，将系统分为前台Web展现、后台数据库服务、后台管理三大部分，使系统能够满足档案资料方便、高效信息化管理的需要。

2.2 国外测绘成果管理系统现状

国外测绘系统大多是特定场景、用途和区域下的测绘信息管理系统，或是针对行业介绍某项测绘数据库管理技术，如自然灾害测绘管理系统、植被参数测绘系统、水资源测绘管理系统和旅游区测绘系统等。

Damjanovi·Tina等（2012）以门户网站的形式引入水资源管理专题地图系统[6]，创建广泛的专题地图列表，为水资源的管理提供便利。Teresa Guard等（2018）针对城市中的噪声污染，提出一种基于智能手机中噪声污染测绘系统的参与式感知模型[7]，并建立圣埃伦娜省的环境测绘管理系统模型。D.Di Martire等（2017）在推动PST-A过程中，基于工程地质方法的SAR干涉测量数据集成，提出PST-A-3这一用于意大利全国范围的滑坡测绘和风险管理系统[8]。叠加地质滑坡图和卫星遥感数据两种产品，量化了根据两种检测方法报告的事件之间的重合度，最终获得了更新的滑坡清单图。MoonGie Kim等（2008）设计和开发了使用多传感器用于高速公路维护和管理的移动测绘系统[9]，改变了传统的测量方法和工作费时费力的特点，实现了低成本和高效的道路维护过程。

3 测绘成果信息的内容

如图1所示，湖北省测绘成果档案馆用于分发提供的地理信息资源成果分为基础测绘成果与地理国情普查（监测）数据，基础测绘成果包含4D产品、大地成果（包含三角点、水准点、GNSS测量控制点等）与航摄遥感数据，地理国情普查（监测）数据包含国情普查数据、国情监测数据与国情监测整景正射影像（DOM）数据。

图1 地理信息资源成果内容

3.1 测绘成果分发工作内容

为满足用户的数据需求，测绘成果分发工作需要遵循规范的业务流程，需要完成用户登记、领导审批、检索需求数据、签订数据保密协议、数据提取、数据发送等主要工序和内容。系统成果分发模块主要实现分发登记、生成单据的二维码、单据打印、单据扫描件上传、协议打印以及根据数据清单内容自动输出成果数据到指定路径，自动完成数据完整性的检验等功能。

3.2 测绘成果档案管理工作内容

测绘成果是测绘生产的过程及最终产品，有多种类型，主要包括文档、影像、图件、数据、软件代码、施工日志、设计方案、数据库等。测绘成果档案管理工作的基本任务是数据保管，通过妥善保管，才能确保各类成果的可用性。随着行业需求和应用范围的扩大，测绘成果数据的使用量在不断增大，测绘成果档案管理已不再是简单的保管工作了，还拓展到数据整理、完整性检查、基本属性关联、快速查询、可视化展示、格式转换、保密审查、正确分发等。

4 测绘成果分发与管理系统的主要难点

4.1 兼容性

系统要求较高的兼容性，目的有以下三点：

（1）保证原分发系统的历史数据库可以迁移至新建的档案信息化管理与分发系统中。

（2）保证测绘数据、遥感数据和地理信息数据在各种形式下的保存、管理、分发以及高效率转换。

（3）系统应满足行业标准，兼容主流技术并能够便捷升级新技术。设计上充分考虑系统的扩展和开放性，必须能方便地实现其他信息的扩展。

4.2 数据种类多

如前所述，地理信息资源成果数据种类多，有多种不同形式、格式和特点的数据，在数据管理和可视化的时候，需要系统做好相应的技术准备。

4.3 人员角色多

按用户对象信息使用和管理操作权限的不同，本系统用户主要分为业务审批员、档案服务员、普通用户、系统管理员、安全管理员和安全审计员等用户角色。按照具体工作业务需求，同一业务人员可以同时兼任多个角色。系统用户角色多，人员权限关系复杂，系统业务库的设计难度较大。

4.4 保密要求高

为确保系统和信息的安全，本系统需建立完善的身份认证、日志记录和数据库备份等安全机制，用户只有获得授权后才能够访问相应的服务。同时，系统也能够实现不同的用户配置不同的角色。在密码方面，需要对接国产密码数字证书系统以提供利用国产密码加密方式。

5 技术设计及实现

5.1 技术流程图

按照信息化系统建设标准要求，总体技术架构如图2所示。

图2 技术流程图

（1）项目准备：成立项目小组，进行人员组织及分工安排，并制定项目工作计划。

（2）需求分析：做好业务需求分析、数据流需求分析、用户分析、网络环境分析和安全保密需求分析等。

（3）资料分析：对成果分发系统资料情况进行摸底，形成资料清单，为数据库设计和业务功能设计提供基础支撑。

（4）系统建设：按照核心流程设计、数据库设计、系统开发、系统测试、试运行及培训等步骤完成系统开发工作。

（5）项目成果验收及归档：包括资料整理、数据组织和整理、项目验收以及成果归档等工作。

5.2 关键技术

系统使用了基于微服务架构的应用发布与管理技术和基于GDAL的测绘地理信息计算技术。

5.2.1 基于微服务架构的应用发布与管理技术

传统的SOA（面向服务的架构）存在子系统间耦合度高、部署烦琐、开发灵活性不足、稳定性差等问题，为了提高系统稳定性、开发灵活性及部署和运维的便捷性，系统引入了微服务架构的应用发布与管理技术，通过建设应用中心，围绕单一业务场景构建微应用。平台应用微服务化可实现平台业务解耦，使得单个微服务更容易开发、理解和维护。每个微服务可以由单独的开发团队完成，且完成开发后通过容器化环境进行独立部署，使得每个微服务应用能够更便捷地支持服务扩展。

5.2.2 基于GDAL的测绘地理信息计算

GDAL（Geospatial Data Abstraction Library）是一个在X/MIT许可协议下的开源栅格空间数据转换库。系统采用GDAL/OGR对入库的测绘地理数据进行空间信息计算，对包含空间数据的档案记录进行空间信息矢量化处理，通过GDAL/OGR对数据的处理与解析，还原空间信息的几何结构，便于结合WebGIS进行地理空间展示，为测绘类档案查询检索提供了更加丰富的展现形式。同时，把档案数据与地理空间信息有机结合，做到测绘成果的空间可视化，将档案与地理空间特征同时反馈给系统使用者，可达到查询效果的优化展示。

5.2.3 系统实现

系统的实现参照软件工程的开发流程实施，经过项目启动阶段、需求分析阶段、技术设计阶段、系统开发阶段、系统测试及试运行阶段、项目验收阶段六个阶段顺利完成。如图3为系统登录界面，图4为系统主界面。

图3 系统登录界面

图4 系统主界面

6 结语

本研究通过对湖北省测绘成果分发与管理系统的设计及开发，制定了一套满足信息化管理要求的测绘成果管理标准，形成了一个包括栅格数据、矢量数据和空间网格数据的GDAL库，搭建了涵盖档案管理、档案查询和档案分发等核心环节的应用系统，从而实现了成果查询、成果分发、统计分析、数据管理和系统管理功能一体化，全面提升了省级测绘成果分发和管理服务水平。