测绘档案管理系统设计及关键技术研究

张军 高洁纯

（1.江西省地质局地理信息工程大队，江西 南昌 330001；2.江西华昌企业发展有限责任公司，江西 南昌 330108）

1 引言

测绘档案资料是国家经济建设、国防建设和科学研究的重要资料，为政府部门和各行各业进行生产、规划、设计提供了重要依据和参考[1]。近年来，随着我国经济建设的快速发展，对测绘地理信息档案资料的需求日益增长，对档案服务质量的要求也越来越高。测绘档案资料管理是一项细致复杂的工作，如何科学管理、充分利用这些档案资源，为生产、管理部门提供快捷、便利的服务是当前急需解决的问题。过去，测绘档案管理采用手工记账或电子文件记账的手段，已不能有效地对档案进行科学管理、分发与服务，而通用的数字档案管理技术又无法适用专业化较强的测绘档案管理。为此，建立有效的测绘档案信息化管理方式，对实现信息化测绘体系，推动测绘地理信息产业的健康发展具有重要意义。

2 系统设计

2.1 系统总体架构

测绘档案管理信息化是对现有的测绘成果资料档案进行整理，建立测绘成果档案资源信息数据库，设计和开发测绘档案资源信息管理系统，实现测绘档案安全管理及高效、便捷的查询和分发服务[2]。

系统采用C/S 模式下数据库管理架构进行设计，各功能模块都建立在数据管理基础上，所有各模块连接、交互都是通过数据库表结构之间的关键字或索引数据建立链接。系统采用Microsoft SQL Server 建立属性数据库，ARCSDE 建立空间数据库，考虑GIS 作为数据管理系统共用平台，本系统采用四层体系架构，如图1 所示。

图1 系统总体架构

（1）用户层：指的是用户主体，包括数据使用者及各级管理部门、相关团体等，具体的服务对象由系统建设者决定。

（2）应用服务层：包括业务层、应用层、管理层，以GIS 作为数据管理系统的信息平台，由各个数据管理子系统录入归档数据，将这些原始数据以规定的格式返回，再对数据进行分类、抽取、挖掘和融合等处理，在数据存储的同时，将不同的信息按照规范的协议发布给相应的应用子系统，同时提供多种静态和动态信息查询接口，满足这些外部系统的需求。

（3）数据层：基础数据的存储即服务器端，提供平台和各子系统之间的信息接口。

（4）基础设施层：基础设施层为数据的采集、录入、存储提供了软硬件支撑环境，包括操作系统、网络、存储和库房。

2.2 数据库设计

测绘成果档案资源信息数据库总体上分为基础地理信息框架数据库和成果资料档案数据库。

（1）基础地理信息框架数据库

基础地理信息框架数据库存放各种空间数据、基础测绘计划生产数据及其他各类相关数据，是不同时期、不同年代各种测绘成果数据的集合[3]。因此，基础地理信息框架数据库建设既要考虑到现势数据的存储管理，也要考虑后续工程建设中的历史数据库管理和地形图产品分发服务。根据这一思想，数据库从逻辑和物理上分为三个子数据库，即基础地理信息框架数据子库、历史子库和产品子库。根据数据库建设特点和现有技术情况，历史数据库采用分版划代法来建立。同时为了克服分版划代法的不足，解决存储数据量大和各版本之间联系不紧密的问题，在历史数据库中只存储更新过的数据，没有更新的数据不存储，并且历史数据库和现势库结构完全一致。为了避免更新次数增多导致历史库版本过多的问题，采用只建立一个历史数据库，通过在矢量数据的要素集和栅格数据的编码且命名中加年代来区分版本。

（2）成果资料档案数据库

成果资料档案数据库包括空间数据库、测绘成果资料档案题录数据库和测绘成果资料档案实体数据库。空间数据库由背景数据、结合表和全国结合表构成；测绘成果资料档案题录数据库由各类题录信息表、用户登记表、归口单位登记表、用图单位表、各种比例尺地形图登记表等多个表组成；测绘成果资料档案实体数据库则存储各种实体数据集。

2.3 系统功能设计

测绘资料档案日常的管理可概括为“进”、“管”、“出”，由此，系统功能根据测绘资料档案管理业务一体化的原则进行设计。根据测绘档案具有地理属性的特点，经过分析处理，基于ArcGIS 软件，利用GIS技术将测绘档案属性信息与空间信息相挂接，实现测绘档案按图形空间定位检索和管理，实现测绘档案的信息化、网络化、标准化管理。

同时，采用Microsoft SQL Server 数据库作为系统属性数据库，对测绘档案的属性进行管理，完成数据的录入、修改、删除等工作，实现办公系统局域网管理，减少系统管理员的工作量；提供各种报表的输出功能，方便使用和管理；提供用户多级别查询，提高工作效率；采用用户多级权限设置，保障数据的安全性和保密性；对服务器上的档案进行显示、编辑、查询、图形分析、数据输出等操作，使用户能够直观地对档案进行操作，系统功能模块如图2 所示。

图2 系统功能模块

（1）档案汇交

提供大批量资料档案数据的数据库入口，可以通过此模块进行介质资料和电子资料的数据入库、库内维护，再借助立卷归档功能将资料库中的数据依照建档规则进行批量自动化的归档。

（2）档案管理

系统可以实现数字化档案的入库、浏览、下载，案卷级著录、案件级著录、专题著录、各种著录表导入等；档案日常业务管理，如接收、借用、销毁登记等；计算机编目组卷、归档管理；档案查询统计，报表输出；档案的存储备份管理等。建立数字成果与元数据、采集系统、有关技术文档等的关联，将生产数字成果的成图环境、设计等信息随同数据一起保管和调用，用户可以快速查询元数据、浏览数据实体或快视图，调阅技术文档等。检索时可以查询目录信息、相关文档、技术规定，通过关键字自动从存储设备中调用。

（3）档案分发

该模块主要实现测绘资料的发布、查询，并结合Microsoft SQL server 全文检索技术，快速、高效地查询到用户所需数据，并将提取的数据转换为用户要求的特定格式、投影和坐标系统，实现与专业上GIS制图软件集成，依据生产的数字产品对产品库进行维护更新，在此基础上将查询结果加入订单，实现订单的生成，用于对测绘资料档案的分发利用。利用检索中心所保存的订单信息，结合办公自动化流程控制技术，实现对测绘资料档案的分发、借阅、销毁流程的监控，并实现对相应清单的打印输出等功能。

（4）系统管理

主要进行系统用户管理、功能角色和数据角色分配、权限分配、日志管理、图层方案创建和分配、数据字典、文件数据源和空间数据源的设定等。实现元数据项管理、元资料类型建模、资料类型建模、数据类型建模、元档案类型建模、档案类型建模、资料和档案的编目管理。此外，还支持虚拟库房创建、库房配置和维护，分类库管理、立卷规则等，并对数字库房实现可视化管理，如增加、删除、调整及查询等。

3 系统实现及特点

3.1 系统实现

测绘档案管理系统建设遵循“标准先行、分步实施”的原则进行数据整合、建库、开发建设各应用功能，系统建设共分两期建设来完成。一期建设主要实现档案著录、档案目录信息查询检索、档案统计、档案利用和档案销毁等基本功能，同时，实现系统与中心0A系统集成。二期建设主要实现原文显示、在线浏览、档案下载和基于天地图的图形查询。目前该系统已基本全部建成，实现了对测绘档案资料的“收、管、用”业务的整合，有效解决了测绘档案管理方面的不足。

3.2 系统特点

（1）系统实用性强，业务功能实用，实现了测绘档案“收、管、用”一体化流程管理。（2）操作简单直观，使用维护方便，强大的导入导出功能，减少了著录工作量。（3）按角色和权限实行严格的访问控制，系统与档案信息数据运行安全可靠。（4）系统有数据备份策略，定时自动备份数据和文档，具有较强的灾难恢复能力。（5）涉及地理空间图形的测绘档案，均可以建立对应的图形对象，利用图形检索技术可以方便地检索到该范围内的分类档案。

4 系统建设关键技术

4.1 数据库技术

测绘档案资源信息数据库采用属性数据库与空间数据库分离设计的思路，空间数据引擎选用ArcSDE，空间数据库采用Oracle，属性数据库直接采用Microsoft SQL Server 存储，空间数据通过ArcSDE的空间数据库中间件存入Oracle 11g 关系型数据库，数据存储模型采用GeoDatabase 模型。Oracle 11g 数据库是专门设计用于网格计算的数据库，在管理企业信息方面最为灵活和高效[4]。通过简化的安装、大幅减少的配置和管理需求、自动性能诊断和SQL 调整，显著降低了管理IT 环境的成本。GeoDatabase 是建立在DBMS 之上的统一的、智能化的空间数据库。GeoDatabase 可在商用关系型数据库中存储地理空间数据，所有数据一起存储在商业DBMS 中，利用信息技术的发展集中管理，极大地简化了支持和维护过程。

4.2 基于服务的数据提取技术

准确地从测绘档案资源信息数据库中提取用户需要的成果资料档案数据并记载提取的相关信息，是分发服务系统的一个关键技术环节。测绘档案资源信息数据库分发服务子系统采用webService 方式，提供发布链接、读取数据库以及下载FTP 文件的服务，并通过发布的服务从数据库中读取FTP 文件路径，将文件数据下载到服务器端，同时计算下载的数据量，再把下载的相关信息写数据库。

4.3 基于图形空间位置的索引技术

测绘资料档案具有明显的地理分布特征，因此基于图形空间位置的测绘资料档案管理、定位、检索是必不可少的。系统建设中充分利用空间数据与属性数据双重索引关键技术，空间数据的索引主要使用Oracle spatial 发布的WFS 服务进行查询，然后基于索引数据进行检索。在检索过程中，索引地图起到索引和目次的作用，实现了测绘资料档案数据库与图形双向相通。索引地图采用GeoGlobe 地图服务的方式实现，有利于后期系统的扩展及更新维护。最终，系统实现了根据测绘资料档案数据库内容按地区或图幅在地理底图上标出测绘资料档案的情况，并通过它在屏幕上用开窗定位方法检索数据库中的测绘资料档案。

5 结束语

测绘档案管理系统的建设既是密切贴合地理信息业务需求的产物，也是测绘档案工作适应当前信息化潮流的必然之举[5]。本文采用先进的空间数据库为技术手段，建成了测绘档案管理系统，实现了测绘档案资料的信息化、电子化、网络化和高效化管理，为电子档案馆的实施打下了坚实基础。