周 蓉1，2 牛德力1
（1.解放軍信息工程大學測繪學院，鄭州，450052；2.南京軍區73603部隊，南京，210049）
摘要：作為土地信息系統應用領域之壹，土地信息系統的信息化發展為城市信息系統的開發與建設帶來了巨大的發展契機。其中，城市建設多媒體資料及城市電子地圖作為城市建設源普查的重要成果，具有數量多、分布廣、資料豐富等特點。利用計算機對城市建設普查成果資料進行集中管理，對城市建設綜合信息的統計、評價、分析與規劃利用具有重要意義。本文介紹了城市建設綜合信息系統的系統需求分析、系統的體系結構、系統的數據庫及功能設計，詳細討論了系統實現的關鍵技術，並總結了系統的特點。
關鍵詞：SpatialWare；SQL Server；基礎類庫；城市建設綜合信息
土地信息系統是國家信息資源的重要組成部分，正在向信息化方向發展，逐步成為面向21世紀的支柱產業——信息產業的重要組成部分。這場信息革命正從根本上改變著人們的生產、生活和相互交往的方式。而市政工程建設領域作為土地信息系統的應用領域之壹，更是受到了巨大的沖擊，而城市信息系統的開發與建設也因此得到了很大的發展契機。隨著城市測繪相繼形成了1∶1000、1∶5000、1∶10000等多尺度的電子地圖，以及反映城市規劃、建設的各種規劃圖件、土地利用圖、道路網圖、紅線圖、各種格式的文檔、圖檔、視音頻信息，這些豐富的城市建設信息如何在計算機中有效管理、快捷瀏覽、方便查詢，是城市規劃管理部門亟待解決的問題；另外土地規劃、土地相關資料也需要長期保存和匯總；同時各種規劃圖也需要疊加掩飾和匯報演示以供評審和為領導決策提供依據，以前傳統的存儲管理方式已不能很好的滿足要求，利用計算機對城市建設綜合信息進行集中管理，可以實現信息整理、匯總的科學管理和高效利用，這對城市建設綜合信息的統計、評價、分析與規劃利用都具有重要意義。
1 系統需求分析
1.1 城市建設綜合信息系統的建設目標
本系統主要是應用於城市建設規劃，滿足不斷增長的業務需要，提供各種輔助工具和綜合信息瀏覽及查詢功能，可以處理各種文檔資料（包括相關法律法規、歷史存檔信息、圖片、電子地圖、視音頻文件等）的綜合信息系統。
1.2 系統實現目標
（1）對規劃院已測繪的多尺度電子地圖及各種格式的文檔、圖檔、視音頻信息進行集中管理。
（2）對壹個城市或區域的海量電子地圖采用物理分幅存儲、邏輯動態拼接管理模式，實現對電子地圖從宏觀到微觀的分層快速聚焦漫遊，並提供按地名、道路、圖幅快速查詢定位功能。
（3）提供城市道路庫、地名庫的采集、維護、管理與查詢功能。
（4）系統提供批量信息收集工具，將散布在計算機中各種格式的文檔、圖片、視音頻的文件信息快速收集到數據庫，進行分類組織和集中管理，並能進行快捷瀏覽和各種查詢。
（5）土地利用圖的查詢。
（6）系統功能完善、實用性強、界面美觀，具有較強的權限管理功能。
2 系統設計
2.1 系統框架結構
城市建設綜合信息系統主要是通過數據庫管理系統管理四種信息：電子地圖、圖檔信息、文檔信息以及視頻信息。本系統的框架結構如圖1所示，框架圖顯示了系統從數據收集到數據管理、數據處理以及數據輸出應用的整個過程。
圖1 綜合信息管理流程圖
城市建設綜合信息調查以調查小組的形式開展，調查小組上報記錄綜合信息的數據庫文件，通過綜合信息的錄入匯總實現綜合信息數據的上報與接收。
（1）系統使用SQL Sever數據庫管理多媒體數據的屬性信息及電子地圖中各要素的屬性信息與空間信息，保證了各種信息的安全性與***享性。系統應能實現對綜合信息的管理與查詢，對數據庫進行維護等城市建設綜合信息管理日常工作。
（2）系統應用體現在查詢統計、報表與地圖輸出、對地圖要素的快速檢索並提供決策支持等方面。
2.2 數據管理策略
地圖數據包括兩部分內容：空間數據和屬性數據。本系統采用全數據庫管理的數據管理模式，保證了數據的安全性與***享性。
2.2.1 數據庫設計
針對城市建設信息的特點，系統涵蓋了地圖信息、圖片信息、文檔信息與視頻信息四類信息。
系統用詞典表來記錄各綜合信息的類別信息。詞典就像是壹個模板，各綜合信息從該模板中選擇的信息會根據模板的變化而變化，詞典的設計保證了系統信息的壹致性。另外對細目信息、專業信息等，系統也利用詞典進行記錄。
對各規劃室中的各級別視頻信息，系統設計了視頻表來記錄視頻在計算機中的存儲路徑。
系統采用Sybase公司的Power Designer數據庫設計工具實現數據庫的設計，該建模工具的優點在於它能夠實現概念數據模型與物理數據模型的雙向轉換。利用Power Designer設計完成系統表結構後，將數據庫邏輯結構導入SQL Sever數據庫中，建立物理數據庫。
2.2.2 地圖空間信息的管理
對於地圖空間信息的管理，系統以MapInfo公司的空間數據引擎SpatialWare作為中間件，利用數據庫管理系統SQL Server對空間數據進行管理。
2.3 系統功能設計
作為城市建設工作的有力工具，系統要具備對於地理空間數據、城市要素屬性數據、多媒體數據等的管理功能，按照子系統功能劃分為以下幾個方面。
2.3.1 系統維護子系統
系統管理要實現對系統最基本信息的設置與維護，包括用戶設置、口令的更改、系統初始化、詞典的維護等。
2.3.2 信息瀏覽查詢子系統
該子系統主要包括兩種功能：多媒體數據瀏覽查詢；電子地圖瀏覽查詢。
多媒體數據主要包括文檔、圖檔以及視音頻文件。瀏覽查詢多媒體數據的屬性信息功能以表的形式直接將文檔、圖檔、視音頻文件的屬性數據存儲在SQL Server中，並采用“自適應”軟件啟動技術，使得瀏覽時，用戶可以根據文件的格式，自動啟動相應的軟件進行瀏覽多格式文檔，解決了在壹個系統中快捷瀏覽不同種類、不同格式信息資料的技術難題。
瀏覽查詢電子地圖的空間信息與屬性信息的功能將地圖對象的位置信息與屬性信息使用SQL Server進行存儲。地圖對象具有ID及名稱等屬性信息，通過ID號即地圖對象的代號與屬性數據庫建立聯系，能對圖上任意區域選擇查詢，並將查詢結果以報表等方式進行顯示。
2.3.3 編輯工具子系統
該子系統實現了對城市建設綜合信息的增加、刪除、保存、打印、瀏覽等功能。
3 系統實現技術
3.1 利用基礎類庫進行的系統開發
利用“繼承”的思想，在PowerBuilder中進行基於基礎類庫的系統開發。系統中的PB子窗口、數據窗口對象等全部繼承自基礎類庫的祖先窗口、數據窗口對象，這樣創建的新對象會繼承祖先對象的所有特點，包括屬性、事件、函數等；還可以對繼承的對象進行適當修改，使其適合特定的需要。
基礎類庫中還有另外壹些可繼承對象，如窗口、按鈕、全局函數等。基礎類庫的設計與實現提高了系統的可維護性，實現了編程的科學壹致性。其主要的特點可以歸納為：提煉***性，獨立於應用。
3.2 實現數據的全數據庫管理
3.2.1 多媒體文件的數據庫管理
利用SQL Server中的image和text數據類型以及PowerBuilder中與之相對應的blob類型來保存像大文本和圖像之類的數據。
利用PowerBuilder開發工具將大文本和圖像等數據存入數據庫以及在系統中顯示通常要利用以下函數：
（1）將數據存入數據庫 Updateblob 表名 set Blob 類型字段名＝： Blob 類型變量where子句。
（2）從數據庫中提取數據 普通類型的字段顯示是通過數據窗口，調用 Retrieve 即可。可是由於Blob類型的數據非常龐大，客戶端的主緩存區開辟多麽大的空間都不合適。PowerBuilder的解決方法是，不允許在數據窗口中放置Blob類型的字段，而是提供專用的提取Blob類型數據的語句。語法如下：
Selectblob Blob類型的列名into：Blob類型變量from表名where子句。
3.2.2 空間數據的數據庫管理
利用MapInfo公司的空間數據引擎 SpatialWare 作為中間件的數據庫管理系統 SQL Server管理空間數據，使用SQL Server直接管理屬性數據，這樣就實現了空間數據的數據庫管理。
SpatialWare能夠把復雜的MapInfo地圖對象存入大型數據庫中，並能為其建立空間數據索引，從而實現在數據庫服務器上實現對屬性數據和空間圖形對象數據進行統壹的管理。前端用戶可以像訪問普通數據庫字段壹樣訪問這些圖形對象字段，開發出完整的Cli-ent/Server模式下的MapInfo應用程序。如果用戶采用SpatialWare技術，那麽完全可以替代以往的基於文件服務器模式***享MapInfo地圖文件的網絡應用。
3.3 利用PB 進行基於MapX 控件的二次開發
MapX是MapInfo公司推出的基於ActiveX技術的可編程控件。它使用與MapInfo Pro-fessional壹致的地圖數據格式，或使用利用SpatialWare作為中間件的數據庫管理系統管理的空間數據，能夠實現MapInfo Professional的大部分功能。在PowerBuilder可視化開發環境中，只需在設計階段將MapX控件放入窗體中，並對其進行編程以設置屬性、調用方法或響應時間，即可實現數據可視化、專題分析、地理查詢、地理編碼等豐富的地理信息系統功能。PB環境下應用MapX組件，是利用OLE容器負責PB與MapX的交互通信。首先在窗口中插入OLE容器的控件，選擇MapX控件，就可以將其載入OLE容器。在OLE容器的屬性頁中自動合並了包含MapX屬性頁的按鈕，打開MapX可進行各種所需設置。
4 系統特點
利用GIS與MIS集成技術開發的城市建設綜合信息系統的特點如下。
4.1 用戶界面友好
系統界面的設計註重了壹致性和個性化相結合，提供菜單、類似於瀏覽器的大圖標工具條等方式進行命令操作。另外系統采用樹狀信息瀏覽窗口，使瀏覽更加直觀，使用起來更加方便。
4.2 用戶管理權限分明
用戶管理權限的設計，使得具有不同權限的使用者對數據的操作不同，可以保障數據的安全性與保密性。
4.3 多媒體信息和電子地圖信息的多條件查詢與統計
系統提供對於多媒體信息的多條件查詢與統計，特別是對地圖信息的添加與查詢，如圖2、圖3。
圖2 道路交叉口坐標采集
圖3 地圖查詢
4.4 多媒體信息及電子地圖的瀏覽
系統提供了對於多媒體信息和電子地圖信息各種形式的瀏覽，輔助了城市建設工作的順利開展。如圖4。
圖4 圖檔瀏覽
城市建設綜合信息系統是壹個以電子地圖為載體，以數據庫為存儲介質，對城市的文檔資料、圖片資料、視頻等海量信息進行壹體化管理的實用軟件系統。它實現了多媒體數據建庫的自動化、管理的網絡化與查詢、統計、分析的可視化。本系統可以很好地滿足城市建設工作的需要，是城市建設普查成果整理、匯總、管理和高效利用的強有力工具。當然系統還有壹些問題有待完善，如對於基礎類庫的功能還需要進壹步的加強，對於用戶自定義打印表的靈活性還應進壹步拓展。
參考文獻
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