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文檔簡介

1、1項目概述錯誤!未定義書簽。建設背景錯誤!未定義書簽。建設目標錯誤!未定義書簽。2系統建設內容錯誤!未定義書簽?!耙粡垐D”數據庫及數據展現系統錯誤!未定義書簽。“一張圖”數據管理應用系統錯誤!未定義書簽?!耙粡垐D”數據共享服務系統錯誤!未定義書簽。系統建設原則錯誤!未定義書簽。3系統總體設計錯誤!未定義書簽??傮w框架錯誤!未定義書簽。總體技術路線錯誤!未定義書簽。技術架構設計錯誤!未定義書簽。軟件應用架構錯誤!未定義書簽。關鍵技術錯誤!未定義書簽。4 “一張圖”數據庫建設錯誤!未定義書簽。數據庫設計錯誤!未定義書簽。數據庫模型設計錯誤!未定義書簽。數據庫組織錯誤!未定義書簽。數據入庫錯誤!未定

2、義書簽。5 “一張圖”數據管理應用系統.錯誤!未定義書簽。數據預處理子系統錯誤!未定義書簽。數據轉換模塊錯誤!未定義書簽。數據檢查模塊錯誤!未定義書簽。數據編輯與處理模塊錯誤!未定義書簽。數據柵格化處理模塊錯誤!未定義書簽。數據倉庫子系統錯誤!未定義書簽。多源異構數據管理模塊錯誤!未定義書簽。數據倉庫目錄管理模塊錯誤!未定義書簽。數據入庫管理模塊錯誤!未定義書簽。數據離線分發模塊錯誤!未定義書簽。數據更新模塊錯誤!未定義書簽。歷史數據管理與回溯模塊錯誤!未定義書簽。元數據管理模塊錯誤!未定義書簽。數據備份、還原模塊錯誤!未定義書簽。數據應用子系統錯誤!未定義書簽。數據查tU模塊錯誤!未定義書簽

3、。數據瀏覽展示模塊錯誤!未定義書簽。數據統at模塊錯誤!未定義書簽。數據分析模塊錯誤!未定義書簽。地圖制圖模塊錯誤!未定義書簽。符號庫管理模塊錯誤!未定義書簽。標準制圖模板管理模塊錯誤!未定義書簽。專題圖制作模塊錯誤!未定義書簽。成果輸出模塊錯誤!未定義書簽。數據字典管理模塊錯誤!未定義書簽。數據發布子系統錯誤!未定義書簽。目錄服務模塊錯誤!未定義書簽。WM融圖服務模塊錯誤!未定義書簽??臻g查詢服務模塊錯誤!未定義書簽??臻g分析服務模塊錯誤!未定義書簽。數據分發、交換服務模塊錯誤!未定義書簽。調用接口服務模塊錯誤!未定義書簽。服務配置管理模塊錯誤!未定義書簽。DEM析服務錯誤!未定義書簽。其他

4、服務模塊錯誤!未定義書簽。系統中心配置管理子系統錯誤!未定義書簽。用戶與權限管理模塊錯誤!未定義書簽。系統監控模塊錯誤!未定義書簽。系統設置模塊錯誤!未定義書簽。日志管理模塊錯誤!未定義書簽。6 “一張圖”數據共享服務系統.錯誤!未定義書簽。系統功能錯誤!未定義書簽。系統主頁錯誤!未定義書簽。專題圖功能描述錯誤!未定義書簽。7項目實施計劃錯誤!未定義書簽。項目組織管理錯誤!未定義書簽。項目實施組織總體方案錯誤!未定義書簽。項目組織機構錯誤!未定義書簽。項目開發計劃和實施過程錯誤!未定義書簽。項目跟蹤與監督錯誤!未定義書簽。項目質量管理錯誤!未定義書簽。項目風險管理錯誤!未定義書簽。項目溝通管理

5、錯誤!未定義書簽。項目測試錯誤!未定義書簽。項目總結驗收錯誤!未定義書簽。系統交付運行錯誤!未定義書簽。培訓和系統維護.項目實施進度.錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。1項目概述1.1 建設背景2005年中央首次在一號文件中提出有關農業信息化方面的問題,指出“加快生物技術和信息技術等高新技術的研究”,要“加強農業信息化建設”。2006年中央一號文件強調要積極推進農業信息化建設,充分利用和整合涉農信息資源,強化面向農村的廣播電視電信等信息服務,重點抓好“金農”工程和農業綜合信息服務平臺建設工程。2007年中央一號文件強調要健全農業信息收集和發布制度,推動農業信息數據收集整理規范化、標準化。加強

6、信息服務平臺建設,深入實施“金農”工程,建立國家、省、市、縣四級農業信息網絡互聯中心。2008年中央一號文件在強調:按照求實效、重服務、廣覆蓋、多模式的要求,整合資源,共建平臺,健全農村信息服務體系。推進“金農”、“三電合一”、農村信息化示范和農村商務信息服務等工程建設,積極探索信息服務進村入戶的途徑和辦法。2009年的一號文件中共中央、國務院關于200處促進農業穩定發展農民持續增收的若干意見的文件分為“加大對農業的支持保護力度”、“穩定發展農業生產”、“強化現代農業物質支撐和服務體系”、“穩定完善農村基本經營制度”、“推進城鄉經濟社會發展一體化”五部分,重點突出農業發展與促進農民增收,一共是

7、五個方面28條,每一條都涉及到信息化。中國互聯網絡信息中心最新發布的報告顯示,2009年,農村網民規模達到1.0681億,占整體網民的27.8%1.2 建設目標農業信息化是新時期農業發展與時俱進、達到農業現代化的標志,以“一張圖”數據中心為基礎的“3S'技術是實現農業信息化的重要支撐。山東省正在建設國家農村農業信息化示范省,而山東省農業數據庫建設發展相對滯后,阻礙了農業信息化的進程。因此,本項目提出基于先進的“3S'技術及空間數據庫技術,以計算機網絡為基礎,以數據庫為核心,建設一個準確、高效、快速、全面、規范的農業“一張圖”平臺,實現農業生產產前、產中、產后信息的快速獲取與共享

8、,為全省各級政府與農業生產部門指導農業生產提供決策依據,為公眾提供農業生產相關服務,對于促進山東省農業信息化、農業決策科學化和管理現代化提高到一個新的水平具有重要意義。2系統建設內容農業資源“一張圖”綜合管理信息平臺建設的主要任務是:(1)標準體系機制建設制定數據庫入庫標準、業務數據交換標準、數據應用和服務技術標準、數據整合技術標準、數據更新技術標準?!耙粡垐D”核心數據庫數據匯交和更新涉及到管理體制、機制和技術等方面的一系列問題。需要建立“一張圖”涉及數據匯交與更新的協調、操作、運行的管理機制;規范各部門、各單位數據匯交與更新行為;依據數據更新技術要求進行數據更新工作。(2) “一張圖”本底數

9、據庫建設按照統一規劃、統一標準的要求,對不同類別、不同專業的海量、多源、異構數據進行整合,將數據分層管理,形成“一張圖”本底數據庫。建設集成資源調查、農情監測、災害預警等多源數據的農業“一張圖”本底數據庫。依據相關數據建設標準、規范,對多源、海量、異構數據進行轉換、整理等,按照統一建庫標準進行數據庫入庫。海量數據庫建設做到性能優化,滿足海量數據瀏覽和顯示、后期數據維護和更新需求。(3) “一張圖”數據管理應用系統建設開發“一張圖”數據管理應用系統,進行“一張圖”數據庫的管理、維護、查詢統計、更新、統計分析等應用。提供數據服務應用,為面積監測、長勢監測、產量監測、氣象災害監測等應用管理系統提供全

10、面、準確的數據支撐。具備數據檢查、入庫、編輯與處理、更新、交換(輸入輸出)、元數據管理以及數據備份、系統監控、數據遷移、日志管理等較為完備的功能,為行業管理、綜合監管和輔助決策提供數據支持。(4)數據共享發布服務建設建設基于WebService的數據共享發布服務,滿足公眾對農業相關數據的應用需求,對內實現農業“一張圖”的數據共享,對外為其他政府部門、企事業單位和個人提供方便、快捷的信息服務。2.1 “一張圖”數據庫建設在基礎設施支撐下,對不同類別的海量、多源、異構數據進行梳理,利用提取、轉換和檢查等必要的手段處理、加工成統一數據標準的入庫數據,數據按分層分類分區管理,形成農業資源核心數據庫原始

11、數據。以數據庫中圖層數據為基礎,使用Web站展現“一張圖”入庫成果,配置美觀的符號,顯示每一層圖形及屬性數據。2.2 “一張圖”數據管理應用系統按照管理“一張圖”數據成果和應用服務的要求,開發核心數據庫管理系統,實現對全市農業數據的集中管理與維護。數據庫管理系統具備功能如下:數據交換(輸入輸出、各式轉換)、數據檢查、數據分區入庫、數據分類、數據更新、元數據備份、系統監控、數據遷移、日志管理等較為完備的功能。利用數據成果配置圖層及圖例,比較方便的形成專題圖。對形成的專題圖以配置文件保存且能方便的發布成圖層數據服務供Web站展現。對重點關心的數據,提供專門的更新,維護接口,簡化操作。2.3“一張圖

12、”數據共享服務系統在農業“一張圖”數據庫及其管理系統的基礎上,開發應用服務接口,將地理信息服務(圖形瀏覽、定位查詢、空間分析等)、屬性數據查詢與瀏覽、統計與分析、專題圖制作等功能封裝,開發對“一張圖”調用和操作的應用接口,為其它業務應用系統提供圖形數據支撐、分析應用與服務。2.4 系統建設原則(1)統一領導,整體規劃“一張圖”數據庫及數據管理應用平臺建設是一項長期的系統工程,為確保建設的有序、規范,在實際工作中必須做好統一領導,整體規劃。由信息化領導小組統一領導和部署,組織制定總體規劃,設計總體框架,確定總體目標與主要任務,制定項目實施總體方案和詳細設計,形成統一的標準體系,并具體組織項目的實

13、施。(2)統一標準,相互銜接“一張圖”數據庫及數據管理應用平臺建設要求互聯互通和數據交換共享,統一標準規范為必要保障。系統建設必須遵循統一數據標準、系統建設規范進行,不同業務數據交換依據交換標準進行業務對接。(3)整體設計,逐步擴展系統建設依據總體技術框架進行整體建設,確保系統具備可擴展性,從業務梳理、信息化基礎成熟程度或需求迫切的業務領域起步,逐步向全業務擴展。(4)保障安全,開放服務系統建設涉及各業務處室,涉及涉密及敏感信息。應在嚴格執行國家相關信息安全制度前提下,開放接口,滿足各類用戶管理和研究、分析工作的需要。3系統總體設計3.1總體框架農業“一張圖”及綜合管理平臺總體框架如下圖所示:

14、應用與服務層數據管理制度及機制匚Q成果數據庫9業務數據庫綜合數據庫管理平臺農業業務管理核心數據庫數據調用與服務數據交換體系9專題數據庫/基礎層/L基礎數據庫農業調查、評價Q外部共享數據庫0其它數據中心基礎設施支撐體系軟硬件支撐平臺基軟件支撐平臺(操作系統平臺、數據庫系統平臺、GIS平臺)jn網絡平臺(內網、外網、政務網)硬件平臺(主機、機房以及配套)圖3-1總體框架(1)基礎設施層建立縣局各部門間互聯互通的局域網,支撐業務系統和數據庫內部運行;依托Internet,提供對外信息服務。(2)數據支撐層數據支撐以農業一張圖數據庫為核心,依托成熟的數據庫管理系統、數據調用與服務、數據交換體系,按照統

15、一的標準,建立集數據管理、數據處理、數據交換等功能為一體的一張圖數據中心,為業務平臺運行提供數據支撐。(3)應用支撐層以圖文一體業務協作架構平臺作為各業務應用與服務平臺的應用支撐平臺,搭建農業綜合管理信息平臺、信息服務系統。(4)應用服務層圍繞農業資源管理工作,構建數據管理應用系統、數據共享服務系統,實現數據的統一管理、統一分發、統一共享,為用地單位、社會公眾提供信息查詢、下載等服務。3.2總體技術路線應用服務數據庫管理系統系統組件業務組件rwi加密數據共享服務系統平臺組件框架業務基礎平臺報表決策服務功能服務集群事務處理服務文件服務核心交易處理查詢服務應用集成服務內部已有應用系統數據交換體系外

16、部應+用系統數據庫管理系統A中心r-數據庫服務圖3-2總體技術路線(1)采用ETLWebService、數據調用接口方式對多源、異構數據進行質量檢查及整合建庫。一張圖核心數據庫包含的數據內容豐富、數據來源多樣,數據標準、模型、格式、精度、存儲形態等差異甚大,要將種類繁多、海量的數據進行集成整合為支撐農業資源管理業務的核心數據庫,需要采用ETL、WebService數據調用接口方式,開展數據整合建庫工作。(2)采用企業級應用技術和組件設計對各業務系統進行定制開發。采用企業級應用技術和組件設計,根據用戶的需求快速搭建出各業務應用管理系統,且各業務應用管理平臺基于統一的門戶登錄、統一的業務平臺構建,

17、形成統一的數據管理模式、統一的數據構件(服務)調用接口。這樣,既保證了數據共享、業務模式統一和其他業務子系統的關聯,又保證了業務子系統的獨立性、靈活性和可擴充性。(3)采用應用集成服務技術,支持對復雜應用的集成。采用應用集成服務技術提供了對其內部已有應用系統或外部應用系統的集成支持。(4)支持多用戶、分布式應用,提供統一的安全保障機制平臺提供對多用戶和分布式部署應用的支持,并采用統一認證和數據加密技術保證系統用戶及系統數據安全。3.3 技術架構設計采用用戶體驗最佳的RIA(RichInternetApplication)富客戶端技術,基于AdobeFlex技術的RIA應用處于業內領先地位。客戶

18、端:使用標準的WebM面瀏覽器及FlashPlayer,不需安裝特殊的應用程序,減少了升級和維護的難度。表現層:使用.Net結合Flex技術,程序無任何刷新,極短的數據等待時間和更方便的快捷操作,致力展示更完美的客戶體驗和數據表現;應用層:所有的業務數據都保存在應用層,確保了業務的安全,采用.Net企業級架構,使得企業業務邏輯的更新和擴展更為方便和容易;數據層:采用Oracle10大型后臺數據庫系統;圖3-3技術架構設計多層軟件架構確保了系統的擴展性和適用性,基于這種多層結構,方便企業應用智能負載均衡與集群等技術實現系統服務能力的擴展3.4 軟件應用架構工作流應用服務端KanqSerivces

19、蒼穹工作流平臺Web應用程序蒼穹工作流平臺表單、圖件、流程圖定義,邏輯定義組件蒼穹XML命令解釋組件工作流應用管理層圖4-4軟件應用架構3.5 關鍵技術3.5.1 多源異構數據集成技術農業“一張圖”數據庫系統建設所涉及的數據種類較多,包括非空間數據和空間數據。其中,空間數據包括基礎地理信息數據、影像數據等;非空間數據包括系統管理數據,word、excel、pdf等格式的文檔數據,多媒體數據等如何在不改變各個數據正常生產運行的情況下,整合諸如文檔、數據庫屬性表等非空間數據和空間數據,統一管理這些的數據成為一個復雜的問題,這就要求系統具有多源異構數據管理和集成的能力。傳統的空間信息應用系統都采取數

20、據格式的轉換方法來達到數據的集成或相互利用。但是這種方式存在著一定的弊端。首先,使用這種方式時需要知道源系統數據與目標系統數據的字段結構,必須為這兩種數據格式的轉換編寫相應的轉換工具;其次,不同的GIS對地理數據的表現形式的抽象、對地理空間表達的理解是不一樣的,兩個系統間的數據難以相互進行利用,轉換后的數據存在信息丟失的隱患;再者,這種方式使同一份數據在系統中存在多個備份,不方便數據的維護與管理,也違背了數據分布和獨立性的原則。一種有效的解決方法就是使用數據中心的GIS中間件技術有效管理N個數據倉庫,它不改變原有的空間數據模型標準和數據表示方法,通過數據管理器提供的異構數據的管理、層次化的目錄

21、樹管理、可擴展的數據入庫清洗機制與方法、支持URL和GUID協議的數據訪問等功能,將不同類型的數據實現集成共享,并通過異構數據的視圖來表現。中間模塊操作轉換是在源數據與處理后的結果數據之間有一個獨立的處理模塊,以接口方式與二者進行連接。中間件是一種獨立的系統軟件或服務程序,軟件平臺開發者規定系統內部數據的讀寫接口,通過里面的驅動程序完成對不同來源的數據的處理,從而實現了多格式數據直接訪問、格式無關數據集成、位置無關數據集成和多源數據復合分析,完成多源異構數據的無縫集成。數據倉庫集成管理的數據有異構的空間數據和非空間數據,其中空間數據包括國內外常用GIS軟件所支持的矢量數據(如:DWGDXFE0

22、RShapeCoverage>Geodatabase、Mid、Mif、MapGIS6XMapGISK9等)和國內外常用遙感影像處理軟件所支持的柵格數據(如:TIFF、CEOSHDFRAWTIF、GIF、JPGMSI、PIX、IMGENVI等),非空間數據包括各種文檔(如:pdf、bmpxml、html等)和表格數據(如:Access、SQLServer>Oracle)等。GIS中間件集成多種數據源驅動,以注冊的方式嵌入到數據中心集成開發平臺中,當請求某種數據源時,GIS中間件動態加載所請求的數據源驅動。某種數據源的結構改變時,只須改變其數據源驅動,這樣既不需要頻繁地進行數據格式轉換

23、,又避免了很多重復性勞動;而且它允許用戶在轉換過程中重新構造數據,使用戶可以根據其特定的要求,提取相同數據源不同層面的內容,而不是以單一的格式輸入數據。3.5.2 數據倉庫技術數據倉庫的目的是構建面向分析的集成化數據環境,為政府和企業提供決策支持。其實數據倉庫本身并不“生產”任何數據,同時自身也不需要“消費”任何的數據,數據來源于外部,并且開放給外部應用。因此數據倉庫的基本架構主要包含的是數據流入流出的過程,可以分為三層一一源數據、數據倉庫、數據應用。具體系架構如圖所示。3.5.3 海量數據的可視化通過以關系數據庫存儲和管理海量三維數據的組織模式,對數據以分層、分塊和LOD真型組織,借助高效通

24、用的硬盤緩存、快速的數據索引以及高效的渲染引擎,實現支持TB級海量數據的快速顯示與瀏覽。同時,支持單機模式與網絡客戶端對數據的快速加載、顯示與瀏覽、查詢和管理。TB級海量數據快速可視化主要表現在以下3個方面:(1)支持TB級高程數據、影像數據的快速顯示;(2)支持多層影像數據無縫隙疊加顯示,以及影像各種參數的快速控制與切換;(3)支持對海量數據的快速瀏覽與跳轉定位。圖3-17數據倉庫體系架構圖4 “一張圖”數據庫建設農業數據分散、來源多樣,數據標準、模型、格式、精度、存儲形態等差異甚大。針對農業管理中必須利用的氣象數據、農田參數數據、農業統計數據、基礎地理信息數據、遙感影像數據等,制定相關標準

25、,進行數據整理,建立農業“一張圖”數據庫。4.1 數據庫設計4.1.1 數據庫模型設計農業“一張圖”數據庫的數據類型包括矢量數據、柵格數據、影像數據、專題數據等。針對各類數據的特點,選擇不同的數據組織方式。農業“一張圖”數據庫作為信息的存儲倉庫,首先需要把不同數據類型的數據單獨組織成獨立的庫,在kqGIS平臺中的地理數據庫可與之對應,即KqGIS地理數據庫中存儲的各個簡單要素類、柵格數據集等實體對象與基礎地理空間數據中的各數據層、各投影帶數據集直接對應,然后以這些簡單要素類,柵格數據集等實體對象為基礎,按分層和分幅的模式組織形成地圖集。KqGIS地理數據庫地圖隼層類1一"I圖幅1I&

26、lt;URL>圖幅n層類n;要素數據集:簡單要素類.;注記類:對象類關系類!柵格目.!柵格數據隼圖2-2數據庫模型圖4.1.2 數據庫組織在農業“一張圖”數據庫中,根據數據的比例尺和數據類型,采取不同的比例尺結構進行管理。針對不同比例尺數據的集成顯示可采用投影轉換方法來解決。投影轉換可以使某種坐標信息數據源向另一坐標系統轉換,并對源數據中的X和Y值進行修改。投影轉換目的是為了處理專題數據與基礎地理要素之間的空間關系;處理專題要素之間的空間關系。這樣可以實現不同比例尺的基礎地理數據源、專題數據源投影到同一空間參照系中。農業“一張圖”數據庫基于KqGIS平臺采用Oracle+KqGIS-SD

27、E勺數據庫存儲模式。KqGIS-SD提供了面向對象的全關系數據模型GeoDatabase,GeoDatabase采用一種開放的數據結構將空間數據(矢量數據、柵格數據、影像數據、三維數據等)及其相關的屬性數據統一存放在工業標準的數據庫DBMS,為空間數據的存儲提供了數據集(矢量數據集、柵格數據集)、柵格數據目錄、表格等數據模型。要素數據集是地理數據庫中具有相同空間參照系的要素類、對象類、關系類、注記類、修飾類、動態類、幾何網絡的集合;在此基礎上對上述的數據庫組織模型采用資源的統一定位及描述方式,在形式上屏蔽因數據的分布式和異構性而造成的數據庫邏輯數據源與數據庫物理存儲源之間差異,通過該統一的定位

28、方式索引并取得層/幅交匯點處關聯的數據對象,并通過規范集成所需的基本元數據模式來實現數據資源的定位與描述。在一個要素數據集下存放不同的類,有利于專題歸類等情況下的數據組織。柵格數據集用于管理具有相同空間參照系的一幅或多幅鑲嵌而成的柵格影像數據,物理上真正實現數據的無縫存儲,適合管理DE疇空間連續分布、頻繁用于分析的柵格數據類型。由于物理上的無縫拼接,因此以柵格數據集為基礎的各種柵格數據空間分析具有速度快、精度較高的特點。農業“一張圖”數據庫中包含的數據庫類型不盡相同,如矢量數據、柵格數據、影像數據、文本數據、表格數據等。針對各類數據的特點,選擇不同的數據組織方式。矢量數據要求保持對象的完整性,

29、需要將矢量數據按照對象特征拼接成一個完整連續的數據集;對高分辨率的影像數據,為了避免重采樣引起數據信息丟失,需要將影像數據按投影帶或者行政轄區范圍拼接成大的柵格數據集,大的柵格數據是連續無縫的。1、矢量數據組織(1)數據組織依據矢量數據,將構建矢量數據庫,數據內容按照數據性質分為若干種數據集等,每一數據集又根據所含要素特征分為不同的數據類。(2)空間索引設計為了提高要素目標的檢索速度,應對空間地理數據進行空間索引。地理信息系統中的空間索引是相對于字段索引而言的。字段索引是數據庫系統或者其他計算機系統中提供鍵值快速定位的數據結構。字段索引提供了對特定鍵值的數據快速訪問的能力。字段索引一般采用刑或

30、者BW的衍生數據結構。面向實體的空間數據庫提供了四叉樹索引、RW索引、圖幅索引等多種空間數據索引。本數據庫系統中主要采用圖幅索引。在數據按實體分層存儲后,按分幅建立數據的圖幅索引,可大幅提升空間數據的存儲以及分析的效率。圖幅索引是針對空間數據“縱向分層,橫向分幅”的特點建立起的索引,對分幅數據效果很好。比如國家標準比例尺地形圖中按標準圖幅分幅的數據,適合于按照圖幅編號建立圖幅索引。2、遙感影像數據組織(1)數據組織高分辨率影像數據,為了加快瀏覽速度,可按照影像的分辨率、波段、坐標系或者行政轄區進行拼接?,F擬采用以縣為單位拼接,若每個縣區的數據波段數、分辨率、像元類型相同則拼合組成一個數據集,數

31、據集內的內容連續無縫,若不同則分別按照波段數、分辨率、像元類型的方式單獨進行拼接。(2)空間索引設計按照縣區拼接生成的柵格數據集,采用的是金字塔索引方式,各數據范圍不同,金字塔索引級別也不相同,金字塔索引級數由數據存儲自動生成。4.2 數據入庫系統擬引入工作流的思想,將建庫過程抽象為不同的工作流程節點,對建庫流程節點進行散列實現,使得建庫過程可以搭建(增減節點,改變節點連接順序)0使用工作流引擎作為流程搭建平臺,對建庫流程的執行進行控制,并行上載的引入使得最大限度地利用現有資源來高效快捷的完成數據庫的建庫工作??臻g數據建庫是個多任務的過程:包含創建地理數據庫、自動生成接圖表、建庫參數設置、數據

32、索引生成、創建地圖集結構、數據檢查錯誤處理、數據上載、數據優化等主要環節。基于工作流的空間數據庫自動化建庫技術,在工作流引擎平臺上搭建建庫流程,簡化建庫過程,提高建庫效率。通過對空間數據建庫流程的分析,將建庫過程拆分成不同的工作流節點,并對建庫流程節點進行散列實現,使得建庫流程可以搭建(增減節點,改變節點連接順序)0工作流引擎作為流程搭建平臺,可以更為方便的控制建庫流程的執行。建庫時,首先根據參數設置流程實現人機交互,獲得參數信息,并永久化存儲到XMLC件中。建庫流程執行時,自動從保存的參數文件中獲取建庫參數,完成建庫工作。圖2-4基于工作流的建庫流程(1)創建GDBKqGlS*理數據庫(GD

33、B作為存儲矢量數據、高程數據、影像數據以及專題數據等的載體。地理數據庫GDBE可以通過KqGISS本地創建,也可以在網絡數據庫中在Oracle中創建,所創建的庫作為數據入庫的目的庫。(2)創建地圖集采用地圖集的方式統一管理各類數據,所創建的地圖集需要設置地圖集名稱以及地圖集空間參照系信息,地圖集的名稱用戶可自定義,地圖集的空間參考系需要和所上載的數據保持一致。(3)創建圖幅和圖層依據所生成的地圖集,需要設置自動生成圖幅的參數文件,同時將根據設置的矢量、DEM影像等自動生成地圖集圖層信息,系統將根據所設置的信息生成地圖集的圖幅和圖層。(4)數據分析數據分析包括數據的弧段、屬性結構分析、圖幅范圍分

34、析、數據屬性字段在網絡數據庫中的合法性等等。矢量數據分析過程主要包括了以下內容:1)圖幅范圍分析:分析各個圖幅對應的矩形框的范圍,記錄到入庫預處理報告中。2)屬性結構分析:比較各個數據文件和標準文件的屬性結構,將屬性結構不一致的文件記錄到數據分析日志中。3)完整性分析:分析數據文件的矩形范圍是否落在圖幅矩形范圍內部或重疊,如果是則獲取當前圖幅編號,并將數據文件信息以及圖幅編號記錄到數據上載索引文件中;否則在數據分析日志中記錄其空間范圍不在圖幅索引內。當分類數據目錄中所有的文件都分析完成后,分析數據缺少哪些圖幅以及是否有多于兩個數據文件落在同一個圖幅內,如果存在這種情況就記錄日志。(5)數據質量

35、自動檢查在數據上載前,需要檢查上載數據的合法性。應該對在數據檢查結果中屬性結構不一致,空間位置重疊以及索引不在空間范圍內的數據進行處理。系統提供自動檢查工具對屬性結構不一致、空間位置重疊以及索引不在空間范圍內的錯誤進行檢查,并具備對檢查出來的錯誤進行處理的方法。(6)數據批量遷移1)數據的批量遷移支持多個文件的批量上載,同時支持多個進程的并行上載,大大提高數據遷移的速度和效率。2)斷點續傳系統在上載過程中,由于意外導致上載終止,支持斷點繼續上載。在斷點續傳時,首先比較目的數據庫與斷點續傳的數據庫是否一致,不一致就不做斷點續傳,否則讀取日志文件中數據上載最后一個文件,并在對應的簡單要素類中刪除該

36、數據文件對應的圖幅號的數據。再繼續完成后面數據的上載。(如果數據上載成功以后,刪除簡單要素類,需要重新上載,系統自動查找在斷點續傳日志中的第一個數據對應的圖幅號是否已經在目的簡單要素類中,如果不在則直接對所有數據進行上載,否則實施斷點續傳)。3)日志文件以日志文件的形式記錄各層類中數據文件的分析、質量檢查以及最終的上載,統計整個入庫預處理過程的文件總數、文件大小、用時統計以及數據上載過程中的用時、成功與否以及個數等。(7)數據的符號化配置按照所管理的數據類型,提供依照國家地理標準圖式規范的符號庫,建立符號庫、線型庫等。在上載數據的過程中,對屬性GB?段進行統計,形成文件,上載完數據以后,直接構

37、造成包含與各GB®對應的圖形參數表(mil、mip,mir),然后將各GBfi對應的圖形參數記錄進行設置,完成數據的符號和顏色的自動化配置。5 “一張圖”數據管理應用系統5.1 數據預處理子系統5.1.1 數據轉換模塊數據轉換為數據入庫前的預處理,目的是達到待入庫數據能統一到規定的入庫數據格式、坐標系統和投影系統。數據轉換模塊通過支持各種數據之間的相互轉換,保證數據之間的無損交互。從而滿足數據入庫、數據交換、數據匯交等要求,同時系統支持各類數據的導入導出。5.1.2 數據檢查模塊為保證綜合數據庫中數據實體的規范性與精確性,數據檢查功能實現對農業資源數據的自動質量檢查與評價。待整合的成

38、果數據以及后續更新的數據均要在入庫前進行質量檢查。數據檢查以交互式和批量進行,支持多用戶并行檢查,基于檢查的內容和結果,形成內容清晰、易于錯誤定位、提供一定錯誤修正指導的檢查報告和部分統計評價結果。根據數據整合技術要求,數據檢查主要包括整體性檢查、數據完整性檢查、邏輯一致性檢查、空間定位準確性檢查、屬性數據準確性檢查、數據檢查自定義、檢查結果評價與處理。5.1.3 數據編輯與處理模塊按照用戶權限,提供各類數據編輯與處理工具,在相關數據檢查后輔助對錯誤數據進行修改編輯。數據編輯與處理模塊應包括數據錯誤的自動修改、矢量數據編輯處理、柵格數據處理、屬性數據編輯。5.1.4 數據柵格化處理模塊為了向外

39、部單位提供符合保密級別的數據并提高數據瀏覽速度,或為審批案卷添加圖片格式的地圖附件,應對矢量數據進行柵格化處理。該模塊的主要工作是將數據量較大的矢量數據通過便捷的格式轉換處理成為小數據量的圖片切片。主要功能包括原始數據提取功能、圖片輔助信息添加功能、單一圖片生成功能、分區瓦片生成功能。5.2 數據倉庫子系統從市局各分散數據庫或業務應用系統中抽取、調用形成的大型數據倉庫。其中對基礎數據、成果數據的整合采取整理入庫,業務審批數據整合采用整體遷移(條件允許也可采用數據接口方式),專題數據整合入庫通過與各業務應用系統建立數據接口進行調用。數據中心核心數據庫建成后還應根據數據更新機制和技術標準,對其數據

40、資源進行更新,為保證數據更新工作的順利開展,綜合數據庫管理系統必須為其提供相應的技術支撐。為此系統開發相應的數據交換工具,如ETL工具、數據導入模塊(即數據入庫)、數據導出模塊等。這些工具一方面可在數據整合建庫時作為整合工具,另外也可為之后的數據更新工作提供支撐。系統應根據農業調查、農業監察、農業評價等工作開展的需要,提供各專項數據的批量更新(由數據導入模塊提供)、增量更新(由ETL工具提供)、同步更新(數據調用接口、數據偵聽功能)等工具。5.2.1 多源異構數據管理模塊數據中心核心數據庫為了滿足上層平臺的應用需求,需要從其他系統如土地利用規劃系統、地籍系統等業務應用系統實時抽取數據,因此應開

41、發相應數據調用接口與各系統建立連接。數據倉庫多源異構數據管理模塊通過各類接口,對數據進行統一管理。5.2.2 數據倉庫目錄管理模塊通過建立數據倉庫目錄,按類別、年度、比例尺等信息直觀的反應數據中心數據庫目錄結構,為數據應用與數據發布提供數據支撐。5.2.3 數據入庫管理模塊對建設完成的綜合數據庫進行數據的更新時(例如將每年提交一次的土地利用變更調查數據庫導入綜合數據庫),需要數據庫管理系統具有數據入庫接口。系統支持多種格式的數據入庫,如VCTE00、shp、coverage>ArcGISGeodatabase、Acess等。系統入庫功能還要提供入庫錯誤處理,如刪除和清理錯誤入庫數據,以便

42、在入庫發生意外錯誤時可更正處理,使數據庫數據不出現垃圾數據或錯誤狀態。同時系統支持批量數據入庫(批量更新)功能,并生成數據入庫報告。5.2.4 數據離線分發模塊系統支持單層數據導出以及多層數據或數據集批量導出,支持按各級行政區導出、任意范圍導出等專題數據導出等,并對導出數據范圍及數據量實時日志記錄。5.2.5 數據更新模塊數據的更新模式采用自下而上的方式進行,縣、市、省級庫統一采用數據更新軟件包,由縣級庫生成更新數據包,通過專網或離線上交至省級庫實現數據同步。主要包含以下三個方面更新:(1)空間數據更新支持整體替換式更新與增量包數據更新,在更新的過程中進行自動校驗,并輸出更新報告,方便用戶查詢

43、更新的歷史。(2)元數據更新支持整體替換式更新與增量包數據更新,在更新空間數據的同時自動更新元數據。(3)表格數據更新:更新表格數據,并能輸出更新報告。5.2.6 歷史數據管理與回溯模塊已經更新的數據自動進行標記并進入歷史數據管理;可在指定時間點和選擇數據范圍基礎上,實現基于要素級的歷史數據回溯,查看數據的變化歷史。具體包括歷史變更追溯查詢瀏覽、歷史數據與現狀對比瀏覽。5.2.7 元數據管理模塊元數據是對數據的描述數據,是伴隨著相關數據而存在的,數據倉庫專門提供對元數據管理的模塊,實現對所有數據對應元數據的有效管理。主要功能包括元數據瀏覽、元數據修改、元數據查詢、元數據結構定制、元數據與數據實

44、體的關聯。5.2.8 數據備份、還原模塊數據中心數據庫管理系統應制定完備的數據庫和數據備份策略,可以實現數據庫的自動備份與恢復。備份應考慮不同數據類型的數據量、不同的數據更新特征、不同數據的存儲要求選擇不同的備份方式和備份頻率。數據備份方式應該包括整體備份、增量備份等。數據備份頻率應該為年度、不定期等。如基礎地理數據在一定時期內基本不存在更新問題,因此在系統數據備份策略中可以不考慮基礎地理數據的更新;而對年度更新的土地利用數據,考慮到農業數據量比較大,但是每年更新數據較小的特點,應該考慮對增量部分進行年度備份。對文檔數據等不采用數據庫進行管理的數據,因此應進行定期的拷貝備份。用戶也可以選擇數據

45、對象和備份方式進行數據的手動備份和恢復。主要包括自動備份功能、備份方案管理功能、手動備份功能、數據恢復功能。5.3 數據應用子系統對數據庫數據的查詢、統計、分析是農業資源信息管理過程中最主要的需求之一,因此必須開發數據應用子系統。鑒于農業資源數據的多源、多尺度、海量等特征,應探索海量空間數據應用于服務模式,提供靈活、便利的數據查詢、數據分析和數據定制等服務工具,以此提高空間數據的應用服務能力。5.3.1 數據查詢模塊數據查詢統計是本系統的重要組成部分,要求系統支持多種查詢方式,包括空間查詢、組合查詢、屬性字段查詢、自定義查詢、歷史變更追溯查詢和柵格數據的查詢等多種方式。其中空間查詢又包括點查詢

46、、行政區查詢、拉框查詢、緩沖區查詢、多邊形查詢、標準圖幅等空間區域范圍查詢;通過任意屬性字段查詢,組合查詢等實現對多粒度、跨存儲單元數據的查詢和歷史變更情況追溯查詢;支持進行特殊查詢條件自定義;支持對查詢結果多方式保存和輸出。5.3.2 數據瀏覽展示模塊系統支持海量空間數據的快速瀏覽,支持常見的遙感影像數據格式直接讀取及瀏覽,可通過定制開發和擴展支持更多數據格式空間數據的讀寫及瀏覽。系統還應支持全國范圍內遙感影像以及空間數據的無縫瀏覽。(1)數據視圖管理模塊系統支持不同層級的快速檢索機制,自動按照瀏覽的級別確定顯示相應的內容;實現對海量空間數據的快速無縫瀏覽;支持空間數據的動態投影;支持鷹眼圖

47、功能;支持基本的放大、縮小、平移、全圖;支持比例尺控制;書簽管理,包括創建書簽、刪除書簽、定位書簽等功能;支持對影像數據的無縫快速瀏覽。(2)數據圖層管理可添加或移除圖層,可改變圖層顯示順序;選擇圖層是否顯示,定義圖層顯示的比例尺范圍;支持圖層的標注字段選擇和動態標注;支持圖層的符號選擇和應用。(3)數據三維展示可實現DEM數據、影像數據、土地利用矢量數據等數據的疊加三維表現和瀏覽。5.3.3 數據統計模塊數據統計模塊在功能上要把握專業化、可定制、多維度、多粒度原則,從技術實現上著重把握效率速度。因此數據統計可以分為四種模式:標準統計報表、數據統計匯總向導、自定義統計以及多維統計。每種統計結果

48、都可以保持,用圖表展示和輸出。主要功能包括標準統計報表、數據統計匯總向導、自定義統計、多維統計、統計報表輸出。5.3.4 數據分析模塊系統可以根據定制的數據分析規則,選擇數據分析對象,可實現對多粒度、跨存儲單元數據的分析,如土地利用結構分析、年度變化分析等;支持對數據分析規則的定制;支持緩沖區分析、疊置分析等GIS通用空間分析功能;可以根據數據分析成果生成成果報告,并可以word、xls、pdf等形式輸出。5.3.5 地圖制圖模塊制圖數據是綜合數據庫的產品數據。農業資源調查、規劃、監察工作,須制定相應專題圖作為成果數據,并將成果數據上報上級單位和領導審閱。在多年農業業務執行中,形成了一些專題產

49、品,包括土地利用現狀圖、土地利用規劃圖、宗地圖、勘查定界成果圖、基本農田保護圖等。這些專題圖制作有相關標準,對制圖要素(圖廓、圖名、比例尺、圖例等)規格進行約束。另外由于農業業務的復雜性,對于新增業務所需的專題圖,業務人員需要自定義,自定義的內容涉及專題圖層、符號的定義等。由此,系統必須支持農業業務的制圖需求。圖名圖件示例指北針系統提供四方面的支持來滿足農業局業務人員的制圖需要。首先系統應該支持數據的瀏覽展示,以方便作業人員瀏覽數據。其次,系統根據各專項業務提供專題制圖,如土地利用圖、基本農田圖等。再次,提供任意制圖方式、國一圖廓業人員可以自定義選擇數據源制作專題圖,可以套合影像等柵格數據來實

50、現。第四,系統提供多樣的制圖模板和符號庫,以及制圖整飾工具和符號編輯器,為各種數據制圖提供方便。圖例5.3.6 符號庫管理模塊按照農業專項工作要求,提供標準的圖式圖例符號模板,同時提供符號庫編輯器,支持定制通用符號和針對不同數據、不同比例尺的符號并形成自定義符號庫;提供符號庫管理功能,根據實際需要創建新符號,也可更新或刪除符號庫中已有的符號。在更新符號時,能對符號的類型、類別、尺寸、樣式、色彩、圖案等屬性信息進行修改。5.3.7 標準制圖模板管理模塊系統提供全套標準制圖模板,包括一系列地圖整飾要素,如圖名、接圖表、內外圖廓、經緯網、四角坐標、比例尺、指北針、圖例、制作單位等信息,系統提供整飾要

51、素的管理工具,以改變地圖出圖效果。5.3.8 專題圖制作模塊可以選擇和應用制圖模板并進行相應修改和調整,業務人員可以選擇數據源制作專題圖;可制作標準分幅圖、行政區分幅圖、矩形或任意范圍專題圖。5.3.9 成果輸出模塊系統將制圖結果,可以保存為WORDPDFEXCELJPEG等格式保存,也可直接打印輸出,包括設置打印效果、打印設置以及打印預覽等功能。5.3.10 數據字典管理模塊數據中心系統需要對元數據標準、土地利用分類標準、各類數據庫標準、數據密級、各級行政代碼、開發區類型、專題分類目錄等需要統一規范的對象,通過數據字典進行統一管理。管理員利用系統提供對數據字典的添加、保存、輸出、修改功能。維

52、護管理一個數據字典內的字典項,增加、刪除、修改字典項內容。系統提供數據字典的版本管理。另外系統支持數據字典的導入導出。6 “一張圖”數據共享服務系統6.1 系統功能在農業資源“一張圖”數據庫及其管理系統的基礎上,開發應用服務接口,將地理信息服務(圖形瀏覽、定位查詢、空間分析等)、屬性數據查詢與瀏覽、統計與分析、專題圖制作等功能封裝,開發對“一張圖”調用和操作的應用接口,為業務審批系統、農業資源綜合監管平臺和其它應用系統提供圖形數據支撐、分析應用與服務?!耙粡垐D”數據展現系統基于WebServices技術,SO琳系架構,參照OGC標準服務規范建設,對空間信息資源實行分布式管理、集中共享與服務,支

53、持多源異構數據,支持基于OGCfe準的第三方服務,支持多種文件結構、支持動態獲取瓦片等技術,把“一張圖”數據庫中各類基礎數據、專題數據發布成圖層數據服務,使用戶能在IE中快速瀏覽、查詢到宗地或地塊的信息及專屬屬性。結合空間分析算法,疊加業務審批專用圖層進行分析,對審批過程提供圖形服務。主要如下:(1)圖形數據發布。采用動態、靜態兩種數據發布方式對矢量數據和影像數據進行發布??蛻舳藢崿F地圖放大、縮小、漫游、鷹眼、圖層是否可見、圖層疊加、圖層透明圖設置、上一視圖、下一視圖、全景地圖、截圖、打印等功能。(2)屬性數據查看。能夠查看空間矢量數據附帶的屬性數據。即點擊到地圖上面的地塊后,能夠看到地塊的專

54、題屬性。(3)空間查詢。通過疊加數據底圖,支持對任意繪制圖形范圍或導入坐標形成圖形范圍的空間查詢,查詢在此范圍內底圖中的各種要素的面積、屬性信息等。(4)空間分析。通過疊加數據底圖,支持對任意繪制圖形范圍或導入坐標形成圖形范圍的空間分析,分析圖形所壓蓋數據底圖的各種要素的壓蓋面積、總面積、壓蓋百分比、屬性信息等。(5)屬性查詢。通過指定圖層名稱、指定字段名稱、指定條件進行查詢。(6)緩沖分析。支持對任意繪制圖形范圍或導入坐標形成圖形范圍的緩沖處理,形成緩沖圖形后,對數據底圖進行分析,分析緩沖圖形所壓蓋數據底圖的各種要素的壓蓋面積、總面積、壓蓋百分比、屬性信息等。(7)圖例顯示、行政區劃導航、地

55、圖書簽等功能。(8)系統集成。能夠將圖形展示集成到其它業務系統之中,滿足業務系統在地理圖形上面的應用。6.2 專題圖功能描述地圖操作基本功能功能說明放大/縮小通過選擇指定的圖層層級導航條直接放大/縮小到該層次;通過框選指定區域進行放大/縮小;移動/拖動用鼠標左鍵直接對地圖進行拖動操作;通過點擊8個方向導航鍵進行地圖移動;前/斤-視圖返回臨近兩次看過的地圖歷史,返回到最后一次操作的地圖界面原始視圖在任意圖層層級直接返回到地圖的初始界面鷹眼對當前地圖進行全局縮放預覽,并可以在縮略圖上移動,以改變當前地圖的顯木范圍。比例尺顯示當前圖層層級的比例尺;直接顯示指定比例尺的地圖;疊加同時顯示多個地圖數據,

56、層層覆蓋,顯示勾選的地圖圖層。透明度可以設置每個圖層的透明度,同時看到多個圖層的地圖元素距離計算地圖上多個點之間的距離(點之間的距離、總距離)面積在地圖上繪制矩形、圓形、多邊形進行地圖面積的測算對比對地圖同一片區域不向專題圖層進行對比查看行政區導航根據各行政區所轄市、縣(區)按中心點屏幕居中顯示6.3 數據發布子系統數據發布子系統的服務對象包括:一是局內各業務股室及直屬事業單位;二是發改委、規劃委、建委等各政府部門;三是社會公眾等。針對不同的服務對象,有側重地采取不同的服務方式。對于局內各業務科室及直屬事業單位用戶,通過局機關網絡環境主要提供數據查詢瀏覽與展示、數據調用的服務方式;對于發改委、

57、規劃委、建委等各政府部門用戶主要提供圖片快速瀏覽和數據分發與產品定制的服務方式;對于社會公眾,可以提供WebService的應用服務方式,為社會公眾提供數據下載、加工、分發等多元化信息服務。6.3.1 目錄服務模塊提供數據分類目錄和服務目錄,包括系統中全部數據的分類目錄和所有服務項目的目錄。(1)元數據目錄建立農業資源核心數據庫的元數據集或元數據庫,提供關于數據內容、空間位置、覆蓋范圍、表示方式、質量、管理方式、數據的所有者、數據的提供方式等有關的信息,通過元數據管理工具,或者專門的元數據庫發布系統進行發布,根據不同的應用需要,靈活、快捷地調整數據類別和內容。元數據發布格式可以是XMLHTML也可以Word格式等。(2)服務列表

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