基于SuperMap GIS的国土资源信息系统应用与开发

文章来源：国土资源部信息中心　　文章作者：王康弘，姚敏，王尔琪，宋关福，钟耳顺　　发布时间：2006.11.17

一、国土资源信息系统开发对地理信息软件的主要需求      国土资源信息系统是一项复杂的综合计算机应用系统，其开发和应用过程包含多项关键技术。地理信息系统技术是其中最重要的关键技术之一。目前，新技术背景下的最主要的需求是： １． 以全组件式ＧＩＳ作为开发平台      国土资源信息系统首先是一个一体化的电子政务系统，需要采用工作流技术、办公自动化技术（ＯＡ）和地理信息系统（ＧＩＳ）技术集成起来进行开发。要实现这种集成，组件式ＧＩＳ开发平台是最好的选择。国土资源信息系统中对ＧＩＳ功能要求很全面，例如数据转换功能、空间分析功能、编辑功能、符号制作与表达功能以及制图排版输出功能等，这些都是国土资源信息系统各个业务系统常用的功能。因此，作为能在国土资源信息系统中应用的组件式ＧＩＳ必须是一个功能齐备的全组件式ＧＩＳ。同时考虑到一个国土资源局用户数量比较多，全组件式ＧＩＳ的经济适用性也是一项重要的指标。 ２． 有配套的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＧＩＳ开发平台      今天是一个互联网的时代，任何系统建设都必须考虑在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ上的应用。当今，国土资源信息系统都要考虑Ｂ／Ｓ结构的开发。因此，在国土资源信息系统的建设中，还需要有和全组件式ＧＩＳ开发平台配套的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＧＩＳ开发平台。所谓配套，就是指Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＧＩＳ开发平台与组件式ＧＩＳ开发平台必须共享同一类型的空间数据源、地图资源（包括符号库、专题图配置等）。 ３．支持大型空间数据库技术      大多数国土资源信息系统面临的都是海量空间数据和非空间数据，同时对并发性、安全性等具有较高的要求。采用大型关系数据库，统一管理空间数据和非空间数据，就成为现代国土资源信息系统必须采取的模式。相应地，作为国土资源信息系统的ＧＩＳ平台，必须要求能支持大型空间数据库。从目前应用主流来看，主要是对Ｏｒａｃｌｅ、ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ等大型关系数据库能很好地支持。 二、基于ＳｕｐｅｒＭａｐ ＧＩＳ的系统软件配置  　 图１为基于ＳｕｐｅｒＭａｐ ＧＩＳ的国土资源信息系统的软件配置方案。 １． 全组件式ＧＩＳ软件?ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ      ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ是一个面向二次开发的开放性组件式ＧＩＳ基础平台，由一系列的ＡｃｔｉｖｅＸ组件构成，包括核心组件、布局组件、三维组件、拓扑组件、图例组件、数据表格组件、工作空间管理组件、加密锁信息组件、辅助组件等８个可分拆的组件库。ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ提供了１１个ＡｃｔｉｖｅＸ控件、１２０多个ＡｖｔｉｖｅＸ对象，２１００多个属性、方法、事件等接口。ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ二次开发灵活方便、易于集成、易于扩展，伸缩性强，可以方便地与办公自动化、管理信息系统和其他的专业软件技术一体化集成，使ＧＩＳ技术融入通用的信息技术中。 ２． Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＧＩＳ开发平台?ＳｕｐｅｒＭａｐ ＩＳ      通过该体系结构，ＳｕｐｅｒＭａｐ ＩＳ可以实现多服务器群集、动态负载平衡、编译执行、直接ＨＴＴＰ响应、多级缓存、多地图引擎支持、集中化管理等功能，从而使用户快速发布大数据量、不同来源的地图数据成为可能。      ＳｕｐｅｒＭａｐ ＩＳ采用ＸＭＬ技术，使用了开放式的体系结构，地图表现能力丰富，易于开发，使用简单、操作方便。ＳｕｐｅｒＭａｐ ＩＳ不仅可以快速建立Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＧＩＳ网站，也可以用于建立功能丰富的基于Ｉｎｔｒａｎｅｔ的企业级网络ＧＩＳ应用。 ３． 专业桌面ＧＩＳ软件?ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｄｅｓｋｐｒｏ      ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｄｅｓｋｐｒｏ提供的功能包括：数据转换、数据管理与可视化、专题图制作、影像配准、影像压缩、数据裁减、交互式矢量化跟踪、地图与属性数据编辑、智能捕捉与拓扑错误处理等功能，提供三维建模与可视化、网络空间分析、叠加空间分析、三维空间分析、地图排版与布局等功能。 ４． 专业数据采集与测绘软件?ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｓｕｒｖｅｙ ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｓｕｒｖｅｙ是一套以ＧＩＳ为内核的ＧＩＳ前端数据采集系统，集大比例尺数字化成图技术、栅格图像矢量化技术、ＧＩＳ技术为一体，使得大比例尺数字化成图系统摆脱了传统的ＣＡＤ软件的束缚，在数据的组织方式上同ＧＩＳ一致。 ５． 空间数据库技术 ?ＳｕｐｅｒＭａｐ ＳＤＸ／ＳＤＸ＋ ＳｕｐｅｒＭａｐ提供了多种空间数据库引擎，支持采用Ｏｒａｃｌｅ， ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ， Ｓｙｂａｓｅ等国际上流行的数据库平台和ＤＭ国产数据库软件平台存储和管理空间数据，主要ＳｕｐｅｒＭａｐ的空间数据库引擎包括：ＳＤＸ ｆｏｒ Ｏｒａｃｌｅ、ＳＤＸ ｆｏｒ Ｏｒａｃｌｅ Ｓｐａｔｉａｌ、ＳＤＸ＋ ｆｏｒ Ｏｒａｃｌｅ、ＳＤＸ ｆｏｒ ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ、ＳＤＸ ｆｏｒ Ｓｙｂａｓｅ， ＳＤＸ ｆｏｒ ＤＭ３等。 三、基于ＳｕｐｅｒＭａｐ ＧＩＳ在国土资源信息系统的应用 １． SuperMap GIS 及其应用实例       SuperMap GIS（超图数字土地管理信息系统），是基于采用上述配置方案开发的集空间数据库管理、地籍管理、土地利用规划、建设用地管理、土地市场管理、土地监察管理等功能于一体的大型专业化空间信息系统。它由窗口业务系统、办公自动化系统、ＧＩＳ应用系统、信息发布系统、工作流管理系统等主要部分组成，可以实现土地管理过程中业务处理和内部管理的完全计算机化，满足土地管理的业务需要，符合土地管理科学化的要求。该系统已经在柳州、吉林、唐山和东莞等国土资源信息系统中得到成功的应用，以下以吉林地籍信息系统简要说明其应用。       根据吉林市地籍信息系统的建设目标，吉林市地籍信息系统总体结构如图２所示。系统可以分为Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ（客户／服务器）以及Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ（浏览器／服务器）两个结构。系统所有的数据都集中存放在大型关系数据库中，通过应用服务器和Ｃ／Ｓ结构连接，通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｅｒ与Ｗｅｂ ＧＩＳ Ｓｅｒｖｅｒ和Ｂ／Ｓ结构连接。       Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ结构主要是市局内部以及各个事业单位内部采用的模式，是系统的主要组成部分。实现土地登记、查询统计、显示制图以及地籍数据更新等相关功能。一般土地局的普通经办人员使用的系统都采用这种模式。该部分的客户端一般采用包括组件式ＧＩＳ 平台ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ和工作流组件在内的各种组件集成开发的系统。Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ结构是系统只需要查询等浏览功能的用户使用的系统结构，该部分采用ＷｅｂＧＩＳ平台ＳｕｐｅｒＭａｐ ＩＳ和其他Ｉｎｔｅｒｎｅｔ工具一起开发。       如图３所示是系统功能模块结构示意图，吉林市地籍信息系统从逻辑上可以分为地籍测绘调查子系统、土地登记子系统、窗口办文子系统、土地统计子系统和系统管理子系统等共五个子系统。 ２．主要技术特点       （１）业务和技术一体化       ①全面采用组件式ＧＩＳ技术和大型空间数据库引擎，实现ＧＩＳ与ＯＡ的一体化无缝集成；       ②所有业务采用类似的操作界面，系统自动识别不同的业务类型并调用相应的模块进行处理，操作习惯完全一致，实现业务办理方式的一体化；       ③通过元数据服务建立空间数据与属性一体化存储与管理的虚拟空间数据库，实现数据生产、管理、更新、应用的一体化；       ④内外网信息同步联动，实现一体化的对外服务。       （２）丰富实用的系统功能       ①利用ＳｕｐｅｒＭａｐ ＧＩＳ的图形编辑功能，可以实现：编辑中智能捕捉、界址精确编辑、属性同步编辑、岛宗图形的生成、数据对照入库工具、生成界址线、宗地合并、宗地分割、宗地混合分并、宗地公共界线调整、宗地单独界线调整、红线标注等等；       ②利用ＳｕｐｅｒＭａｐ ＧＩＳ制图功能，实现宗地图、地籍图、地形图、任意区域图形的打印，地图整饰、自动注记、证书套打等等；       ③查询统计：多种多样的双向查询、各种统计分析、报表输出等；       ④系统管理：具有完善的系统管理功能，如人员权限管理、元数据管理、系统日志管理等等。       （３）空间数据库技术与海量数据支持       ①通过采用高效、全面、成熟的ＳｕｐｅｒＭａｐ ＳＤＸ空间数据库引擎技术，实现将空间数据与属性的一体化存储于Ｏｒａｃｌｅ、ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ等大型数据库系统中，由此充分发挥大型数据库系统在并发性、安全性、大数据量管理方面的优势；       ②利用ＳｕｐｅｒＭａｐ ＧＩＳ支持ＭｒＳＩＤ和ＥＣＷ两种基于小波变换的海量影像压缩格式，可以将数十ＧＢ的高分辨率遥感影像压缩到１／３０～１／１００，实现影像与矢量准确叠加并进行快速还原显示。       （４）多源空间数据无缝集成       集成ＳｕｐｅｒＭａｐ ＧＩＳ强大的多源空间数据无缝集成技术，可以直接访问多种当前流行格式数据，实现格式无关数据集成，从而能够充分利用已有数据资源，节约用户的投资。       （５）工作流技术成功应用       利用组件式ＧＩＳ集成工作流技术，用户可以通过可视化界面定义，对信息系统中的人员、机构、权限等进行设置，使系统对需求的变化具有较强的适应性，从而使系统应用具有较大的灵活性和高度的伸缩性。       （６）历史地籍信息管理       利用面向对象的设计和编程方式，实现历史数据的管理与应用，很好地解决了地籍信息的历史回溯问题。系统具有单宗地的历史回溯、单证书的回溯、某一历史时刻的全要素回溯等功能，能够从多方面反映土地的产权、产籍的变化情况。