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摘要:
在信息化測繪建設的大背景下,從傳統的測繪數據管理向信息化測繪管理轉變,是順應社會發展的必然趨勢。利用先進成熟的計算機、網絡、數據庫及通信等技術建立一個規范、高效、安全的測繪數據信息化管理系統,是實現測繪單位數據資源的管理信息化,有效地提高測繪生產效率的重要途徑。
關鍵詞:
測繪數據;信息化;數據存儲
0引言
隨著科技的進步,信息化測繪建設已經被世界各國提升到了一個新的高度,我國將全面推進信息化測繪體系技術能力建設。測繪數據管理信息化是信息化測繪建設的基礎,隨著計算機技術、網絡技術和存儲技術的發展,傳統的測繪數據管理方式已不適應測繪信息化建設的要求[1]。目前,測繪數據管理包括測繪生產過程中的測繪資料數據、成果數據及大部分測繪部門的測繪數據,這些文件分散存儲在多個硬盤中,紙質資料存放在資料庫中,通過Ex-cel來簡單地對硬盤和紙質資料進行編目管理,對硬盤的文件信息管理還沒有很好的方法,生產作業過程中經常需要查詢文件,查找起來十分不方便,在查找過程中需要專門的數據管理人員對項目的各個硬盤進行掛盤查詢,從用戶提出數據需求到拿到數據,需要一個很長的流程,嚴重影響作業生產效率。在資料借閱、磁盤空間、數據安全和數據保密管理等方面也存在很多問題。相對落后的管理方式不僅增加了管理人員的工作量,測繪數據資源也得不到合理有效的利用,直接影響到單位的發展。面對競爭激烈的測繪市場,從傳統的測繪數據管理向信息化轉變,提高測繪生產自動化,是順應社會發展的必然趨勢[2]。
1系統架構
信息化測繪數據管理系統是在計算機技術、網絡技術和數據庫技術的支撐下[3],在測繪單位現有的網絡環境和硬件基礎上,整合測繪數據和資料信息,對相關資料信息進行數字化,存儲到數據庫。系統采用多層架構,平臺選擇了.NET開發平臺,采用C#語言開發。系統總體架構如圖1所示。
2系統功能設計
根據生成管理和數據管理的需求分析和特點,將系統分為數據信息入庫模塊、數據操作管理模塊、數據庫管理模塊和用戶管理模塊,本系統功能結構如圖2所示。
2.1數據信息入庫模塊
該模塊包含項目測區管理、數據編目入庫和數據分析3個功能。1)項目測區管理。本系統的所有數據都是根據生產管理的項目測區來組織管理,測區中包括影像數據、矢量數據、紙質數據和文檔數據,項目測區的所有數據都統一放在一起,與生產作業項目管理一致,符合原有的作業習慣。項目管理功能主要是創建項目、修改項目和刪除項目。2)數據編目入庫。數據編目入庫是系統的重要功能,測繪項目的數據包含原始資料數據、成果數據和紙質數據。根據項目的數據組織結構,分別對原始數據和成果的文件信息進行掃描,將文件信息保存到數據庫中;對紙質文件進行編碼,然后將編碼信息入庫。入庫之后的數據信息需要創建索引,實現數據的信息化。3)數據分析。在實際的數據存儲過程中,我們可能會重復存儲文件數據,造成不必要的冗余,通過該功能可以方便地去除冗余的數據,節約存儲空間。分析功能是判斷文件數據的文件名稱、大小、日期、擴展名、屬性是否相同。
2.2數據操作管理模塊
1)數據信息查詢。根據圖號和圖名等關鍵字查詢數據,用戶可以查詢自己所需要的圖幅。查詢可以分為項目查詢、磁盤查詢和文件夾分級查詢。對查詢結果中的文件可以查看文件信息、文件存儲狀態,對影像的數據可以瀏覽縮略圖。2)數據文件管理。該功能是對在線數據的管理,包括數據的傳輸和數據的操作。數據傳輸主要是文件的上傳和下載,可以將多個文件或文件夾上傳到項目中。也可以將多個文件或文件夾一并下載,一次性地下載一個文件夾以及子文件夾下的文件,并保持文件夾結構不變,支持斷點續傳。上傳或下載時只能對自己權限范圍之內的數據操作。數據操作主要提供數據復制、移動、命名、刪除、打開和縮略圖的查看等功能,和操作本地機器的數據沒有區別。3)數據權限管理。數據權限管理是數據安全的重要控制方式,為了保證數據的安全,需要對不同類型的數據進行權限控制,設置不同項目的數據操作權限。支持對硬盤、文件夾、文件進行安全設置。權限級別包括上傳、下載、修改、訪問和不可訪問等。安全設置可以繼承到子文件夾。4)介質管理。數據存儲在硬盤、光盤、紙質等介質上,介質分別存放在資料庫中,我們需要將這些介質存放的位置和容量進行信息化,對磁盤和光盤進行在線掛盤和離線摘盤管理。對于外單位借閱資料管理,根據用戶的請求,提供離線數據借閱和歸還工作。
2.3數據庫管理模塊
所有的測繪數據文件信息都保存在數據庫中,數據是系統的血液,數據的安全與否直接關系到系統的正常運行,數據庫的管理是非常有必要的。數據庫管理模塊主要功能包括:實現數據庫數據的日常備份、數據庫的還原,實現數據庫的安全管控,確保系統的正常運行。
2.4用戶管理模塊
為了提高數據的安全性,該系統需要對使用的用戶進行相關的權限和操作管理,每個用戶使用自己的登錄用戶名和密碼,每個用戶擁有不同級別的操作權限。用戶的重要操作都會產生日志,系統會記錄每個操作的用戶、機器IP、時間和內容。該模塊主要包括用戶信息管理、用戶權限管理和操作日志管理3個功能。
3數據庫設計
本系統的數據主要包括各種文件的信息、用戶信息、項目信息。其中,文件的信息數據非常大,普通的一個2TB的硬盤可能存儲幾千萬條文件信息記錄,為了提高數據檢索效率,采用分庫、分表存儲,同時對表中相應的字段創建索引。數據庫設計應該滿足簡單實用、小冗余、高效智能、數據完整性、可擴展性。在性能、擴展性和數據完整性方面達到了最好平衡。主要的數據表之間的關系如圖3所示。
4關鍵技術問題
1)大數據量的文件信息存儲
隨著測繪項目的不斷增加,測繪數據信息也呈幾何級數增長,如何快速、有效地保存、管理和查詢這些數據成了難題。系統采用了分庫、分表存儲數據,為數據創建索引,同時提供分級查詢功能,能夠很好地提高系統的性能。
2)快速的數據文件信息編目
測繪項目的數據量大,項目的原始數據和成果數據經常需要很多硬盤來存儲,數據的文件數也很大,給數據信息編目帶來困難,對于資料文件信息入庫也存在很多問題,針對這些問題,系統通過操作USN日志來實現磁盤文件的數據編目,對資料文件采用編碼管理方式,大大提高了文件信息編目的管理效率。
3)數據傳輸管理
以往的數據傳輸都是需要數據管理人員掛盤之后,將硬盤在網內共享,然后告訴作業員在哪個機器哪個硬盤的哪個文件夾,查找麻煩。本系統在編目時記錄了所有硬盤的唯一標識,只要數據管理員掛接硬盤就可以了,用戶通過系統就可以查詢需要的數據,直接下載到本地機器,無須關心數據放在哪個機器、哪個文件夾。
5結束語
1)通過開發信息化數據管理系統,能夠對測繪生產中的數據資料進行科學的管理,便于數據資料管理人員管理,便于用戶進行信息的快速查詢,提高了測繪生產信息化建設,實現了測繪數據的網絡化、信息化[4]。2)本系統的開發提高了測繪相關部門的工作效率,在當前信息化測繪時代的背景下,具有一定的推廣價值。3)該系統可以提供數據管理接口,與測繪生產輔助管理系統結合,充分利用現有的網絡資源、數據資源,改變了傳統的數據資料管理模式。4)本系統中沒有考慮矢量數據的縮略圖和空間數據檢索的功能,在以后的研究開發中有待進一步研究探討。注:本文系“國家測繪地理信息局專項課題—生產資料信息化管理系統”研究成果。
參考文獻:
[1]劉星.信息化測繪在城市建設中的作用[J].科技創新與應用,2013(20):147.
[2]徐杭波,何華鋒.淺析信息化測繪體系框架和定位[J].地球,2013(5):188.
[3]張帥,邱春霞,楊存英.應急地理信息數據管理探討[J].測繪與空間地理信息,2016,39(10):52-53,58.
[4]申慧.我國信息資源數字化建設及其體制構建研究[D].湘潭:湘潭大學,2006.
作者:楊忠偉 曲平 蘇光日 張禹 李帥 單位:黑龍江地理信息工程院