4 基礎(chǔ)信息地理平臺的構(gòu)想

　　4.1 基礎(chǔ)地理信息平臺總體架構(gòu)

　　長江流域基礎(chǔ)地理信息平臺用于存儲各個部門公用的數(shù)據(jù)，并通過互聯(lián)網(wǎng)與各個職能部門的數(shù)據(jù)節(jié)點進行連接，形成一種分布式的空間數(shù)據(jù)共享應(yīng)用環(huán)境。由于基礎(chǔ)地理信息平臺中的數(shù)據(jù)是各部門都需要的數(shù)據(jù)，因此又稱其所在的服務(wù)器為數(shù)據(jù)中心節(jié)點，相應(yīng)的其它專業(yè)部門的數(shù)據(jù)節(jié)點稱為分節(jié)點。

　　整個基礎(chǔ)地理信息平臺的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　平臺數(shù)據(jù)的核心是中心節(jié)點數(shù)據(jù)庫，它存儲數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、基本要素矢量數(shù)據(jù)、地名數(shù)據(jù)和相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，并通過元數(shù)據(jù)庫和元數(shù)據(jù)平臺進行集成。這些數(shù)據(jù)是描述流域空間結(jié)構(gòu)的框架數(shù)據(jù)，具有多尺度、多比例尺、多源和多時相的特征。這些差異性通過平臺的服務(wù)器軟件的整合，中心節(jié)點的管理員可以在相應(yīng)的安全權(quán)限下對基礎(chǔ)地理信息庫進行統(tǒng)一管理和更新。而分節(jié)點則存儲著相應(yīng)部門的專業(yè)數(shù)據(jù)，并通過中心節(jié)點提供的應(yīng)用系統(tǒng)接口建立自身的上層部門應(yīng)用系統(tǒng)來完成對中心節(jié)點的數(shù)據(jù)訪問。在管理基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的功能之上，基礎(chǔ)地理信息平臺又是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的地理信息系統(tǒng)，應(yīng)當具有基本的數(shù)據(jù)管理與分析的功能，如數(shù)據(jù)查詢與檢索、數(shù)據(jù)疊加、空間數(shù)據(jù)分析、專題制圖、數(shù)據(jù)更新等。另外，由于基礎(chǔ)地理信息平臺的主要作用就是要為所有的應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，因此必須具備在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提供數(shù)據(jù)服務(wù)的有關(guān)功能，如數(shù)據(jù)服務(wù)標準接口程序、數(shù)據(jù)訪問權(quán)限認證、數(shù)據(jù)壓縮傳輸、數(shù)據(jù)安全防護等。

　　基礎(chǔ)地理信息平臺除了要為各種應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口外，還要為長江委的電子政務(wù)系統(tǒng)提供標準接口，以便在電子政務(wù)系統(tǒng)中也能隨意調(diào)用地理信息數(shù)據(jù)，拓寬電子政務(wù)系統(tǒng)的功能。

　　基礎(chǔ)地理信息平臺的用戶包括公眾用戶和長江委用戶兩種類型，長江委用戶可以通過超文本界面和圖形界面兩種方式調(diào)用平臺。而公眾用戶則通過超文本界面來調(diào)用。

　　在各個分節(jié)點上都按統(tǒng)一的標準進行專題數(shù)據(jù)的集成，建立相應(yīng)的元數(shù)據(jù)庫，并按與中心節(jié)點相似的方式進行數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)服務(wù)。任何一個分節(jié)點在建立好之后，均可通過向中心節(jié)點注冊而成為整個數(shù)據(jù)共享范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)節(jié)點，從而在向所有用戶提供不同級別數(shù)據(jù)服務(wù)的同時，獲得其它節(jié)點提供的數(shù)據(jù)服務(wù)。

　　采用這種方式的優(yōu)點：

　　（1）適合分布式的管理與控制。這種分布式的空間數(shù)據(jù)共享應(yīng)用環(huán)境的結(jié)構(gòu)更適合具有地理分布特性的組織或機構(gòu)使用，允許長江委內(nèi)分布在不同區(qū)域、不同級別的各個部門對其自身的數(shù)據(jù)實行局部控制。例如：實現(xiàn)全局數(shù)據(jù)在本地錄入、查詢、維護，這時由于計算機資源靠近用戶，可以降低通信代價，提高響應(yīng)速度，而涉及其他場地數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)只是少量的，從而可以大大減少網(wǎng)絡(luò)上的信息傳輸量；同時，局部數(shù)據(jù)的安全性也可以做得更好。

　　（2）具有靈活的體系結(jié)構(gòu)。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的場地局部DBMS的自治性，使得大部分的局部事務(wù)管理和控制都能就地解決，只有在涉及其他場地的數(shù)據(jù)時才需要通過網(wǎng)絡(luò)作為全局事務(wù)來管理。分布式DBMS可以設(shè)計成具有不同程度的自治性，從具有充分的場地自治到幾乎是完全集中式的控制。

　　（3）系統(tǒng)健壯性好，可用性好。分布式系統(tǒng)比集中式系統(tǒng)具有更高的可靠性和更好的可用性。如由于數(shù)據(jù)分布在多個場地并有許多復(fù)制數(shù)據(jù)，在個別場地或個別通信鏈路發(fā)生故障時，不致于導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰，而且系統(tǒng)的局部故障不會引起全局失控。

　　（4）在一定條件下響應(yīng)速度加快。如果存取的數(shù)據(jù)在本地數(shù)據(jù)庫中，那么就可以由用戶所在的計算機來執(zhí)行，速度就快。

　　（5）可擴展性好，易于集成現(xiàn)有系統(tǒng)，也易于擴充。

　　4.2 平臺基本功能

　　平臺提供的基本服務(wù)應(yīng)該包括數(shù)據(jù)訪問服務(wù)、數(shù)據(jù)修改和更新服務(wù)以及一部分像路徑分析、專題制圖之類的GIS功能服務(wù)。另外，平臺服務(wù)還包括元數(shù)據(jù)服務(wù)和安全驗證服務(wù)，在這些服務(wù)之上，平臺還要為上層的應(yīng)用信息系統(tǒng)提供統(tǒng)一的運行和開發(fā)環(huán)境，對這些系統(tǒng)提供訪問平臺數(shù)據(jù)訪問服務(wù)的接口。系統(tǒng)主要有以下功能。

　　4.2.1 數(shù)據(jù)訪問

　　包括各種用戶對系統(tǒng)空間（屬性）數(shù)據(jù)資源的使用的基本操作：

　　（1）瀏覽數(shù)據(jù)。指用戶對本系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的瀏覽（包括放大、縮小、漫游等基本圖形操作）和屬性數(shù)據(jù)的瀏覽。

　　（2）查詢數(shù)據(jù)。包括屬性數(shù)據(jù)查詢、通過屬性數(shù)據(jù)查詢空間信息、通過空間數(shù)據(jù)查詢屬性信息以及空間查詢。

　　（3）讀取數(shù)據(jù)。指操作員讀取數(shù)據(jù)庫或文件中數(shù)據(jù)，包括外部系統(tǒng)通過本平臺讀取數(shù)據(jù)的過程。

　　（4）打印地圖。將電子格式的地圖打印輸出的操作。

　　（5）下載地圖。指瀏覽器端用戶將所選擇區(qū)域的地圖按其選定格式下載。

　　4.2.2 擴展GIS功能

　　（1）專題制圖。根據(jù)數(shù)據(jù)集中1個或多個字段進行統(tǒng)計分析制作不同用途的專題地圖的過程，包括地圖的打開和保存。

　　（2）地圖量算。指用戶在地圖上進行距離或面積量算的操作。

　　（3）緩沖區(qū)分析。指對基本幾何對象如點、線、面、圓提供創(chuàng)建緩沖區(qū)多邊形來進行空間分析的方法。

　　（4）土石方計算。在某一指定區(qū)域，在某一高程面上的挖方、填方量計算。

　　4.2.3 數(shù)據(jù)修改和更新

　　主要指數(shù)據(jù)進行添加更改刪除等維護更新的操作，包括數(shù)據(jù)存儲入庫和格式轉(zhuǎn)換和基本的數(shù)據(jù)集操作。

　　（1）數(shù)據(jù)存儲入庫。由于本系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)都統(tǒng)一存儲在數(shù)據(jù)庫中，因此，所有對數(shù)據(jù)的操作必須存儲入庫來保存修改。

　　（2）格式轉(zhuǎn)換。由于各部門的GIS和CAD數(shù)據(jù)格式不盡相同，因此系統(tǒng)需要完成不同格式數(shù)據(jù)之間的互相轉(zhuǎn)換工作。

　　（3）添加數(shù)據(jù)對象。數(shù)據(jù)集的基本操作，包括增加數(shù)據(jù)源、增加數(shù)據(jù)集以及向相應(yīng)格式的數(shù)據(jù)集所對應(yīng)圖層中增加相應(yīng)空間對象和文字注記的操作；在數(shù)據(jù)集中對應(yīng)增加記錄。

　　（4）刪除數(shù)據(jù)對象。上述各種數(shù)據(jù)對象的刪除，對應(yīng)數(shù)據(jù)集中的記錄刪除。

　　（5）設(shè)置風格。包括設(shè)置圖層或圖層中選中對象的顏色、大小、線形紋理等風格及其風格保存。

　　（6）設(shè)置圖層狀態(tài)。包括設(shè)置圖層的顯隱狀態(tài)、可編輯狀態(tài)、可捕捉狀態(tài)和可選擇狀態(tài)等屬性。

　　（7）修改數(shù)據(jù)集結(jié)構(gòu)。修改記錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括添加定義數(shù)據(jù)集字段和刪除數(shù)據(jù)集字段。

　　4.2.4 元數(shù)據(jù)管理

　　主要指元數(shù)據(jù)的操作。

　　（1）增加元數(shù)據(jù)。人工或自動從數(shù)據(jù)集中提取數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息并添加持久性的元數(shù)據(jù)表中。

　　（2）查詢元數(shù)據(jù)。即返回符合指定條件的元數(shù)據(jù)信息，包括瀏覽元數(shù)據(jù)。

　　（3）刪除元數(shù)據(jù)。將元數(shù)據(jù)信息從元數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)中刪除。

　　（4）修改元數(shù)據(jù)。根據(jù)關(guān)鍵字修改元數(shù)據(jù)的信息。

　　4.2.5 資源權(quán)限管理

　　資源權(quán)限是數(shù)據(jù)集所對應(yīng)的可操作信息的集合，例如可讀部門屬性，讀取級別等，該信息作為記錄存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表里。

　　資源權(quán)限管理指的是操作員對資源權(quán)限表進行維護的用例，包括對資源權(quán)限的增、刪、改和查詢?yōu)g覽。具體如下：

　　（1）添加資源權(quán)限。在數(shù)據(jù)庫中為某一數(shù)據(jù)集合添加相應(yīng)的操作權(quán)限。

　　（2）刪除資源權(quán)限。在數(shù)據(jù)庫中將某一數(shù)據(jù)集合相應(yīng)的操作權(quán)限刪除。

　　（3）修改資源權(quán)限。同上，修改上述權(quán)限。

　　（4）查詢資源權(quán)限。在數(shù)據(jù)庫中查詢上述權(quán)限。

　　4.2.6 對操作員管理

　　對操作員基本的管理操作如下：

　　（1）添加操作員。用于操作員在數(shù)據(jù)庫中添加用戶及其信息。

　　（2）刪除操作員。把操作員信息從用戶數(shù)據(jù)庫中刪除。

　　（3）查詢操作員信息。查詢操作員的等級級別及其它屬性信息。

　　（4）設(shè)置操作員屬性。修改操作員權(quán)限和其它信息，如操作員所在組和密碼等。（考試大一級建造師編輯整理）