shape文件导入gdb数据库重叠

在过去20年中，矢量数据模型是GIS中变化最大的方面，例如，ESRI公司所开发每种新软件包都对应一种新的矢量数据模型，Arc/Info对应Coverage，ArcView对应Shapefile，ArcGIS对应Geodatabase。Coverage和Shapefile是地理关系数据模型，它利用分离的系统来存储空间数据和属性数据，而Geodatabase是基于对象数据模型，它把空间数据和属性数据存储在唯一的系统中。Coverage是拓扑的，Shapefile是非拓扑的。Coverage支持三种基本拓扑关系：连接性、面定义、邻接性。Shapefile多边形对于共享边界实际上有重复弧段且可彼此重叠，不同于Coverage所用的多个文件，它用几何学性质存储两个基本文件：以shp为扩展名的文件存储要素几何学特征；以shx为扩展名的文件保留要素几何特征的空间索引。Shapefile:一种基于文件方式存储GIS数据的文件格式。至少由shp,dbf,shx三个文件作成，分别存储空间，属性和前两者的关系。是GIS中比较通用的一种数据格式。Coverage:一种拓扑数据结构，一般的GIS原理书中都有它的原理论述。数据结构复杂，属性缺省存储在Info表中。目前ArcGIS中仍然有一些分析 *** 作只能基于这种数据格式进行 *** 作。Geodatabase:ArcInfo发展到ArcGIS时候推出的一种数据格式，一种基于RDBMS存储的数据格式，其有两大类：1PersonalGeodatabse用来存储小数据量数据，存储在Access的mdb格式中。2ArcSDEGeodatabse存储大型数据，存储在大型数据库中Oracle,SqlServer,DB2等。可以实现并发 *** 作，不过需要单独的用户许可。Coverage数据模型Coverage是一个集合，它可以包含一个或多个要素类。在第一个商业化GIS软件Arc/INFO之前，计算计划的图形表示源自通用的CAD软件，属性信息和几何要素放在一起，不利于空间信息的描述和分析。Coverage的优势：(1)空间数据与属性数据关联。空间数据存储于建立了索引的二进制文件中，属性数据存放在DBMS表中，二者以公共的标识编码关联。(2)矢量数据间的拓扑关系得以保存。Shapefile数据模型Shapefile是ArcViewGIS3x的原生数据格式，属于简单要素类，用点、线、多边形存储要素的形状，却不能存储拓扑关系，具有简单、快速显示的优点。一个shapefile是由若干个文件组成的，空间信息和属性信息分离存储，所以称之为“基于文件”。每个shapefile，都至少由三个文件组成，其中：shp存储的是几何要素的的空间信息，也就是XY坐标。shx存储的是有关shp存储的索引信息，它记录了在shp中，空间数据是如何存储的，XY坐标的输入点在哪里，有多少XY坐标对等信息。dbf存储地理数据的属性信息的dBase表。这三个文件是一个shapefile的基本文件，shapefile还可以有其他一些文件，但所有这些文件都与该shapefile同名，并且存储在同一路径下。下面简要介绍一下其他一些较为常见文件：prj如果shapefile定义了坐标系统，那么它的空间参考信息将会存储在prj文件中；shpxml这是对shapefile进行元数据浏览后生成的xml元数据文件；sbn和sbx这两个存储的是shapefile的空间索引，它能加速空间数据的读取，这两个文件是在对数据进行 *** 作、浏览或连接后才产生的，也可以通过ArcToolbox>DataManagementTools>Indexes>AddspatialIndex工具生成。几种常见的shapefile文件：当使用ArcCatalog对shapefile进行创建、移动、删除或重命名等 *** 作，或使用ArcMap对shapefile进行编辑时，ArcCatalog将自动维护数据的完整性，将所有文件同步改变。所以需要使用ArcCatalog管理shapefile。虽然Shapefile无法存储拓扑关系，但它并不是普通用于显示的图形文件，作为地理数据，它自身有拓扑的。比如一个多边形要素类，shapefile会按顺时针方向为它的所有顶点排序，然后按顶点顺序两两连接成的边线向量，在向量右侧的为多边形的内部，在向量左侧的是多边形的外部。由于1990年代地理信息的迅速发展以及ArcViewGIS3x软件在世界范围内的推广，shapefile格式的数据使用非常广泛，数据来源也较多。很多软件都提供了向shapefile转换的接口（eg：MapInfo、MapGIS等）。ArcGIS支持对shapefile的编辑 *** 作，也支持shapefile向第三代数据模型geodatabase的转换。Geodatabase数据模型Geodatabase作为ArcGIS的原生数据格式，体现了很多第三代地理数据模型的优势。随着IT技术的发展，普通的事务型数据的管理模式，早已从传统的基于文件的管理转向利用基于工业标准建立的关系型数据库进行管理，这种基于数据库的管理方式的优点是不言而喻的。那么带有空间信息的地理数据是否也可以利用这种非常成熟的数据库技术进行管理呢？于是ESRI推出了geodatabase数据模型，利用数据库技术高效安全地管理我们的地理数据。Geodatabase可以分为两种，一种是基于MicrosoftAccess的personalgeodatabase，另一种是基于oracle、SQLServer、Informix或者DB2的enterprisegeodatabase，由于它需要中间件ArcSDE进行连接，所以nterprisegeodatabase又称为ArcSDEgeodatabase。由于MicrosoftAccess自身容量的限制，personalgeodatabase的容量上限为2GB，这显然不能满足企业级的海量地理数据的存储需求。于是可以将geodatabase扩展为ArcSDEgeodatabase，底层数据库可以使用oracle这样的大型关系数据库，能够存储近乎“无限”的海量数据（仅受硬盘大小的限制）。虽然底层使用的数据库各不相同，但是geodatabase给用户提供的是一个一致的 *** 作环境。在geodatabase中，不仅可以存储类似shapefile的简单要素类还可以存储类似coverage的要素集并且支持一系列的行为规则对其空间信息和属性信息进行验证表格、关联类、栅格、注记和尺寸都可以作为eodatabase对象存储。这些在perasonalgeodatabase和ArcSDEgeodatabase中都是一样的（栅格的存储有点小差异，但对用户来说都是一样的）。Geodatabase的模型结构：(1)对象类（Objectclass）对象类是一种特殊的类，没有空间特征。其实例是可关联某特定行为的表记录。如，某地块的主人，在“地块”“主人”间可建立某种关系。(2)要素类（Featureclass）要素类是同类空间要素的集合。如，河流、道路、植被、电缆等。要素类可以独立存在，也可以具有某种联系。当不同的要素类之间存在关系时，就将其组织到一个要素数据集（Featuredataset）中。(3)要素数据集（Featuredataset）要素数据集由一组具有相同空间参考（Spatialreference）的要素类组成。将不同要素类放入要素数据集的原因：a专题归类表示——当不同的要素类属于同一范畴。比如，全国范围内某种比例尺的水系数据，其点线面类型的要素类可组织成同一个要素数据集。b创建几何网络——在同一几何网络中充当连接点和边的各种要素类，须组织到同一要素数据集中。比如，配电网络中，有各种开关、变压器、电缆等，它们分别对应点或线类型的要素类，在配电网络建模时，我们要将其全部考虑到配电网络对应的几何网络模型中。此时这些要素类就要放在统一要素数据集下。c考虑平面拓扑——共享公共几何特征的要素类。比如，用地、水系、行政区界等。当移动其中一个要素时，其公共部分也要一起移动，并保持这种公共的几何关系不变。(4)关系类（Relationshipclass）定义不同要素类或对象类之间的关联关系。如我们可以定义房子和主人之间的关系、房子和地块之间的关系等。(5)几何网络在若干要素类的基础上建立起的新类。定义几何网络时，我们指定哪些要素类加入其中，同时指定其在几何网络中扮演什么角色。比如，定义一个供水网络，我们指定同属一个要素数据集的“阀门”、“泵站”、“接头”对应的要素类加入其中，并扮演“连接”的角色；同时，我们要指定同属一个要素数据集的“供水干管”、“供水支管”、“入户管”等对应的要素类加入供水网络，由其扮演“边”的角色。(6)Domains定义属性的有效范围，可是连续的，也可是离散数值。(7)Validationrules对要素类的行为和取值加以约束的规则。如不同管径的水管连接必须通过合适的接头，规定一个地块可拥有一到三个主人等。(8)Rasterdatasets用于存放栅格数据。支持海量栅格数据，支持影像镶嵌，可通过建立“金字塔”形索引，在使用时指定可视范围提高检索和显示效率。(9)TINDatasetsARC/INFO的经典数据模型，用不规则分布的采样点的采样值构成不规则的三角集合。用于表达地形或其他类型的空间连续分布特征。(10)Locators定位参考和定位方法的组合。对于不同的参考，用不同的定位方法进行定位 *** 作。所谓定位参考，不同的定位信息有不同的表达方法。在Geodatabase中，有四种定位信息：地址编码、<X，Y>、地名及邮编、路径定位。定位参考数据放在数据库表中，定位器根据该定位参考数据在地图上生成空间定位点。

1 概 述

地理信息系统（GIS）是近几十年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息与地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学、CAD技术、遥感、GPS技术、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。随着我国的数字城市建设的全面铺开，GIS系统在土地、规划、房管、通讯、市政工程等城市管理领域得到了广泛的应用，系统结构也从单机版应用、局域网应用，进入了全新的互联网时代。从网络结构来讲，浏览器-服务器模式（B

-S）已经逐步取代传统的客户-服务器模式（C-S），以四通八达、无处不在的互联网为载体，突破时空的限制，越来越引起广泛的注意。

在我国土地资源管理部门日常工作中，大量的信息来源于海量的地图数据（宗地图、征地界线图、用地红线图、道路红线图、基准地价图、土地利用规划图等）和宗地登记表册信息（使用者、面积、使用年限、用途等），存放载体为纸介质，这些年，信息化进一步得到加强，已经有相当的数据通过建立地籍管理信息系统，土地利用现状数据库等方式，转变为数字化信息。如何使这些信息在保密安全的前提下得到最广泛的共享和最方便的查询，将直接决定着土地资源管理部门的工作效率和工作质量。本文通过对MAPGUIDE软件结构的分析，结合土地管理工作的特点，提出了一个采用浏览器-服务器模式（B-S）模式的土地信息发布系统解决方案和数据组织模型。

MapGuide是美国Autodesk 公司推出的网上地图发布软件，能接收多种矢量、栅格数据格式，并依照图形表达、浏览、信息检索的具体要求，采用分层、分级管理空间数据与栅格数据、分类组织属性数据的方式，在广域网和局域网上实现地图制作、发布。它不仅能通过网络查询地图资料及属性信息，也可以访问相关的数据库资源，另外，还可以从当前地图目标跳转到相关主页，使GIS用户可以随时随地借助互联网共享所有类型的数据资源，突破了过去矢量地图在Internet网上不能快速浏览的局限，充分体现了网络地图的优势。

2 MapGuide环境的基本构成与工作方式

主要由三部分组成，它们是Autodesk MapGuide（Plug-in or ActiveX），Autodesk MapGuide Author以及Autodesk MapGuide Server。其他附属数据处理转换工具有SDF Loader、Raster Workshop、SDF Toolkit。在这些软件的共同作用下，采用空间数据与属性数据分开存储的方式，配合后台关系型数据库支持和ASP编程，可以非常方便快捷安全地实现地图图形网上浏览，并可以在一个网页里面实现地图空间数据和宗地属性信息的同步浏览和交互式访问。

其中，应用工具中Raster Workshop主要是用来转换、处理栅格图像，比如航片、卫片或者扫描地图，可以把按照指定的大小尺寸和矢量图形进行套接，以及栅格图像之间的无缝拼接。SDF Loader和SDF Toolkit主要用来转换不同的矢量数据源，比如AutoCAD的DWG格式（这也是目前土地管理部门采用最多的矢量地图空间数据格式），以及Arc/Info的SHP格式。通过这种格式转换，就可以转变为MapGuide自己所独有的高压缩比格式SDF（Spatial Data Files）文件，然后再通过Author 编制成为网络发布的地图源文件MWF（Map Window Files），由MapGuide Server进行面对互联网的信息发布，再由客户端浏览器中的Autodesk MapGuide（Plug-in or ActiveX）进行地图信息的解释和还原，完成地图图形的发布。下面着重介绍三个主要部分：

（1）Autodesk MapGuide（Plug-in or ActiveX）是终端用户使用的Internet浏览器上的插件或控件，负责在>

（2）MapGuide Author是制作用于网上发布的GIS信息，用来针对被MapGuide Server服务的数据，在Web站点上创建、修改和发布基于矢量的交互式地图的工具。终端用户浏览到的地图被分成点、线、面、注记四种要素类型的图层，每层数据是一种要素类型的集合。

（3）MapGuide Server则是提供各种GIS数据在网上发布的服务器软件，是运行于NT40 Server或Windows 2000 Server上的地图数据服务器软件。通过配置Web服务器，使MapGuide Server能得到由Web服务器转来的访问请求，并返回结果给Web服务器，再由Web服务器送给用户端，每个MapGuide Server支持并发链接访问位于网络上和本机上的多个地图库文件和通过ODBC多个关系数据库，真正实现了数据的分布式访问。

3 土地信息数据的分类

土地管理部门日常使用的各种纸质专题图、地形图，只能表达某一特定比例尺的图形信息，其负载量受到制约，而电子地图、网络地图除了把不同历史时期、多种比例尺、不同详细程度的地图信息叠加整合在一起外，还可以显示相关的文字、及其他多媒体信息，以及所链接外部数据库（存放宗地相关的各种文字、数据信息）等等，这就要求我们必须对自己关心的图形数据、属性数据、多媒体信息进行严格的组织分类和优化。

31 图形数据

图形数据可表现为多种数字形式，日常使用的电子地图可以分为矢量形式与栅格形式。

（1）矢量数据强调数据之间的关联性，即拓朴关系，包括点线面之间的各种两两关系，这种格式的特点一是强调图形对象之间的相互关系，比如道路和宗地的相邻关系。二是以数学方程的方式来记录图形对象的形状，所以同样的信息量，其所需的储存空间要小的多，对网络带宽与传输速度的要求较低，因此这是建立土地信息发布信息系统应该优先考虑的图形文件格式，在MapGuide 里面SDF文件格式就是矢量形式。

（2）栅格形式，是按水平扫描线或条带组织数据的，因而在地理实体信息串与数据的逻辑组织之间没有直接联系，但是由于栅格数据使用区域填充和真彩色等技术，使它看起来更像“真正的地图”（纸图）。除此以外，栅格图像还有其数字化工作量小，成本低的优势，在纸图转换成数字地图的过程中，可以把有些不太强调拓朴关系的专题图通过扫描的方式，直接转换成计算机可以接收的位图，缺点是图形占用空间大，不能按图形对象和相关属性数据库连接。一般把这种位图文件（如地貌晕渲图或航空影像图）作为地形图的背景层，与矢量地图匹配，可以展示“真实”的地貌形态。

32 属性数据

属性数据主要以数据库的形式出现，图形数据与属性数据一般采用分离组织的方法存储，以增强整个系统数据处理的灵活性。这是以往地图数据库系统中数据的组织原则。在土地信息中，此类数据一般来源地籍管理中的各种登记表册，主要表现形式为数字或者文本，值得欣慰的是，目前各级土地管理部门一般都已经建立地籍信息系统，此类信息大部分已经进入数据库中，如乐山市地籍管理信息系统就是采用地星城镇地籍管理信息系统，宗地属性信息都存放在DBF数据库中，因此在建立土地信息发布系统时，仅需要通过ODBC把属性信息和图形对象关联在一起就行了。

MapGuide对空间数据采用传统的主体文件+索引文件的组织形式，在数据传输上采用CGI技术，解释客户端请求，并由Server经过计算后，把结果通过Web服务器发送到浏览器上，实现网上地图的可视化。另外它还可以内置SQL，实现从属性到空间和从空间到属性的双向信息查询。

4 土地信息数据的获取

41 图形信息

就乐山市中心城区土地管理工作的现状和要求，可以收集到1∶500地籍图、1∶2千道路红线图、1∶5千基准地价图、1∶1万土地利用总体规划图、1∶1千航空影像图。其中1∶500地籍图为矢量图，1∶1千航空影像图为栅格图，其余三种为纸介质图，可以采用扫描和矢量化两种数字化方式转换为数字地图。

42 属性信息

主要来源于城镇地籍测绘成果中的宗地信息部分，包括登记发证过程中的申请表、地籍调查表和审批表的内容，可以按照数据库结构设计的要求，从地籍管理信息系统中直接转换过来。

5 土地信息数据的组织

51 空间数据组织

基于以上数据格式特点，在网上土地信息发布数据组织阶段，应根据不同的数据类型，采取不同的数据分级、分类、分块原则。

511 矢量图形数据的组织

（1）分类原则。MapGuide环境处理矢量数据是按要素类型进行分类，点、线、面和注记数据都可以以SDF文件格式出现。把需要发布的专题图、地形图中包含的图面要素按照不同的比例尺分类提取出来，作为图形显示的不同层，这样就可以通过控制不同的层的显示，在客户端让不同的用户在不同的比例尺下看到自己关心的信息。以1∶500比例尺为例，可以从城镇地籍测绘成果图中，提取出行政区划、街道、宗地界线、建筑物、水域、控制点、宗地号、绿地以及相应标注等多种图层，每个图层都独立成为一个文件，成为电子地图的一层，把所有图层叠加在一起，就是一幅完整的地籍图。用户可以就自己关心的信息，打开或者关闭相应的图层，这样不同的图层组合形成不同的专题图，既简化了图面要素，又减少了图形传输的数据量，提高了浏览速度。

（2）分级原则。在不同的比例尺下，地图所表达的信息量是不同的。在1∶1万的比例尺下，不可能表示出街道乃至建筑物，而在1∶500的比例尺下，可以清楚地表示出房屋的阳台、乃至电杆。在有限的显示屏幕上同时表达不同比例尺下的各种信息，不能突出主题，是不现实的，因此，尽管同一个地图对象可能来源于多种比例尺，但是必须控制在什么样的比例尺下，它是否显示，以什么样的图形符号显示。

512 栅格数据（主要是航片、卫片、地貌晕渲图）分块组织

针对航片、卫片等遥感资料数据量大，网上传输速度慢的特点，采取图形分块、显示分级的数据处理技术。其主要依据是根据显示区域大小，将现有栅格图像划分成多个图形块，每个图形块再依据其所表达信息量多少，确定显示比例尺范围。由于栅格数据经过变形纠正后采用的是1∶1千的分幅管理模式，所以可以以每幅影像图作为一个图形块。这样在网络上传输数据时，只传输可视范围内的影像文件数据，大大的减少传输量，提高浏览速度。

513 图形、图像配准

（1）矢量数据配准。不同比例尺的矢量地图若来源于纸质地图，由于纸质地图在地图编绘阶段的取舍综合不同，必然存在一定的变形和误差，同样区域的数据应该保证具有一致性。具体实施阶段，可以1∶500地籍图为标准，把1∶5千基准地价图、1∶2千道路红线图、1∶1万用地规划图等中小比例尺专题图进行纠正，保证能够正常套接。

（2）矢栅数据配准。栅格数据格式作为地理底图，应该具有地理属性，这是矢、栅地图匹配的基本条件。图形与图像数据之间的格式差异，可以将图像配准到矢量数据，也可以将矢量图形投影到栅格数据坐标系中。采用将航空摄影影像图拉伸和1∶500地籍图相匹配是一种简便的处理办法。

52 属性数据和空间数据的连接

土地信息除了地块形状等空间信息外，还有很大一部分是存放在数据库中的文字、数字等属性信息，对于每一个宗地，只有属性信息和空间信息结合在一起才是完整的宗地信息，如何在客户端同时看到这两种存放形式截然不同的信息呢MapGuide提供了这样的解决方案：在SDF Loader转换矢量图形的时候，可以为每一个地图对象（如宗地号、宗地名称等）赋予一个关键值，类似于数据库中表的主键，通过它就可以和数据库中指定表中的相同主键的记录自动连接在一起。这样在点击地图对象的时候，就可以方便地访问到与之相关联的数据库属性信息，反之如果知道属性信息，也可以非常方便地找到与之相互关联的图形对象并展示出来。

53 土地信息发布信息系统结构

图1 土地发布信息系统拓朴结构图

6 系统功能

61 地图显示内容选择

（1）可以任意叠加所感兴趣的地图图层。

（2）可以控制去掉无关图层。

62 地图数据范围定位

（1）按照图幅号定位（1∶500）。

（2）根据宗地属性快速定位。

（3）根据城市坐标快速定位。

63 空间数据、属性数据查询

（1）根据宗地空间信息查询相应属性信息（使用者、使用年限、用途等）。

（2）根据宗地属性信息查询相应空间信息。

（3）查询土地分等定级情况，直观显示每宗地的基准地价。

64 图上量算

（1）地图对象之间距离量算。

（2）宗地面积量算。

65 通过用户名和密码的管理对客户端访问设置不同权限

7 系统应用价值

（1）高度集成土地管理部门各科室各种格式的图件、数据，达到最大限度的共享。

（2）突破以前基础图件分幅管理的局限，实现不同比例尺、不同数据源的地图横向拼接与纵向的叠加，提高查询速度。

（3）打破时空的限制，实现土地信息异地网上查询。

（4）实现宗地空间数据和属性数据的同步查询。

（5）计算任意地块的面积、边长，为土地招商、市政建设提供科学翔实数据。

（6）系统安全高效，客户端只有浏览、查询权限，不能对数据进行修改，服务器只向浏览器动态传输显示窗口范围内有权浏览的图层，不是把所有地图数据一并传送到客户端，避免了地图数据流失泄密。

（7）建成乐山数字城市空间数据基础平台，其他公共管理部门在本系统基础上，只需添加相应专业图层，即可建成自己的GIS系统，如煤气、公安等，最大限度地避免重复建设。

在软件调试中,观察,学习数据库类的固有属性和方法如下：Powerscript语言里的事务处理对象怎么理解，PowerBuilder程序与数据库之间传递信息的一个结构变量，共有15个成员你可以详细列表它的所有成员看看它的组成PB的应用程序会初始化一个全局的结构体变量,SQLCA,当然你也可以自定义一个自己的事务对象。

1、DBMSstring所使用的数据库管理系统的名字，如Sybase,Oracle,ODBC。

2、Databasestring要连接的数据库名字。

3、UserIDstring连接数据库所用的用户名。有的DBMS不需要此项。

4、DBPassstring用户连接数据库的口令。

5、Lockstring这是数据库的保护级别，一般不必给出。

6、LogIDstring登录到数据库服务器上的用户名，有的DBMS不需要此项，但Sybase和Oracle需要指定这个参数。

7、LogPassstring登录到数据库服务器上的用户口令。这个属性可设可不设，但Sybase和Oracle需要指定口令。

字段、属性都是列的意思

一列的第一个 比如属性是：民族 分量是：汉族 苗族等

可以说 民族是字段名、属性名，都可以

汉族 苗族就是属性值

字段指的是一列。叫字段是从数据库角度的名字，也可以称为属性，属性是从面向对象角度的名字。

属性与字段是对同一个元素不同的称呼。在关系代数中称实体的特性为属性，在关系模型中称实体的特性为字段。它们是二个世界里的概念，有高度的对应关系：

概念世界 计算机世界

实体-------------→记录

实体集-----------→文件

属性-------------→字段

键---------------→键

官方定义：GIS数据库是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合，主要涉及对图形和属性数据的管理和组织。

与其它数据库相比GIS数据库有着自身的一些特点：⑴GIS数据库不仅有与一般数据库数据性质相似的地理要素的属性数据，还有大量的空间数据，即描述地理要素空间分布位置的数据，且这两种数据之间具有不可分割的联系；⑵地理信息系统是一个复杂的巨系统，用多种数据来描述资源环境。即使是一个极小的区域，数据量大；⑶数据库的更新周期比较长，且不是适时更新，它更多的是提供查询作用。上述特点，决定了建立GIS数据库时，一方面应该遵循和应用通用数据库的原理和方法，另一方面还必须采取一些特殊的技术和方法，来解决其它数据库所没有的管理空间数据的问题。

前景不错，规划、国土、交通、环境等行业都有需求，但是行业比较狭窄，而且与政府打交道多，建议具体项目具体对待，专一搞这个划不来。

需要掌握：arcgis桌面软件，oraclespatial，arcsde，arcobject，arcengine等等，最好是跟着项目来，看项目需求什么就学什么，这个搞起来最快。

如果确有兴趣，建议先看看《地理信息系统原理》这本书，武测出的

为了满足对矿业权基本数据的采集、编辑、更新、查询检索、分类、统计分析、图形叠加分析、专题图件制作输出等各种功能的需要，基于ArcGIS与大型数据库研制开发了矿业权实地核查数据库管理软件，实现了对属性数据库和空间数据库一体化的存储与管理。

（一）系统功能模型

全国矿业权管理信息系统主要包括基础数据维护、采矿申请登记管理、采矿权核查数据管理、勘查项目登记管理、探矿权核查数据管理、矿业权核查数据检查处理、矿业权核查空间数据展示、属性数据查询、属性数据统计分析、矿业权空间数据统计分析等子模块（图10-7）。

图10-7 全国矿业权实地核查数据库管理信息系统总体功能框图

（1）基础数据维护：主要包括各种字典数据的基本维护。

（2）采矿申请登记管理：主要包括采矿申请登记的导入、导出、查询、清空等 *** 作。

（3）采矿权核查数据管理：主要包括导入采矿权核查、录入采矿权核查、采矿权核查简单查询、输出对照表、修改采矿权核查、删除采矿权核查、导出采矿权核查、清空采矿权核查等功能。

（4）勘查项目登记管理：主要包括勘查项目登记的导入、查询、清空等 *** 作。

（5）探矿权核查数据管理：主要包括导入探矿权核查、录入探矿权核查、探矿权核查基本查询、输出对照表、修改探矿权核查、删除探矿权核查、导出探矿权核查、清空探矿权核查等功能（图10-8）。

（6）矿业权核查数据检查处理：主要包括数据库内外一致性检查处理、非结构化数据一致性检查、文件标准化处理（统一修改PD F、对照表等文件命名成标准形式）、字符型字段处理、数值型字值处理、日期型字段处理、备注型字段值处理、矿业权重号处理等用例。

（7）属性数据查询：主要包括采矿权核查属性数据查询、探矿权核查属性数据查询两方面，采矿权核查属性数据查询主要包括采矿权核查基本查询、采矿权核查综合查询、采矿权核查属性信息详细显示、采矿权对照表显示、采矿权基本情况说明显示、采矿权过期查询、采矿权登记与核查对比、采矿权快速定位等功能。

图10-8 探矿权核查管理功能框图

探矿权核查属性数据查询主要包括探矿权核查基本查询、探矿权核查综合查询、探矿权核查属性信息详细显示、探矿权对照表查询、探矿权基本情况说明查询、探矿权过期查询、探矿权登记与核查对比、探矿权快速定位等功能。

每一个查询结果均可以随时导出到Excel文件中，而且在查询时可以设置字段的显示情况、是否实现与空间数据的交互。

（8）矿业权属性数据统计分析：主要包括按行政区划统计分析、按矿种统计分析、按发证类别统计分析、按取得方式统计分析、按经济类型统计分析、按开采方式统计采矿权、按勘查阶段统计探矿权、按发证类别与矿种统计分析、按发证类别和开采方式统计分析、按省份与生产规模统计分析、到期矿业权提醒统计分析等多种统计分析功能，每一种统计分析均可以实现实时分析，并且可将统计结果以图形、表格等多种形式输出（图10-9）。

图10-9 矿业权属性统计分析功能框图

（9）矿业权核查空间数据展示：主要包括矿业权核查要素展示、单个采矿权成果查看、单个探矿权成果查看等功能。

矿业权核查要素展示：主要包括采矿权核查点、采矿权核查面、探矿权核查点、探矿权核查面以及基础地理等要素的显示或隐藏、放大、缩小、移动等，以及矿业权核查要素属性查询、空间与属性交互等。

单个矿业权核查成果查看包括采矿权核查成果查看、探矿权核查成果查看两个方面，各自包括属性数据详细显示、单矿业权核查成果数据自动提取、对照表显示、Au-toCAD格式数据显示、ArcGIS数据装载显示、MapGIS数据显示（如果存在）、基本情况说明显示、图件基本说明显示、PDF成果图显示等功能，而且对于ArcGIS格式数据可以实现放大、缩小、移动等各种 *** 作（图10-10）。

（10）矿业权空间数据统计分析：主要包括矿业权属性数据定位查询、矿业权空间分布查询、坐标重叠分析、按行政区分析、按成矿区带分析等功能。

图10-10 单个探矿权核查成果查看功能框图

（二）系统技术框架

为了实现系统总体架构中各子系统及其功能，系统采用基于组件的分层结构设计（如图10-11所示），主要包括应用层、业务层、数据访问层、网络层和数据库层等。

1数据库层

数据库层是矿业权实地核查成果数据存储层，可以存储本地数据或网络数据，采用O racle企业级数据库进行存储，充分利用它的面向对象、空间数据、分区等特性。这一层不但包括全国矿业权实地核查汇总数据，还包括每一个单矿业权的原始数据（属性数据、空间数据）。

2数据访问层

数据访问层是用来完成对后台数据库进行访问为业务处理层提供服务的组件层，由项目组编写的数据访问组件通过ADONET、ArcSDE等数据库引擎实现对数据库访问，实现前台管理信息系统对属性数据、空间数据、非结构性数据的查询、插入、修改、删除等 *** 作。

图10-11 技术体系结构

3业务处理层

业务处理层实现包括各种核查数据（采矿权和/或探矿权）的查询、汇总分析、空间 *** 作、空间查询、空间与属性互 *** 作等业务功能，完成前台客户提交并转换成对业务组件的请求。主要完成对矿业权的属性数据的访问和各种形式的汇总分析、三级成矿区带与矿业权的叠加分析以及空间数据和属性数据互 *** 作等具体业务。

4Web服务层

Web服务层主要用来实现系统的业务处理调用和数据交换，若不采用SOA 架构的系统则可以去掉本层。所有的W eb服务组件均部署在SOA 服务器上，与空间 *** 作有关的W ebGIS组件均部署在ArcGIS Server上（支持SOA）。Web服务层封装了后台业务组件的功能及业务流程，并对外公布访问具体业务处理的接口，为各种形式的客户提供了统一调用的规范，从而实现了客户端类型和位置无关，并通过应用集成实现了数据集成。具体实现的业务处理有对矿业权数据的查询、分析、汇总等，以及对空间数据或空间数据与属性数据的互 *** 作。接收来自客户端的代理类传来的客户请求，调用业务处理层的相应组件进行处理，完成后返回给客户端代理类实例。

5网络传输层

网络传输层是前台客户与Web服务交互的通信通道，前台客户请求是基于>

6客户应用层

客户应用层是通过网络调用部署在SOA 服务器上的Web服务组件或业务逻辑组件的客户工具和代理，可以运行在各种形式的设备上。客户端是NET框架开发的C/S模式的客户端（WinForm）。

（三）开发流程与技术路线

1开发流程

本系统采用过程控制的软件工程方法，采用阶段式、里程碑式的方法进行开发与管理，基于可扩展的组件式及SOA框架进行开发，与其他系统交互。采用UML的面向对象技术进行系统需求采集、功能建模、域信息建模、系统设计、实现、测试及部署，采用数据驱动、用例驱动和测试驱动组合策略开展工作。

按照收集系统需求、分析业务、定制业务流程、系统设计、编码实现、系统测试、系统部署、系统维护的过程进行开发（图10-12）。开发过程中，在每个阶段结束时均进行阶段性的评审。

图10-12 系统开发流程

2技术路线与开发工具

以ESRI公司提供的ArcSDE进行统一的空间数据访问，支持面向对象的数据模型，具有灵活高效的海量数据处理能力、多用户并发访问、高安全可靠共享等特点。后台数据库采用关系和对象－关系数据库。

（1）开发工具：选用Windows平台上最流行、最成熟的集成开发工具之一Microsoft Visual Studio 2008 Team Suite进行开发。

（2）开发语言：采用面向对象程序设计语言C＃作为软件开发主语言；

（3）建模工具：采用IBM Rational Developer Platform和Microsoft Visio作为建模工具；

（4）数据库访问引擎：采用ESRI的ArcSDE、微软ADONET作为数据访问引擎；

（5）GIS组件：C/S模式应用程序基于ESRI公司的ArcGIS Engine进行二次开发，B/S模式系统则基于ArcGIS Server和IIS进行开发，共享组件使用Web服务组件（数据服务、业务服务和地图服务），统一发布到SOA 服务器上；

（6）数据库：采用企业级空间数据库Oraclellg作为后台数据库。

3系统开发模式

采用MVC（MVC:Model-View-Controller，模型－视图－控制器）模式进行软件开发，并融入DAO（DAO:Data Access Object，数据访问对象）、DTO（DTO:Data Transfer Object，数据传输对象）等经典设计模式，规范化编码、文档、版本管理等。图10-13给出了本系统开发时采用的M VC模式。

图10-13 系统的三层开发示意图

MVC中的M（Model）模型用来处理后台数据及业务逻辑；V（View）视图是用来显示后台的属性数据和空间数据的结合体的界面，也可以发送前台用户要处理的请求；C（Controller）控制器则是视图和模型之间的中介，它负责将视图的请求传给具体的模型并处理，将处理的结果通过视图作出相应的显示改变。其中Model层还可以细分成业务处理层和数据 *** 作层，业务处理层不但可以由标准组件来实现，也可以由Web服务组件承担，通过对Web服务组件的访问，保证了C/S的WinForm和B/S的页面执行同一个请求得到的结果是一致的。

（四）系统静态结构图

根据M VC模式对系统功能进行设计，并采用C＃语言具体编码实现相应的类及方法。图10-14展示了系统的总体静态结构图（类图），给出了系统主要的视图类（用户接口/UI）、控制类、模型类（包括接口、模型、实体类等）。

（五）系统动态结构图

1序列图

在面向对象分析与设计中，序列图（Sequence Diagram）是一种重要的交互图，以时间顺序显示参与者向系统发起的事件及对象间交互的图，是一个二维图形。序列图是一种强调时间顺序的交互图，其中对象沿横轴排列，消息沿纵轴按时间顺序排列。序列图中的对象生命线是一条垂直的虚线，它表示一个对象在一段时间内存在。主要用来体现参与实现某个用列各对象之间按顺序执行的一种UML图。

图10-14 系统总体类视图

图10-15给出了采矿权核查与登记对比序列图， *** 作人员在采矿权查询界面中输入许可证号作为查询条件并提交后，系统则创建采矿权对比控制类的一个对象，由控制类对象A创建采矿权核查类的一个对象，并调用这个对象的查询方法，提取采矿权核查表中此采矿权的核查属性信息，创建一个采矿权核查实体CKQCheckEntity的对象，并将此信息保存到这个对象中；由A 创建采矿申请登记类的一个对象，并调用这个对象的查询方法，提取采矿申请登记表中此采矿权登记的属性信息，创建一个采矿权登记实体CKQRegisterEntity对象，并将此信息保存到这个对象中；由控制类对象将返回的核查实体类对象、登记实体类对象逐项进行对比，将对比结果返回并显示在一个新创建的对比窗口中。

2协作图

协作图（（Collaboration Diagram）也是一种重要的交互图，它强调发送和接收消息的对象之间的组织结构，它体现了系统内部的动态情况。一个协作图显示了一系列的对象和在这些对象之间的联系以及对象间发送和接收的消息。对象通常是命名或匿名的类的实例，也可以代表其他事物的实例，例如协作、组件和节点。图10-16给出了探矿权核查要素定位协作图。

图10-15 采矿权核查与登记对比序列图

图10-16 探矿权核查要素定位协作图

（六）系统界面

系统主界面如图10-17所示。系统登录时即给出了目前数据库中矿业权在各省的分布情况，可以通过工具栏中的相应功能进行查询与统计分析。

图10-17 系统主界面

采矿权属性数据查询界面如图10-18所示。可以根据给出的查询条件进行多种组合，快速查找到符合条件的采矿权核查属性信息，查询结果可以随时导出到Excel中，而且由于查询结果中的字段较多，为了提高显示效果，默认只显示主要字段，通过选择可以显示全部字段。采矿权可以根据所属行政区（省、市或县）、许可证号、发证机关、项目类型、矿山名称、开采主矿种、生产规模、开采方式等多种条件进行查询。

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