城市建设综合信息系统的设计与实现

(1.中国人民解放军信息工程大学测绘学院，郑州，450052；2.南京军区73603部队，南京，210049)

摘要:作为土地信息系统的应用领域之一，土地信息系统的信息化发展为城市信息系统的开发建设带来了巨大的发展机遇。其中，城建多媒体资料和城市电子地图作为城建源头调查的重要成果，具有数量大、分布广、资料丰富的特点。用计算机集中管理城建普查数据，对城建综合信息的统计、评价、分析和规划利用具有重要意义。介绍了城建综合信息系统的系统需求分析、系统架构、系统数据库和功能设计，详细讨论了系统实现的关键技术，总结了系统的特点。

关键词:空间器皿；；SQL Server基础类库；城市建设综合信息

土地信息系统是国家信息资源的重要组成部分，正朝着信息化方向发展，逐步成为信息产业的重要组成部分，成为面向21世纪的支柱产业。这场信息革命正在从根本上改变人们生产、生活和相互交往的方式。作为土地信息系统的应用领域之一，市政工程建设领域受到了巨大的冲击，城市信息系统的开发建设也获得了巨大的发展机遇。有了城市测绘，形成了1: 1000、1: 5000、1: 10000的多比例尺电子地图，以及反映城市规划建设的各种规划图、用地图、路网图、红线图、各种格式的文件。此外，土地规划和土地相关信息也需要长期保存和汇总；同时，各种规划图纸需要掩盖起来，上报评估，为领导决策提供依据。传统的存储管理方法已经不能很好地满足需求。利用计算机集中管理城市建设综合信息，可以实现信息整理汇总的科学管理和高效利用，对城市建设综合信息的统计、评价、分析和规划利用具有重要意义。

1系统的需求分析

1.1城建综合信息系统建设目标

本系统主要用于城市建设规划，满足日益增长的业务需求，提供各种辅助工具和全面的信息浏览查询功能，处理各种文件资料(包括相关法律法规、历史档案信息、图片、电子地图、声像文件等。).

1.2系统实现目标

(1)对规划院测绘的多比例尺电子地图、各种格式的文件、图纸和档案、视音频信息进行集中管理。

(2)城市或区域的海量电子地图采用物理分幅存储，逻辑动态拼接管理，实现电子地图从宏观到微观的分层快速聚焦漫游，提供根据地名、道路、图幅的快速查询定位功能。

(3)提供城市道路库和地名库的采集、维护、管理和查询功能。

(4)系统提供了批量信息收集工具，可以快速将分散在计算机中的各种格式的文档、图片、视频、音频文件等信息收集到数据库中进行分类、组织和集中管理，并可以快速浏览和查询。

(5)土地利用图的查询。

(6)系统功能完善，实用性强，界面美观，权限管理功能强。

2系统设计

2.1系统框架结构

城建综合信息系统主要通过数据库管理系统管理四种信息:电子地图、图档信息、文档信息和视频信息。本系统的框架结构如图1所示，展示了系统从数据采集到数据管理、数据处理、数据输出应用的全过程。

图1综合信息管理流程图

城市建设综合信息调查以调查小组的形式进行，通过综合信息的录入和汇总，上报记录综合信息的数据库文件，实现综合信息数据的上报和接收。

(1)系统使用SQL Sever数据库管理多媒体数据的属性信息和电子地图中各要素的属性信息和空间信息，保证了各类信息的安全性和* * *享用性。系统应能管理和查询综合信息，维护数据库等城建综合信息管理的日常工作。

(2)系统的应用体现在查询统计、报表和地图输出、地图要素快速检索和决策支持等方面。

2.2数据管理策略

地图数据包括两部分:空间数据和属性数据。本系统采用全数据库管理的数据管理模式，保证了数据的安全性和观赏性。

2.2.1数据库设计

根据城市建设信息的特点，系统涵盖了地图信息、图片信息、文档信息和视频信息四类信息。

系统使用一个字典表来记录每个综合信息的类别信息。字典就像一个模板，从这个模板中选取的信息会根据模板的变化而变化。字典的设计保证了系统信息的一致性。此外，系统还使用字典记录详细信息和专业信息。

针对每个规划室的各级视频信息，系统设计了一个视频表，记录视频在计算机中的存储路径。

系统采用Sybase公司的Power Designer数据库设计工具进行数据库设计。该建模工具的优点是可以实现概念数据模型和物理数据模型的双向转换。在Power Designer设计好系统的表结构后，将数据库的逻辑结构导入到SQL Sever数据库中，建立物理数据库。

2.2.2地图空间信息管理

对于地图空间信息的管理，系统使用MapInfo的空间数据引擎SpatialWare作为中间件，使用数据库管理系统SQL Server管理空间数据。

2.3系统功能设计

作为城市建设的有力工具，系统应具备地理空间数据、城市要素属性数据和多媒体数据的管理功能，根据子系统功能分为以下几个方面。

2.3.1系统维护子系统

系统管理要设置和维护系统最基本的信息，包括用户设置、密码修改、系统初始化、字典维护等等。

2.3.2信息浏览查询子系统

该子系统主要包括两个功能:多媒体数据浏览和查询；电子地图浏览查询。

多媒体数据主要包括文档、图纸和声像文件。多媒体数据属性信息的浏览查询功能，直接将文档、图形文件、音视频文件的属性数据以表格的形式存储在SQL Server中，并采用“自适应”软件启动技术，使用户在浏览时可以根据文件格式自动启动相应的软件浏览多格式文档，解决了在一个系统中快速浏览不同种类不同格式的信息资料的技术难题。

电子地图的空间信息和属性信息的浏览和查询功能使用SQL Server存储地图对象的位置信息和属性信息。地图对象具有属性信息，如ID和名称。通过ID号即地图对象的代码与属性数据库建立连接，就可以在地图上选择任意区域，并以报表的形式显示查询结果。

2.3.3编辑工具子系统

该子系统实现了城市建设综合信息的添加、删除、保存、打印和浏览功能。

3系统实现技术

3.1系统开发使用基本类库

利用“继承”的思想，在PowerBuilder中进行基于基本类库的系统开发。系统中的PB子窗口和数据窗口对象都是继承自基本类库的祖先窗口和数据窗口对象，这样创建的新对象就会继承祖先对象的所有特征，包括属性、事件、函数等。您还可以适当地修改继承的对象，以满足特定的需要。

基本类库中还有其他可继承的对象，如窗口、按钮、全局函数等。基础类库的设计和实现提高了系统的可维护性，实现了编程的科学一致性。其主要特点可以概括为:精炼* * *，独立于应用。

3.2实现数据的全数据库管理

3.2.1多媒体文件的数据库管理

使用SQL Server中的图像和文本数据类型以及PowerBuilder中的相应blob类型来保存大型文本和图像等数据。

以下函数通常用于在数据库中存储大型文本和图像，并通过使用PowerBuilder开发工具在系统中显示它们:

(1)将数据存储在数据库Updateblob表名称集blob类型字段名称=: BLOB类型变量where子句中。

(2)从数据库中提取数据，通过数据窗口显示常用类型的字段，调用Retrieve。但是，由于Blob类型的数据量非常大，因此客户端的主缓存不适合开放太多空间。PowerBuilder的解决方案是不允许在数据窗口中放置Blob类型的字段，而是提供用于提取Blob类型数据的特殊语句。语法如下:

Selectblob blob into的列名:表名where子句中Blob类型的变量。

3.2.2空间数据的数据库管理

采用MapInfo公司的空间数据引擎作为中间件的数据库管理系统，用SQL Server管理空间数据，用SQL Server直接管理属性数据，实现了空间数据的数据库管理。

SpatialWare可以在大型数据库中存储复杂的MapInfo地图对象，并为其建立空间数据索引，从而在数据库服务器上实现属性数据和空间图形对象数据的统一管理。前端用户可以像访问普通数据库字段一样访问这些图形对象字段，并在客户机/服务器模式下开发一个完整的MapInfo应用程序。如果用户采用SpatialWare技术，它完全可以取代以前基于文件服务器模式的网络应用来享受MapInfo地图文件。

3.3利用PB对基于MapX的控件进行二次开发

MapX是MapInfo公司推出的基于ActiveX技术的可编程控件。它使用与MapInfo Professional一致的地图数据格式，或者使用SpatialWare作为中间件的数据库管理系统管理的空间数据，可以实现MapInfo Professional的大部分功能。在PowerBuilder的可视化开发环境中，我们只需要在设计阶段将MapX控件放入表单中，通过编程设置属性、调用方法或响应时间，就可以实现数据可视化、专题分析、地理查询、地理编码等丰富的GIS功能。MapX组件在PB环境中的应用是使用OLE容器负责PB与MapX的交互通信。首先，将OLE容器的控件插入到窗口中，选择MapX控件将其加载到OLE容器中。包含MapX属性页的按钮自动合并到OLE容器的属性页中，通过打开MapX可以进行各种所需的设置。

4系统特征

利用GIS和MIS集成技术开发的城建综合信息系统的特点如下。

4.1用户友好界面

系统界面的设计注重一致性和个性化的结合，提供了类似浏览器的菜单和大图标工具栏进行命令操作。此外，系统采用了树状的信息浏览窗口，使得浏览更加直观，使用更加方便。

4.2明确用户管理权限

用户管理权限的设计使得不同权限的用户对数据进行不同的操作，可以保证数据的安全性和保密性。

4.3多媒体信息和电子地图信息的多条件查询和统计

系统提供多媒体信息的多条件查询和统计，特别是地图信息的添加和查询，如图2和图3所示。

图2道路交叉口坐标采集

图3地图查询

4.4多媒体信息和电子地图浏览

该系统为多媒体信息和电子地图信息提供了多种形式的浏览，有助于城市建设的顺利开展。如图4所示。

图4绘图浏览

城市建设综合信息系统是以电子地图为载体，以数据库为存储介质，管理城市的文档、图片、视频等海量信息的实用软件系统。实现了多媒体数据库建设的自动化、管理的网络化和查询、统计、分析的可视化。该系统能够满足城市建设的需要，是整理、汇总、管理和高效利用城市建设普查成果的有力工具。当然，系统还存在一些需要改进的问题，如基础类库的功能需要进一步加强，自定义打印表的灵活性需要进一步扩展。

参考

郭保利，康海涛，李东东。PowerBuilder9.0实用分析[M]。北京:电子工业出版社，2004，406 ~ 410。

MapInfo空间软件4.8版用户指南[M/CD]

男子洪堡。组件技术在MIS和GIS集成中的应用[C].中国地理信息系统协会论文集2001，2001。

瑞奇，曲少林，等。用MapX开发地理信息系统[M]。北京:清华大学出版社，2003，173 ~ 200。