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新疆生产建设兵团基础地理信息系统的建设

作者：陈平星

来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第08期

摘要：基础地理信息系统在生产建设中作用十分重要，本文主要介绍了新疆生产建设兵团基础地理信息系统的总体情况，包括技术标准、逻辑和功能结构、运行模式、数据更新与历史数据管理、数据库安全、元数据与数据字典，以及实现的技术。 关键词:基础地理信息系统 数据库 历史数据 元数据 0 引言

新疆生产建设兵团（以下简称新疆兵团）组建于1954年10月，是我国唯一的党政军企合一的特殊组织。在国家实行计划单列，享有计划单列市的各种经济管理权限。新疆兵团领导机关设在乌鲁木齐市，下辖14个生产建设师，179个农牧团场，分布在新疆14个地、州、市境内。

最近这些年，我国国家级、省级的基础地理信息系统都陆续建成。2006年，新疆兵团抓住国家支持边远、少数民族地区基础测绘的机会，开始建设新疆兵团基础地理信息系统。由于此前新疆兵团在基础地理信息上几乎是一片空白，系统的建设可谓困难重重。历时4年，经过新疆兵团各方面的积极努力，终于搭建起了新疆兵团基础地理信息建库的平台，并完成了部分数据的入库工作。

1 新疆兵团基础地理信息系统的建设情况 1.1 实现新疆兵团地理空间信息的公共平台

新疆兵团基础地理信息系统建设的根本目的就是为新疆兵团建立一个基础地理数据管理、更新维护、应用服务的信息化平台，实现全兵团基础地理信息数据资料的汇集、加工、建库、管理、分发和应用服务。

在新疆兵团基础地理信息系统平台的建设中，所涉及的空间地理数据涵盖了整个新疆兵团的基础空间数据。这些数据是其各职能部门相关业务和决策过程中需要的重要基础资料。为了能让用户使用本系统所提供的功能实现对空间信息的访问和使用，在建立新疆兵团基础地理信息系统的同时，建立了新疆兵团地理空间信息服务平台。为此，该系统采用了主流的GIS平台、大型关系数据库技术和现代网络通讯技术，充分考虑了与其它信息系统的开放互联、多源数据交换接口、数据之间的关联的基础上，形成以完备的空间数据库为基础，以开放的空间信息服务平台为依托，建成了新疆兵团地理空间信息的公共平台。 1.2 建立了技术标准体系

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本系统的建设遵循了开放性、兼容性，而相关的技术规范和专业标准就是保证系统开放性和兼容性的重要前提条件。为了实现新疆兵团基础地理信息系统的交互性、兼容性，保证空间数据的共享、应用和动态更新，发挥系统的整体和集成效应。因此，结合已有的数据库标准和新形势，在参照和遵循国家标准、测绘行业标准及相关规范和标准的基础上，结合新疆兵团的实际情况，制定了使用的标准化生产标准，满足新疆兵团基础地理空间信息化建设和可持续发展的要求。其间建成了如数据采集标准、数据质量检查与控制标准、数据交换标准、数据建库标准等一系列技术标准。

在实际工作中，利用上述的技术标准，通过数据的加工和测试，形成了对基础数据的整理、转换、质检和入库的全套解决方案。 1.3 系统的逻辑结构

新疆兵团基础地理信息系统采用标准的三层体系结构（见图1）： 1.3.1 数据层

采用Oracle关系型数据库系统和ArcSDE空间数据引擎实现新疆兵团基础地理信息数据的高效存储和管理。

1.3.2 核心组建层（逻辑层）

通过ArcSDE空间数据引擎实现对空间数据的访问，开发了基于ArcGIS Engine的基础地理信息组建库，实现了空间数据应用的业务逻辑。 1.3.3 应用层

在基础地理信息组建库的基础上，实现了新疆兵团基础地理信息数据库系统的具体应用。 1.4 系统的功能结构

整个系统按运行模式分为C/S和B/S。C/S模式包括数据建库平台、基础地理信息管理子系统、系统维护子系统；B/S模式包括新疆兵团基础地理信息发布子系统。 1.5 系统的运行模式

系统的核心为新疆兵团基础地理信息数据库，在客户端和服务器部署完成后，数据生产者通过数据库管理系统将数据进行整合后，一般用户可以进行浏览和查阅，授权用户可以调阅相应的数据（见图2）。 1.6 系统总体开发技术路线

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1.6.1 基于开放式主流系统开发环境

Microsoft Visual Studio 2005是Windows环境下支持B/S和C/S运行环境的强大的开发工具。本系统运用Microsoft Visual Studio 2005技术把数据库、GIS、Web、多媒体、OpenGL等多种技术集成到应用桌面环境。该系统具有稳定性、运行效率高、简洁冗余少等优点。 1.6.2 基于C/S的体系结构

本系统采用Client/Server为主的体系开发，是以基础地理信息管理系统为主的综合应用集成系统。为了保证系统运行速度和运行效率，采用Client/Server结构用于基础地理信息系统的数据管理及GIS图形应用的功能开发，实现并定制了图形数据的更新操作、空间分析工具以及各种灵活多样的专题图定制功能以满足各类空间数据处理和数据服务需求。 1.6.3 基于Oracle+ArcSDE数据库环境

本系统采用关系数据库Oracle和ArcSDE相结合的技术，统一管理空间数据和非空间数据，确保空间和非空间数据的一体化存储，实现基础空间地理信息的各种海量数据的存储、索引、管理、查询、处理和数据的深层次问题，为前端GIS应用功能开发和空间信息发布提供强有力的支持。

Oracle是现今最强大的大型数据库平台之一，能很好地处理海量数据。ArcSDE是ESRI公司推出的空间数据库引擎，通过ArcSDE空间数据库引擎可将具有地理特征的空间数据和非空间数据统一纳入到Oracle中管理，使GIS应用系统具有了海量数据管理能力，并可利用Oracle强大的管理机制进行高效率的事务处理、记录锁定、并发控制等服务操作。同时，ArcSDE也为客户端应用开发提供了一系列标准的API，通过这些接口，可实现高效的数据访问、查询统计和数据更新。

1.6.4 基于ArcGIS Engine的GIS组件开发

ArcGIS是目前大型GIS应用的主流平台，从数据描述、存储、表达和开发都有一整套专业的技术和产品，有利于用户的数据管理严谨、数据交换便捷、系统更新和迁移方便。ArcGIS Engine针对ArcGIS的GIS功能组件库，使得基于ArcObject的应用开发可以更加灵活，系统加载速度和运行效率都较以往有所提高。 1.7 空间数据库建设

新疆兵团基础地理信息数据库采用了ArcGIS的GeoDatabase数据模型。GeoDatabase是一种先进的空间数据库组织模型，用来管理和存储多种类型的地理信息数据集的定义、完整性规则和行为，包括要素类、拓扑、网络、栅格目录、关系等。GeoDatabase中所有的要素都存储在RDBMS中，既包括每个地理要素集的基础框架结构和规则，又包括实际的空间数据和属性数据。栅格和影像数据同样也可以被关系表管理和存储。在每一个GeoDatabase中包含Feature