1、東莞松山湖綜合地下管線信息系統(tǒng)總體設(shè)計方案說明：由項目經(jīng)理保管，并交總工辦備案廣州城市信息研究所有限公司目 錄1.引言31.1.編寫目的及適用讀者31.2.項目背景31.3.定義、縮寫詞31.4.參考資料42.任務(wù)概述52.1.目標(biāo)52.2.運行環(huán)境52.3.需求概述62.3.1.系統(tǒng)需求62.3.2.要求UPIS達到的目標(biāo)62.4.條件與限制73.總體設(shè)計83.1.系統(tǒng)目標(biāo)83.2.系統(tǒng)流程83.3.設(shè)計思路83.4.系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)93.5.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層設(shè)計103.6.數(shù)據(jù)管理層設(shè)計103.7.分析應(yīng)用層設(shè)計124.接口設(shè)計144.1外部接口144.2內(nèi)部接口155.數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計165.1.數(shù)

2、據(jù)庫設(shè)計思想165.2.數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計165.3.1.數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成175.3.2.地下管線數(shù)據(jù)設(shè)計185.3.3.基礎(chǔ)地形和規(guī)劃信息195.3.4.時態(tài)GIS196.系統(tǒng)功能模塊設(shè)計206.1.數(shù)據(jù)管理層206.1.1.數(shù)據(jù)監(jiān)理206.1.2.數(shù)據(jù)入庫226.1.3.動態(tài)更新246.1.4.系統(tǒng)管理276.1.5.對外服務(wù)296.2.分析應(yīng)用層316.2.1.數(shù)據(jù)查詢326.2.2.空間分析336.2.3.管線工程綜合386.2.4.管線工程輔助設(shè)計396.2.5.其他功能406.2.6.實現(xiàn)方式設(shè)計407.運行設(shè)計417.1.運行模塊的組合417.2.運行控制417.3.運行時間418.出錯

3、處理設(shè)計428.1.出錯輸出信息428.2.出錯處理對象429.維護設(shè)計439.1數(shù)據(jù)維護439.2數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)439.3功能維護43修改記錄：序號版本號修改時間修改概要修改人123456789說明：版本號按01,02,03編制。1. 引言綜合地下管線信息系統(tǒng)將以地下管線探測與綜合性信息系統(tǒng)建立為突破口，提高城市現(xiàn)代化管理水平，解決城市發(fā)展速度加快與城市規(guī)劃、建設(shè)管理手段較為落后的矛盾。逐步使城市建設(shè)管理進入規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化與網(wǎng)絡(luò)化的新階段，產(chǎn)生較大的社會、經(jīng)濟效益。1.1. 編寫目的及適用讀者編寫目的：本總體設(shè)計說明書的編寫目的是說明程序系統(tǒng)的設(shè)計考慮，包括程序系統(tǒng)的基本處理流程、程

4、序系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)、模塊劃分、功能分配、接口設(shè)計、運行設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計和出錯處理設(shè)計等，以向整個設(shè)計期提供關(guān)于程序系統(tǒng)的邏輯和數(shù)據(jù)功能實現(xiàn)方式的總體描述。設(shè)計階段將以此為核心文檔。適用讀者：軟件開發(fā)者。1.2. 項目背景 由于城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展速度快，城鎮(zhèn)規(guī)劃和建設(shè)管理的任務(wù)越來越繁重，壓力也越來越大。管線是城鎮(zhèn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，它的準(zhǔn)確、完整與否，直接影響著城鎮(zhèn)的規(guī)劃、建設(shè)和管理。經(jīng)濟的增長、人口的壓力與現(xiàn)代化的城鎮(zhèn)建設(shè)使得中國絕大多數(shù)城鎮(zhèn)道路不堪重負(fù)。由于我國科學(xué)技術(shù)與管理發(fā)展的歷史原因，我們對城鎮(zhèn)建設(shè)基礎(chǔ)信息的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)字化重視不足，目前所使用的地形圖、地籍圖、規(guī)劃方案、管線等資料大都是

5、紙上記錄或者孤立的CAD文件，很不完整也不規(guī)范。大大增加了城鎮(zhèn)管理的工作量，降低了管理的科學(xué)性、準(zhǔn)確性與效率。本總體設(shè)計說明書所針對的軟件系統(tǒng)是：“東莞松山湖綜合地下管線信息系統(tǒng)”，以下用英文簡稱UPIS表示。1.3. 定義、縮寫詞n UPIS：綜合地下管線信息系統(tǒng)。n 入庫人員：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的入庫和數(shù)據(jù)交換的輸入/輸出操作的有關(guān)人員。n 最終用戶：東莞松山湖 n 軟件開發(fā)者：廣州城市信息研究所有限公司，后面簡稱城信所。n 系統(tǒng)管理員：軟件客戶指定對系統(tǒng)進行日常系統(tǒng)維護、數(shù)據(jù)管理的專業(yè)計算機人員 。1.4. 參考資料1地下管線普查技術(shù)規(guī)程，城信所2. 任務(wù)概述2.1. 目標(biāo)UPIS以實現(xiàn)地下管線的

6、動態(tài)管理，為管線工程實施提供現(xiàn)勢性的高精度的地下管線數(shù)據(jù)，為城市發(fā)展提供決策支持信息為目標(biāo)，力圖使地下管線管理形成一個良性循環(huán)，即：科學(xué)的規(guī)劃管線工程正確實施 現(xiàn)勢的地下管線信息科學(xué)的規(guī)劃。2.2. 運行環(huán)境1) 硬件環(huán)境n 快速以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和因特網(wǎng)n Intel Pentium III/IV高檔微機組成的客戶端n 高性能數(shù)據(jù)服務(wù)器和Web服務(wù)器n 繪圖儀n 數(shù)字化儀（可選）n 掃描儀（可選）2) 軟件環(huán)境n 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：Windows 2000或Windows XPn 客戶操作系統(tǒng)：Windows 98或Windows 2000或Windows XPn GIS 平臺： ArcEnginen

7、 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：Oracle 9i ArcSDE 9 2.3. 需求概述2.3.1. 系統(tǒng)需求2.3.1.1. 竣工測量數(shù)據(jù)的采集與地下管線數(shù)據(jù)庫的更新隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，管線工程的建設(shè)也將不斷進行，這些建設(shè)產(chǎn)生的新的管線信息，需要加入地下管線數(shù)據(jù)庫，不斷補充和更新數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容，保證數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。松山湖需要盡快建立竣工數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)，這里的標(biāo)準(zhǔn)包括內(nèi)外業(yè)技術(shù)規(guī)程，并且進行數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)錄入。2.3.1.2. 信息查詢、空間分析與綜合應(yīng)用最終用戶為了尋找管線規(guī)劃管理工作的科學(xué)依據(jù)，需要檢索地下管線數(shù)據(jù)庫中的信息，要求提供各種形式的檢索方法（如任意區(qū)域查詢、緩沖分析等）；在信息檢索的基礎(chǔ)上有必

8、要對管線的空間位置關(guān)系進行分析，如設(shè)施埋設(shè)深度、管間水平凈距/垂直凈距等，以滿足規(guī)劃綜合的空間分析要求；也還需要掌握管線長度和設(shè)施數(shù)量情況，了解城市管線的總體布局。2.3.1.3. 滿足開放性要求且提供與城市建設(shè)信息系統(tǒng)的切換接口UPIS是城市建設(shè)信息系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，UPIS必須備與城市建設(shè)信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享的能力，同時也要具備查詢基礎(chǔ)地形圖信息、與管線專業(yè)權(quán)屬單位的專業(yè)管線信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享等功能。2.3.2. 要求UPIS達到的目標(biāo)1) 提供支持“數(shù)據(jù)監(jiān)理-數(shù)據(jù)批量入庫”的完整軟件解決方案；2) 提供動態(tài)管網(wǎng)數(shù)據(jù)的監(jiān)理和入庫的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)更新的軟件解決方案；3) 提供和地下管線規(guī)劃管理業(yè)

9、務(wù)一體化的辦公方案；4) 提供豐富的管線編輯功能，和智能化的屬性編輯功能；5) 提供滿足多種業(yè)務(wù)需求的綜合管網(wǎng)分析功能；6) 提供多種形式的查詢統(tǒng)計功能；7) 提供滿足國家規(guī)范的圖件輸出，報表輸出，多種文件格式輸出功能；8) 提供管線定位功能，施工圖設(shè)計審查功能，驗線竣工管理功能，統(tǒng)計查詢分析功能；9) 在界面和功能的開發(fā)上，要面向規(guī)劃管理，符合工程設(shè)計習(xí)慣，使系統(tǒng)容易掌握和使用。2.4. 條件與限制略。3. 總體設(shè)計3.1. 系統(tǒng)目標(biāo)探討有效的管線管理機制和尋求新的管線系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)。實現(xiàn)實地探查、測量與成圖一體化的管線更新方案；外業(yè)勘測、內(nèi)業(yè)錄入成圖和建立信息系統(tǒng)的一體化建庫方法，建立“數(shù)據(jù)

10、轉(zhuǎn)換與監(jiān)理入庫相結(jié)合、現(xiàn)狀入庫與竣工測量相結(jié)合、規(guī)劃審批與現(xiàn)狀信息相結(jié)合”的系統(tǒng)建設(shè)一體化模式，為城市綜合性管線信息系統(tǒng)的建設(shè)提供先導(dǎo)和示范作用。3.2. 系統(tǒng)流程UPIS體現(xiàn)了GIS技術(shù)以數(shù)據(jù)為核心的思想，UPIS的流程經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)檢查、入庫成圖、綜合應(yīng)用、動態(tài)更新等階段，系統(tǒng)的整個流程如下圖：3.3. 設(shè)計思路（） 為確保UPIS數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，在對原有數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)入庫的同時，必須同時開展竣工測量及現(xiàn)勢數(shù)據(jù)入庫的工作。（） UPIS的輔助圖形數(shù)據(jù)必須包括規(guī)劃地下管線、規(guī)劃道路紅線、河道藍線、現(xiàn)狀道路邊線和中線，這些信息是系統(tǒng)進行各種分析的重要依據(jù)。（） 以地理信息系統(tǒng)技術(shù)為核心，

11、實現(xiàn)任意斷面自動生成與分析、網(wǎng)絡(luò)分析、管線工程規(guī)劃綜合、管線工程輔助設(shè)計等具有空間決策支持或?qū)＜蚁到y(tǒng)雛形的分析與設(shè)計功能。（） 可結(jié)合WEBGIS技術(shù)，實現(xiàn)遠程辦公和信息發(fā)布。（） 為相關(guān)的建設(shè)單位提供管線信息服務(wù)，實現(xiàn)先進技術(shù)與實用、效益的統(tǒng)一。3.4. 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)模式，即：以規(guī)劃管線數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀管線數(shù)據(jù)、歷史管線數(shù)據(jù)、規(guī)劃道路紅線數(shù)據(jù)、河道藍線數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀道路數(shù)據(jù)等組成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層；以綜合地下管線數(shù)據(jù)庫、規(guī)劃辦公信息庫和基礎(chǔ)地形圖庫組成的數(shù)據(jù)管理層；以綜合地下管線信息系統(tǒng)為平臺的系統(tǒng)分析應(yīng)用層。見下圖：規(guī)劃管線數(shù)據(jù)現(xiàn)狀管線數(shù)據(jù)歷史管線數(shù)據(jù)規(guī)劃道路紅線數(shù)據(jù)河道藍線數(shù)據(jù)現(xiàn)狀道路

12、數(shù)據(jù)綜合地下管線數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)地形圖庫規(guī)劃辦公信息庫綜合地下管線信息系統(tǒng)平臺圖形查詢與統(tǒng)計空間分析管線工程綜合管線輔助設(shè)計管線規(guī)劃報建分析應(yīng)用層數(shù)據(jù)管理層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層圖3.2 UPIS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖上圖所示的系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)層指明了數(shù)據(jù)的來源，管理層指明了數(shù)據(jù)的組織管理模式，應(yīng)用層則說明了系統(tǒng)功能的劃分。數(shù)據(jù)管理層包括綜合地下管線數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)，對于規(guī)劃辦公信息庫和基礎(chǔ)地形圖庫在UPIS中只涉及調(diào)用；分析應(yīng)用層包括基于綜合地下管線信息系統(tǒng)平臺的各種管線綜合應(yīng)用功能。3.5. 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層主要討論空間數(shù)據(jù)庫中存儲數(shù)據(jù)的內(nèi)容、組織方式和存儲機制。（） 數(shù)據(jù)的內(nèi)容地下管線數(shù)據(jù)包括了現(xiàn)狀

13、管線數(shù)據(jù)、規(guī)劃管線數(shù)據(jù)、歷史管線數(shù)據(jù)，而主要輔助數(shù)據(jù)包括了規(guī)劃道路紅線數(shù)據(jù)、河道藍線數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀道路數(shù)據(jù)，這樣就構(gòu)成一個完整的地下管線數(shù)據(jù)庫；同時系統(tǒng)使用基礎(chǔ)地形圖庫作為系統(tǒng)背景圖，還必須考慮使用規(guī)劃信息數(shù)據(jù)，包括總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃等規(guī)劃成果數(shù)據(jù)，用地紅線等規(guī)劃控制數(shù)據(jù)以及規(guī)劃業(yè)務(wù)文檔、城建檔案等規(guī)劃管理數(shù)據(jù)。（） 數(shù)據(jù)的組織建立一整套完整的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（分層、結(jié)構(gòu)、編碼）使空間數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中按“子庫>大類>小類”的原則組織，根據(jù)數(shù)據(jù)用途和類型對數(shù)據(jù)進行分級細化，增強整個數(shù)據(jù)庫的邏輯性，提高數(shù)據(jù)的訪問效率，使用戶可以方便地提取各類專題信息實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的疊加調(diào)用。同時對

14、數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以實體為單位建立時間索引，以增量的形式記錄實體的變化，在用戶可以方便地實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的同時，大大地節(jié)省了數(shù)據(jù)存儲所需要的空間。（） 數(shù)據(jù)的存儲機制根據(jù)數(shù)據(jù)格式的不同采用不同的存儲機制。對于矢量數(shù)據(jù)采用SDE提供的GEODATABASE模型對數(shù)據(jù)建模，通過面向?qū)ο蟮募夹g(shù)將數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的操作細化到具體的某一個空間實體。3.6. 數(shù)據(jù)管理層設(shè)計數(shù)據(jù)管理層是以綜合地下管線數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，為保證地下管線數(shù)據(jù)庫的正常運轉(zhuǎn)而開發(fā)的系統(tǒng)平臺。本著這個原則將數(shù)據(jù)管理層細化為數(shù)據(jù)監(jiān)理、數(shù)據(jù)入庫、動態(tài)更新、系統(tǒng)管理、元數(shù)據(jù)管理、對外服務(wù)幾個模塊。以下對這幾個模塊做簡要地描述，后面的第六章將就這幾個模塊的具

15、體實現(xiàn)做詳細地論述。（） 數(shù)據(jù)監(jiān)理外業(yè)探測的數(shù)據(jù)由于各種原因?qū)е聰?shù)據(jù)存在著問題，而地下管線數(shù)據(jù)是信息系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)，所以外業(yè)探測的數(shù)據(jù)不能夠直接進入到綜合地下管線數(shù)據(jù)庫中。通過使用人工對數(shù)據(jù)進行檢查效率太低，為了提高數(shù)據(jù)入庫效率，本系統(tǒng)設(shè)計計算機邏輯查錯功能，使得用戶能夠快捷、明確地指出勘測數(shù)據(jù)的信息遺漏、對應(yīng)關(guān)系錯誤等問題，保證進入綜合地下管線數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確無誤的。（） 數(shù)據(jù)入庫提供高度自動化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換入庫程序，以地下管線探測及信息化技術(shù)規(guī)程和國家現(xiàn)行規(guī)范作為計算機成圖的標(biāo)準(zhǔn)，通過計算機將勘測處理后的中間數(shù)據(jù)自動生成相應(yīng)的管線數(shù)據(jù)送入地下管線數(shù)據(jù)庫。能夠接收管線規(guī)劃方案和設(shè)計方案的圖

16、形交換格式作為其他輔助數(shù)據(jù)。（） 動態(tài)更新現(xiàn)代化城市建設(shè)速度不斷加快，地下管線的分布情況也在不斷變化，地下管線數(shù)據(jù)庫作為綜合地下管理信息系統(tǒng)的核心，必須實時更新才能保證它的正確性和現(xiàn)勢性，動態(tài)更新功能保證綜合地下管線信息系統(tǒng)的正常運行，在城市的規(guī)劃建設(shè)中發(fā)揮更重要的作用。（） 系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理模塊的功能包括安全管理、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫版本管理。其中安全管理是指對系統(tǒng)建立完整的用戶管理體系，對數(shù)據(jù)進行嚴(yán)格的權(quán)限設(shè)置，保證存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以被正確、合理地使用；數(shù)據(jù)備份是指提供數(shù)據(jù)庫的備份功能，建立科學(xué)的備份計劃，合理地對數(shù)據(jù)庫進行備份工作，以防止突發(fā)事故對數(shù)據(jù)庫造成的破壞；數(shù)據(jù)恢復(fù)是

17、指當(dāng)數(shù)據(jù)庫遭受人為或自然的損壞后根據(jù)數(shù)據(jù)庫的備份信息自動對數(shù)據(jù)庫進行恢復(fù)；版本管理主要是對歷史數(shù)據(jù)進行維護，提供對歷史數(shù)據(jù)的合并和刪除功能，同時使用戶可以瀏覽指定時刻的歷史數(shù)據(jù)；（） 元數(shù)據(jù)管理對數(shù)據(jù)庫中的所有元數(shù)據(jù)信息提供統(tǒng)一的管理功能，具體實現(xiàn)元數(shù)據(jù)的輸入、輸出、查詢、編輯以及對元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的修改和擴充。（） 對外服務(wù)提供對外服務(wù)的能力，包括相關(guān)GIS格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)出、圖形打印、報建管線圖生成等。3.7. 分析應(yīng)用層設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計目的是為了拓展系統(tǒng)的使用范圍，更大發(fā)揮地下管線數(shù)據(jù)在城市建設(shè)中的作用。針對系統(tǒng)的這一特點，我們提出以空間數(shù)據(jù)為框架來組織綜合數(shù)據(jù)、以地理信息系統(tǒng)為平臺（或軟件工具）來管

18、理、分析和應(yīng)用綜合數(shù)據(jù)。依據(jù)這樣的設(shè)計思路，我們采用C/S的網(wǎng)絡(luò)模式，針對系統(tǒng)功能的特點將系統(tǒng)應(yīng)用層細分為五大模塊，即：圖形查詢與統(tǒng)計、空間分析、管線工程綜合、管線輔助設(shè)計、其他功能。我們在第六章將詳細介紹這五大模塊的設(shè)計，本節(jié)僅簡單提出模塊的設(shè)計思路。（） 圖形查詢與統(tǒng)計數(shù)據(jù)查詢與查詢效率一直是建立信息系統(tǒng)的重要指標(biāo)，根據(jù)城市規(guī)劃與建設(shè)管理的要求，綜合地下管線信息系統(tǒng)除具有一般的圖形、屬性交互式查詢，圖形屬性的SQL 查詢等通用GIS查詢功能之外，還應(yīng)具有綜合查詢與管理功能。（） 空間分析空間分析模塊內(nèi)容包括符合管線工程管理習(xí)慣和專家分析雛形的斷面分析、交叉口分析。斷面分析是道路與管線工程規(guī)

19、劃設(shè)計、管理的基礎(chǔ)，也是地下管線工程綜合的主要依據(jù)，它可分為縱斷面與橫斷面(包括任意角度的斜斷面)兩種，必須提供任意地點的斷面圖自動生成功能。交叉口分析就是分析管線相交位置的空間關(guān)系，其結(jié)論可作為管線是否合理分布的依據(jù)。（） 管線工程綜合城市中各種管線，各有其技術(shù)要求，一般都由專業(yè)部門設(shè)計與施工，如何使這些管線工程在空間安排上及建造的時間順序上，能夠很好地配合，而不至于發(fā)生矛盾，就需要綜合和協(xié)調(diào)各方面的關(guān)系。城市規(guī)劃中的管線工程綜合就是將這些地上、地下的管線結(jié)合道路及其它設(shè)施，加以全面合理的安排，解決其中可能發(fā)生的各種矛盾。（） 管線輔助設(shè)計管線規(guī)劃設(shè)計中的設(shè)計計算、繪圖和分析評價等工作大多數(shù)

20、是以常規(guī)的手工方式進行的，規(guī)劃人員在方案的設(shè)計和修改當(dāng)中要投入大量的精力和時間。此外，由于管線設(shè)計所涉及的因素多，信息量大，手工作業(yè)較難以對方案作全面細致的分析和多方案的比較。結(jié)果往往造成規(guī)劃管線與現(xiàn)狀管線矛盾，重復(fù)設(shè)計嚴(yán)重。建立地下管線數(shù)據(jù)庫后，實現(xiàn)利用計算機進行管線輔助設(shè)計，以減輕規(guī)劃設(shè)計人員的工作，準(zhǔn)確設(shè)計方案，是地下管線信息系統(tǒng)所必須具有的綜合應(yīng)用功能之一。（） 其他功能其他功能包括圖形打印和管線數(shù)據(jù)輸出，實現(xiàn)方便的管線資料提供和管線設(shè)計分析。4. 接口設(shè)計4.1外部接口（） 用戶界面UPIS的數(shù)據(jù)管理層的功能界面是標(biāo)準(zhǔn)的Windows圖形界面，全部為中文菜單，系統(tǒng)進行界面設(shè)計過程中，

21、依照Windows應(yīng)用程序設(shè)計習(xí)慣，從菜單設(shè)計到工具欄布置，盡量尊重用戶的操作習(xí)慣，并對用戶界面提供詳盡的使用說明，用戶通過鼠標(biāo)和鍵盤，可以輕松完成所有的系統(tǒng)操作，在具體的操作中，每一步都提供相應(yīng)的提示，指示用戶正確的操作步驟；對于長時間的操作任務(wù)，系統(tǒng)提供進度條指示，提示系統(tǒng)目前狀態(tài)。（） 軟件接口綜合系統(tǒng)使用的地下管線數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用ArcSDE + Oracle 來存儲數(shù)據(jù)，各個用戶終端通過向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)，完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和查詢功能。UPIS通過操作系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的支持功能，使用數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序和TCP/IP協(xié)議完成數(shù)據(jù)獲取，實現(xiàn)客戶端與服務(wù)器之間的通信。（

22、） 硬件接口UPIS的數(shù)據(jù)管理功能運行于管理部門的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)中的各個終端與服務(wù)器通過網(wǎng)卡和hub相連，使用TCP/IP協(xié)議完成信息傳輸和文件、打印共享。UPIS的應(yīng)用功能可以運行于管理部門的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，使用TCP/IP協(xié)議完成信息傳輸和文件、打印共享。4.2內(nèi)部接口各個模塊（子系統(tǒng)）之間的接口見下表：模塊名稱相聯(lián)系的模塊接口實現(xiàn)描述數(shù)據(jù)監(jiān)理數(shù)據(jù)入庫生成中間格式數(shù)據(jù)給入庫模塊使用數(shù)據(jù)入庫分析應(yīng)用生成系統(tǒng)應(yīng)用的最終格式數(shù)據(jù)，提供給分析應(yīng)用使用動態(tài)更新分析應(yīng)用更新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來保證分析應(yīng)用使用數(shù)據(jù)的正確安全管理數(shù)據(jù)管理、分析應(yīng)用管理各個系統(tǒng)的用戶登陸和權(quán)限分配數(shù)據(jù)管理分析應(yīng)用安全管理根據(jù)分配的權(quán)限

23、讓用戶執(zhí)行相應(yīng)的操作分析應(yīng)用數(shù)據(jù)入庫、動態(tài)更新調(diào)用數(shù)據(jù)入庫、動態(tài)更新的處理結(jié)果5. 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1. 數(shù)據(jù)庫設(shè)計思想本次設(shè)計的主導(dǎo)思想是：利用Esri ArcSDE提供的全新的空間數(shù)據(jù)存儲模型Multi-user GeoDataBase 對空間數(shù)據(jù)進行存儲管理，利用VB結(jié)合ArcInfo 8 提供的COM接口作為開發(fā)平臺，堅持實用性、先進性、擴充性的設(shè)計 原則，建立一個開放的、靈活的綜合管線庫。 地下管線數(shù)據(jù)庫地下管線數(shù)據(jù)管線的線管線點輔助數(shù)據(jù)道路規(guī)劃信息基礎(chǔ)地形(道路除外)現(xiàn)狀道路規(guī)劃道路水系鐵路注記坐標(biāo)格網(wǎng)元數(shù)據(jù)圖5.1 UPIS數(shù)據(jù)構(gòu)成圖5.2. 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計作為一個城市級別的空

24、間數(shù)據(jù)庫，綜合地下管線數(shù)據(jù)庫必須面對不同的用戶或應(yīng)用群體，系統(tǒng)的主要需求表現(xiàn)在各類數(shù)據(jù)的快速檢索查詢、數(shù)據(jù)的更新與維護以及數(shù)據(jù)的安全等等多個方面，所以必須對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行合理的組織和分類來滿足上述需求。數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計主要是根據(jù)數(shù)據(jù)的不同應(yīng)用對數(shù)據(jù)進行分類組織。5.3.1. 數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成建立地下管線信息系統(tǒng)理所當(dāng)然要管理地下管線的線與點，還需要有道路、基礎(chǔ)地形、規(guī)劃信息等輔助要素。其中道路最為重要，對于全市范圍的綜合地下管線信息系統(tǒng)，建立的最直接目的就是管理道路下(上)的各種管線，管線的規(guī)劃審批、施工管理都是以道路為依據(jù)的。（） 地下管線數(shù)據(jù)地下管線數(shù)據(jù)包括了規(guī)劃管線數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀管線數(shù)據(jù)、歷

25、史管線數(shù)據(jù)三個大部分，對每個大類按管線類型進行分類，其中每一個管線類型包含點和線兩種實體模型。（） 道路數(shù)據(jù)道路要素實際上可分兩層，一層是現(xiàn)狀道路，另一層為規(guī)劃道路。特別是規(guī)劃道路紅線，它是管線工程規(guī)劃審批的依據(jù)，也是規(guī)劃撥地管理的主要依據(jù)；它的制定與調(diào)整有一套完整的管理體制與要求，是相對固定的、強制性的。（） 背景地形地形數(shù)據(jù)含有政區(qū)、居民地、交通與管網(wǎng)、水系及水利工程設(shè)施、地貌、地名、測量控制點等內(nèi)容。它既包括以矢量結(jié)構(gòu)描述的帶有拓?fù)潢P(guān)系的空間信息又包括以關(guān)系結(jié)構(gòu)描述的屬性信息。在綜合地下管線系統(tǒng)中，只考慮地形圖的調(diào)用和一些結(jié)合管線的簡單分析，不涉及復(fù)雜的地形拓?fù)浞治?。（?規(guī)劃信息規(guī)劃信

26、息數(shù)據(jù)包括規(guī)劃數(shù)據(jù)成果數(shù)據(jù)庫、電子報批數(shù)據(jù)庫等信息。由于UPIS與規(guī)劃辦公的工作是不可分割的，這里要考慮與規(guī)劃辦公的信息交換問題。5.3.2. 地下管線數(shù)據(jù)設(shè)計1 管線空間模型管線的線與管線的點從圖形形狀上可分為：管線的線管線的點直線圓弧曲線一般探測點(位置點，用1.0的空心圓表示)特征點(依管線種類不同而異，如給水有：彎頭、三通、四通等)附屬物點(依管線種類不同而異，如給水窨井、消防檢、閥門等)圖5.2 管線空間模型各種管線點的顏色同管線線的顏色一樣，依管線類型進行分類，各種管線點的符號參見國家建設(shè)部關(guān)于管線信息系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)規(guī)程規(guī)定。2 一條管線的定義一條管線就是由管線點按一定連接關(guān)系構(gòu)成

27、的線，代表實地管線的走向，該管線在計算機內(nèi)的管理就產(chǎn)生如下問題：n 這條管線的起點在何處？終點在何處？n 這條管線的管徑一樣嗎？材料一樣嗎？埋沒年代一樣嗎？要回答上述問題，就必須賦予計算機內(nèi)的每條管線以嚴(yán)格的定義，這關(guān)系到整個地下管線信息系統(tǒng)的綜合查詢，網(wǎng)絡(luò)分析，斷面生成與地下管線工程綜合的性能實現(xiàn)，為同日常管理用圖，竣工測量，管線工作用圖習(xí)慣一致。一條管線的定義：按管線連接關(guān)系以下列管線點為管線的起點和終點：n 特征點(三通、四通、人孔)n 附屬物(閥門、消防栓、窨井、接線箱、污水篦、手孔、上桿)n 變徑點n 變材點n 埋設(shè)年代變化點n 權(quán)屬單位變化點n 報建案號變化點5.3.3. 基礎(chǔ)地形

28、和規(guī)劃信息在本系統(tǒng)只涉及對這兩種數(shù)據(jù)的調(diào)用，不涉及數(shù)據(jù)的組織和管理。5.3.4. 時態(tài)GIS由于環(huán)境的不斷改變，地理數(shù)據(jù)庫也需要不斷更新。在很多的實際應(yīng)用中不但需要瀏覽數(shù)據(jù)庫中的現(xiàn)勢數(shù)據(jù)，也要可以回放過去某一時刻某一地理區(qū)域當(dāng)時的情況。這就需要在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計中考慮數(shù)據(jù)的時間序列的問題。在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計中以實體為單位建立時間索引，數(shù)據(jù)的變更以實體的變化為事件觸發(fā)。這樣就可以在數(shù)據(jù)庫中將實體的變化全部存儲起來，使用戶可以以時間軸上的時間段過濾空間數(shù)據(jù)，作到任意時間點數(shù)據(jù)快速回放。6. 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)，綜合地下管線信息系統(tǒng)的系統(tǒng)功能可分為數(shù)據(jù)管理層和分析應(yīng)用層兩大部分，除了數(shù)據(jù)監(jiān)理

29、系統(tǒng)外，在C/S結(jié)構(gòu)中，其他功能作為一個完整系統(tǒng)考慮。6.1. 數(shù)據(jù)管理層根據(jù)總體設(shè)計的內(nèi)容，綜合地下管線的數(shù)據(jù)管理層的功能包括數(shù)據(jù)監(jiān)理、數(shù)據(jù)入庫、動態(tài)更新、系統(tǒng)管理、對外服務(wù)六個部分，下面針對各部分的內(nèi)容、具體功能要求、系統(tǒng)實現(xiàn)策略進行詳細闡述。數(shù)據(jù)管理層數(shù)據(jù)入庫動態(tài)更新系統(tǒng)管理6.1 數(shù)據(jù)管理層功能結(jié)構(gòu)圖對外服務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)理6.1.1. 數(shù)據(jù)監(jiān)理以地下管線內(nèi)業(yè)處理技術(shù)規(guī)程為指導(dǎo)，實現(xiàn)管線數(shù)據(jù)的計算機監(jiān)理子系統(tǒng)。地下管線數(shù)據(jù)在探測的過程中由于許多不可預(yù)見的因素導(dǎo)致外業(yè)勘測單位采集的地下管線數(shù)據(jù)的一致性和完整性不可避免的受到破壞，計算機監(jiān)理查錯實現(xiàn)地下管線勘測電子成果的邏輯查錯，保證數(shù)據(jù)的正確性和

30、完整性。計算機數(shù)據(jù)監(jiān)理子系統(tǒng)主要功能包括：數(shù)據(jù)查錯、數(shù)據(jù)分幅、數(shù)據(jù)編輯，如下面功能結(jié)構(gòu)圖6.2。6.2 計算機數(shù)據(jù)監(jiān)理子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)監(jiān)理數(shù)據(jù)查錯數(shù)據(jù)編輯如果外業(yè)勘測單位所提交的數(shù)據(jù)不滿足計算機監(jiān)理規(guī)定要求，就不能保證勘測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。因此，在計算機數(shù)據(jù)監(jiān)理子系統(tǒng)中設(shè)計了數(shù)據(jù)文件查錯功能，使得在監(jiān)理入庫的第一步中就對數(shù)據(jù)格式進行錯誤檢查，以保證各個數(shù)據(jù)文件（包括數(shù)據(jù)庫、管線編碼文件）的正確性，確保整個監(jiān)理入庫工作的順利進行。本模塊完成測區(qū)數(shù)據(jù)庫的錯誤檢查功能，包括數(shù)據(jù)檢查自定義、數(shù)據(jù)庫初始化檢查、管線管點屬性檢查、數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系檢查，檢查的結(jié)果自動生成錯誤信息文件，并提供給

31、用戶保存、打印錯誤信息等功能。圖6.3 數(shù)據(jù)檢查自定義規(guī)則自定義管線類型定義數(shù)值范圍定義管線設(shè)施定義字段對照表定義字段檢查定義 初始化檢查檢查表結(jié)構(gòu)檢查測區(qū)信息表檢查坐標(biāo)范圍建立圖幅列表圖6.4 數(shù)據(jù)庫初始化檢查非空檢查孤立點檢查屬性檢查邏輯關(guān)系檢查填寫規(guī)范檢查數(shù)值范圍檢查連續(xù)性檢查數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)檢查數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)檢查圖6.5 管線管點屬性檢查圖6.6 邏輯關(guān)系檢查數(shù)據(jù)瀏覽操作包括對測區(qū)信息表的瀏覽，管線管點表瀏覽；數(shù)據(jù)編輯操作包括對測區(qū)信息表的編輯，對管線點屬性表的編輯，對管線線段表的編輯。對于管線點屬性表和管線線段表，更新類型有追加、刪除、修改等，而對于測區(qū)信息表，每個數(shù)據(jù)庫只有一條記錄，只需要進行數(shù)

32、據(jù)修改操作。數(shù)據(jù)編輯編輯測區(qū)信息表添加管線、管點刪除管線、管點編輯管線、管點圖6.7 數(shù)據(jù)編輯6.1.2. 數(shù)據(jù)入庫建立一個綜合地下管線數(shù)據(jù)庫，并使數(shù)據(jù)庫具有較好的兼容性、擴展性，滿足管理系統(tǒng)的要求，包括管線數(shù)據(jù)和地形圖入庫，地形圖按國家標(biāo)準(zhǔn)分層，涉及面狀要素的封閉表示并填充顏色。管線圖形生成及顏色與符號標(biāo)準(zhǔn)化、管線對象定義、圖形與屬性關(guān)聯(lián)，獲得滿足制圖與管理要求的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)入庫的主要功能包括：計算機成圖、圖形數(shù)據(jù)編輯（這部分放在動態(tài)更新說明）、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。6.8 數(shù)據(jù)入庫功能結(jié)構(gòu)圖 數(shù)據(jù)入庫地下管線入庫圖形數(shù)據(jù)編輯坐標(biāo)轉(zhuǎn)換本系統(tǒng)GIS平臺采用了ARCINFO，而ARCINFO提供了一種很簡單的

33、數(shù)據(jù)格式，能方便地將MDB文件中的數(shù)據(jù)通過程序轉(zhuǎn)換成圖形數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機監(jiān)理查錯子系統(tǒng)生成的轉(zhuǎn)換文件滿足這種MDB格式要求。在入庫程序中利用ARCINFO提供的繪制圖形命令，將這些MDB文件轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的管線的線、點圖形。同時入庫子系統(tǒng)具有很強的圖形屬性聯(lián)接功能，在生成管線圖形的同時，將測量單位提交的管線點成果表及由計算機監(jiān)理查錯子系統(tǒng)提取出的管線的線屬性文件與各對應(yīng)管線點、線相連，為各管線點、管線的線賦予一定的屬性，實現(xiàn)圖文一體化。同時提供用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自定義工具，用戶可以自定義管線類型，管線屬性字段。為了保證管線數(shù)據(jù)滿足規(guī)程要求，還要提供從MDB數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換到ARCINFO數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換文件，為

34、了保證生成的圖形滿足規(guī)范。我們在下ARCINFO建立了一套符號庫，并開發(fā)了顏色和符號標(biāo)準(zhǔn)化程序，經(jīng)過該程序的處理，可生成滿足制圖與管理要求的ARCINFO數(shù)據(jù)。在地下管線入庫的時候根據(jù)管線管理和應(yīng)用的特點還應(yīng)考慮以下幾點，n 無縫拼接機制建立接邊判斷的機制，檢查管線是否需要和數(shù)據(jù)庫中的管線接邊，需要則執(zhí)行接邊操作，數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)是無縫拼接，圖6.9接邊后的情況。n 入庫的完整性和準(zhǔn)確性應(yīng)該保證入庫數(shù)據(jù)全部導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，不丟失幾何信息和屬性信息。n 入庫的效率應(yīng)該保證地下管線數(shù)據(jù)入庫的效率，縮短入庫時間。整個子系統(tǒng)開發(fā)模式采用C/S結(jié)構(gòu)，用VB、ArcEngine開發(fā)前端圖形操作程序，用A

35、rcSDEOracle9i為后端服務(wù)器。利用ArcEngine作為前端開發(fā)工具是因為其具有良好的集成能力，對于本身的圖形處理有其獨到之處，本系統(tǒng)通過借助它們的圖形處理能力，進行二次開發(fā)，大大提高效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如圖6.9所示為數(shù)據(jù)入庫開發(fā)模式示意圖。Visual Basic、ArcEngineArcObjects、AutoCAD客戶端ArcSDE服務(wù)器Oracle 9i圖6.9 數(shù)據(jù)入庫開發(fā)模式示意圖6.1.3. 動態(tài)更新為了確保綜合地下管線信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性與動態(tài)管理，必須在有計劃分區(qū)、分期開展竣工測量。竣工測量的技術(shù)要求總體上應(yīng)滿足地下管線探測及信息化技術(shù)規(guī)程，一般要求在施工前報建，

36、敷設(shè)埋土前有竣工測量?？⒐y量的成果數(shù)據(jù)文件要符合技術(shù)規(guī)程要求，經(jīng)計算機查錯、監(jiān)理、轉(zhuǎn)換再入庫。其計算機監(jiān)理要求應(yīng)與前面一致?？⒐y量入庫是追加、更新與修改數(shù)據(jù)，涉及到圖形與屬性的編輯功能，必須開發(fā)相應(yīng)的編輯功能。綜上所述，動態(tài)更新應(yīng)該包含以下功能，功能結(jié)構(gòu)如圖6.10所示。6.10 動態(tài)更新功能結(jié)構(gòu)圖 動態(tài)更新竣工管線入庫數(shù)據(jù)合并數(shù)據(jù)編輯此部分內(nèi)容與管線入庫原理和功能基本相同，可參考6.2.2部分，再次不再重復(fù)說明。將竣工測量的管線數(shù)據(jù)合并到現(xiàn)狀管線數(shù)據(jù)庫中，保證數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。提高數(shù)據(jù)合并的效率，設(shè)計誤差分析和沖突處理功能，能快捷、明確完成合并，如圖6.11。圖6.11 竣工合并竣工管線現(xiàn)狀

37、管線竣工現(xiàn)狀合并后竣工現(xiàn)狀合并竣工現(xiàn)狀合并前現(xiàn)狀管線竣工管線存在誤差提供圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的同步編輯功能，實現(xiàn)對增加、修改、刪除、截斷。保證點號的唯一性、對新舊管線連接點處理，自動更新編輯后的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)編輯管點編輯管線編輯屬性編輯圖6.12 數(shù)據(jù)編輯（） 管點編輯包括新增、修改、刪除、移動等管線編輯功能，如： 新增：管點可以根據(jù)絕對坐標(biāo)得到，同時也可以通過選擇一條管線，指定起始端點，依次指定遞增距離，截斷一條管線得到。修改：管點移動移動某一管點，隨之連接的管線一起隨之移動。刪除：選擇，刪除，對應(yīng)的管線信息也要作相應(yīng)改動。移動：選擇管點利用鼠標(biāo)拖動到新的位置?；蛘咻斎胄碌淖鴺?biāo)，移動到新的坐標(biāo)位置

38、。（） 管線編輯包括新增，刪除，修改新增：新增管點生成管線，或者批量數(shù)據(jù)生成管線。刪除：選擇管線刪除管線，和相應(yīng)管點。修改：通過管點操作實現(xiàn)。 （） 屬性編輯對管線、點數(shù)據(jù)的屬性進行增加、刪除、修改等編輯操作，提高屬性錄入智能化程度，例如：管線的屬性，輸入管徑屬性后，應(yīng)當(dāng)可以根據(jù)構(gòu)成管線管點的管底高程，井蓋高程和管徑得到管線的起點終點的管底高程，管頂高程，管地埋深和管頂埋深。（） 實體校驗機制的建立在更新數(shù)據(jù)入數(shù)據(jù)庫的時候，系統(tǒng)根據(jù)實體變化的校驗機制，來判斷庫內(nèi)已有實體是否發(fā)生了更新的操作，從而決定是否將當(dāng)前的實體寫入數(shù)據(jù)庫中以及將庫內(nèi)原來的實體寫入歷史數(shù)據(jù)庫中。（） 實體增量存儲機制的建立在

39、數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫的時候建立實體的增量變化記錄，使用戶可以對具體的實體進行歷史的瀏覽。（） 自動接邊機制建立接邊判斷的功能，檢查實體是否需要和數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存在的其他實體接邊，如果需要則執(zhí)行接邊操作。與數(shù)據(jù)入庫子系統(tǒng)相同，不再重復(fù)說明。6.1.4. 系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理包括了用戶管理、權(quán)限管理、版本管理、日志管理、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)五個方面，功能結(jié)構(gòu)圖如下：系統(tǒng)管理用戶管理權(quán)限管理版本管理日志管理備份與恢復(fù)圖6.13 系統(tǒng)管理對數(shù)據(jù)庫的使用對象進行用戶和角色的劃分。由于綜合地下管線數(shù)據(jù)庫的物理存儲介質(zhì)ORCALE本身提供了強大的用戶管理機制，所以數(shù)據(jù)庫的用戶管理模式直接繼承ORCALE的用戶和角色的概念。把

40、對數(shù)據(jù)庫使用性質(zhì)相同或接近的用戶群進行角色管理，每一個角色又包含了自己的用戶，用戶在繼承所屬角色所擁有的系統(tǒng)權(quán)限的同時也可以擁有自己所特有的角色。權(quán)限管理包括權(quán)限對象的維護和權(quán)限對象的分配。1.權(quán)限對象的分類權(quán)限對象是系統(tǒng)用來從不同的方面對系統(tǒng)的安全做維護的對象，它包括以下2個部分。Ø 功能權(quán)限不同的用戶和角色在日常的辦公中所需要的功能是不同的，沒有必要把所有的客戶端的所有功能全部反映給用戶，特別是像編輯、打印、導(dǎo)入、導(dǎo)出這種比較敏感的功能，如果控制不得當(dāng)將會造成數(shù)據(jù)庫的人為破壞或數(shù)據(jù)泄露。系統(tǒng)功能權(quán)限主要用來控制不同的用戶或角色可以使用到的客戶端功能的多少。權(quán)限體現(xiàn)為可見或不可見，

41、當(dāng)某個用戶或角色對與客戶端某個功能授予不可見的時候，這個用戶登陸到客戶端后這個功能將不會出現(xiàn)在這個用戶的登陸界面中。Ø 對象權(quán)限對象權(quán)限是在縱向?qū)?shù)據(jù)進行控制的一種權(quán)限，在基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫的邏輯劃分中，每一個邏輯子庫都是由不同的邏輯層所構(gòu)成。其中有很多圖層所含蓋的信息是非常重要的，例如：居民地面層、道路中線層、水系層等等，在某用戶或角色使用目的、使用性質(zhì)比較明確穩(wěn)定的時候，只需要把這個用戶或角色所用到的圖層的合理的使用權(quán)限受于該用戶或角色即可。對象權(quán)限可具體分為不可見、讀取和編輯。缺省情況下用戶或角色對一個圖層的權(quán)限是讀取，當(dāng)在需要編輯的時候才由管理員授予編輯的權(quán)限，如果某一用戶或角色

42、對于某一個層被屬于不可見的權(quán)限，那么該用戶或角色在客戶端調(diào)用該圖層是將有越權(quán)的提示。2.權(quán)限管理系統(tǒng)權(quán)限對象的種類和數(shù)目比較多，如果把數(shù)據(jù)庫中的每一種中權(quán)限對象都對一個指定的用戶或角色進行授權(quán)，會增加管理員的工作量。所以數(shù)據(jù)庫的權(quán)限管理分為兩個階段：Ø 權(quán)限的提取權(quán)限提取主要是從系統(tǒng)繁雜的權(quán)限對象中提取系統(tǒng)日常運行是需要經(jīng)?？紤]的權(quán)限對象，使這些系統(tǒng)權(quán)限對象處于選定狀態(tài)，當(dāng)然在特殊的情況下也可以提取一些不常用到的權(quán)限對象，這就主要看具體的應(yīng)用情況了。當(dāng)系統(tǒng)權(quán)限處于選定狀態(tài)后，這些權(quán)限對外表現(xiàn)為最小的權(quán)限。Ø 用戶授權(quán)根據(jù)用戶或角色工作的需要，就選定的權(quán)限對象對用戶或角色進行

43、適當(dāng)?shù)氖跈?quán)。用戶可以自如的瀏覽歷史數(shù)據(jù)，同時還可以對數(shù)據(jù)庫中存在的時間點做合并或者是刪除的維護，包括指定的某幾個歷史時刻的數(shù)據(jù)合并成為一個版本、指定數(shù)據(jù)回溯到用戶指定的一個時刻點、將數(shù)據(jù)庫中該圖層所選版本的所有歷史的和現(xiàn)勢的實體全部清空。系統(tǒng)建立日志審核機制，管理員可以通過日志審核功能來查看終端應(yīng)用軟件對數(shù)據(jù)庫的訪問情況，具體了解用戶登陸的賬號、登陸的電腦、登陸的時間以及用戶對數(shù)據(jù)庫所作的操作，這是系統(tǒng)管理員管理好數(shù)據(jù)庫的前提，也是系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的重要保證。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是獨立于程序而存在的，無論是自然錯誤還是人為錯誤，都可能有千百萬數(shù)據(jù)的錯誤，為了能夠恢復(fù)修改前的狀態(tài)和值，數(shù)據(jù)庫的操作要具有：

44、l 恢復(fù)：在出錯時可回到修改前狀態(tài)。l 備份：數(shù)據(jù)庫修改后，原數(shù)據(jù)應(yīng)有備份，這種備份又有完全備份和增量式備份。l 歷史數(shù)據(jù)：當(dāng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)修改后，原來的數(shù)據(jù)要保留入歷史庫中，供以后用。基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫是一個基于實體歷史回溯的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠記錄歷史時期的地理信息，用戶可以在服務(wù)器端或客戶端調(diào)出任意時間點的地理數(shù)據(jù)，對于歷史地理數(shù)據(jù)庫只能瀏覽顯示，對當(dāng)前現(xiàn)勢庫可以進行瀏覽顯示及編輯功能。綜合地下管線數(shù)據(jù)庫的備份機制完全采用ORCALE提供的備份機制。以SDE的表空間為備份的對象，短期（1個月）對數(shù)據(jù)庫做聯(lián)機增量備份；在長周（半年）期做脫機全庫備份。6.1.5. 對外服務(wù)一個完整的綜合地下管線

45、信息系統(tǒng)，除了建立一套完整的管線資料的同時，還要實現(xiàn)管線信息的對外服務(wù)。隨著系統(tǒng)功能的不斷完善，特別是任意斷面功能的實現(xiàn)，可以使用“綜合管線圖+斷面圖”取代原有管線報建用圖（基礎(chǔ)地形圖）。綜上所述，系統(tǒng)在對外服務(wù)部分應(yīng)具有數(shù)據(jù)剪裁功能、數(shù)據(jù)輸出、相關(guān)管線專題圖制作等功能。裁剪區(qū)域范圍內(nèi)圖形，能取消地形圖圖框，建立范圍內(nèi)圖框，自動添加風(fēng)玫瑰，并加入圖紙名稱，圖形輸出能任意旋轉(zhuǎn)。管線專題圖生成，包括綜合管線圖、大比例尺橫斷面圖，能取消地形圖圖框，建立范圍內(nèi)圖框，自動添加風(fēng)玫瑰，并加入圖紙名稱。實現(xiàn)DXF標(biāo)準(zhǔn)圖形交換格式的輸入與輸出，向系統(tǒng)外部提供管線圖形的DXF數(shù)據(jù)，同時接受來自系統(tǒng)外部的DXF數(shù)

46、據(jù)，這里需要對輸出的管線數(shù)據(jù)進行處理，建立與ARCINFO數(shù)據(jù)相對應(yīng)的管線CAD符號庫和管點CAD符號庫，保證前后數(shù)據(jù)的一致。數(shù)據(jù)輸入輸出單幅管線圖輸出區(qū)域管線圖輸出DXF數(shù)據(jù)輸入屬性數(shù)據(jù)輸出圖6.14 數(shù)據(jù)輸入/輸出6.2. 分析應(yīng)用層面向城市規(guī)劃建設(shè)管理的綜合性地下管線信息系統(tǒng)，除了要滿足地下管線的數(shù)據(jù)輸入、修改、檢索、統(tǒng)計、報表輸出、專業(yè)管線圖輸出、綜合管線圖輸出，以及同管線權(quán)屬單位的二級系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)交換與相互支持外，還需要具有“綜合查詢、任意斷面生成、網(wǎng)絡(luò)分析、管線工程規(guī)劃綜合、管線工程輔助設(shè)計、管線地圖綜合”等功能，下面是分析應(yīng)用層的功能結(jié)構(gòu)圖6.15?；緢D形操作添加圖幅關(guān)閉圖幅顯

47、示圖層打開工作空間隱藏圖層保存工作空間全圖漫游縮小放大地圖屬性設(shè)置地圖標(biāo)注設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置距離量算單選多選信息查詢綜合統(tǒng)計條件統(tǒng)計入庫統(tǒng)計條件查詢查詢、統(tǒng)計空間分析橫斷面分析縱斷面分析 分析應(yīng)用事故分析管線路徑查詢水平凈距分析覆土深度分析垂直凈距分析交叉口分析工程綜合管線設(shè)計水平位置限制輔助設(shè)計其他功能輸出到CAD數(shù)據(jù)輸出圖6.15 分析應(yīng)用層的功能結(jié)構(gòu)6.2.1. 數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)查詢與查詢效率一直是建立信息系統(tǒng)的重要指標(biāo)，根據(jù)城市規(guī)劃與建設(shè)管理的要求，綜合地下管線信息系統(tǒng)除具有一般的圖形、屬性交互式查詢，圖形屬性的SQL 查詢等通用GIS查詢功能之外，還應(yīng)具有如下綜合查詢與管理功能。數(shù)據(jù)查詢管線查

48、詢信息查詢信息統(tǒng)計圖6.16 數(shù)據(jù)查詢提供按圖號、道路名、單位名、區(qū)域查詢?nèi)我夥秶啥喾┕芫€的功能，基于已有圖形的調(diào)入方式：（1） 從當(dāng)前圖窗中心調(diào)入；（2） 以所選圖形中心位置調(diào)入；（3） 從當(dāng)前圖的上、下、左、右圖幅調(diào)入；（4） 在漫游過程中調(diào)入。以各類基礎(chǔ)地形圖庫（掃描圖、數(shù)字航空正射影像圖）、規(guī)劃道路網(wǎng)等為參照的各種查詢；以管線管理圖文辦公內(nèi)容為依據(jù)的查詢。對管線的屬性信息進行查詢，這里注意圖形和屬性相結(jié)合。根據(jù)所選管點、管線可查詢對應(yīng)的屬性；根據(jù)屬性條件可查得相應(yīng)的圖形。按照管線類型、坐標(biāo)、管徑大小、埋藏年代等各種屬性進行組合查詢，同時結(jié)合管線的圖形進行空間關(guān)系的篩選，通過屬性查

49、詢結(jié)果同樣可以對相關(guān)的管線進行查詢、定位圖形。管線長度統(tǒng)計、管點類型統(tǒng)計、綜合統(tǒng)計。表達方式：表格、直方圖、餅圖、折線圖。管線長度統(tǒng)計口徑：按照管線類型、建設(shè)年限、材質(zhì)、管徑大小統(tǒng)計。管點類型統(tǒng)計口徑：按照管線類型、建設(shè)年限、管點類型統(tǒng)計。網(wǎng)線設(shè)備查詢統(tǒng)計：各種設(shè)備的清單列表和統(tǒng)計分析。6.2.2. 空間分析空間分析是道路與管線工程規(guī)劃設(shè)計、管理的基礎(chǔ)，也是地下管線工程綜合的主要依據(jù)，它可分為縱斷面與橫斷面（包括任意角度的斜斷面）兩種，系統(tǒng)提供任意地點的斷面圖自動生成功能，同時提供了管線事故分析功能。（1） 橫斷面圖自動生成的功能提供任意地點（包括交叉口）的橫斷面圖，確定管線在地下的空間位置，

50、詳細標(biāo)注了管線的斷面尺寸、材料、高程、管線之間的間距等屬性，反映了管線與建（構(gòu)）筑物之間、管線與管線之間的空間關(guān)系，幫助了解管線的現(xiàn)狀，為管線工程設(shè)計和規(guī)劃管理提供依據(jù)，這里必須較真實的表現(xiàn)路面的情況。（2） 橫斷面圖生成原理橫斷面圖的自動生成建立在圖形對象與其屬性的交互運用的基礎(chǔ)之上，通過一系列數(shù)學(xué)計算和計算機的圖形功能來實現(xiàn)。關(guān)鍵技術(shù)有二：第一，斷面線與管線的交點不是管線圖中有確切含義的管線點，其空間位置（X、Y坐標(biāo)，高程）需要根據(jù)鄰近管線點的相應(yīng)屬性數(shù)據(jù)通過內(nèi)插運算來得到，見圖6.17所示；第二，斷面線與管線可能不是垂直相交，在繪制管線斷面圖時要進行管線斷面的投影變換。 s1isi2 內(nèi)

51、插公式：s1i / si2 = h1 (hi - h1) / (h2 - h1) 1 hi h2 i 2圖6.17 斷面點高程內(nèi)插示意圖具體實現(xiàn)方法，限于篇幅，不做詳細說明。（1） 專業(yè)管線縱斷面圖自動生成的功能在專業(yè)管線圖上任選一條管線，標(biāo)明欲作縱斷面的確切位置，即能自動生成管線對應(yīng)的縱斷面展開圖，表現(xiàn)管線沿走向與路面的相對位置關(guān)系，沿線各管線點的位置與該管線點的橫斷面示意亦有表示。生成管線縱斷面圖的同時，還自動產(chǎn)生該管線縱斷面對應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)和線上各管線點的屬性數(shù)據(jù)?？v斷面屬性數(shù)據(jù)包括該管線總長度、相鄰管線點的距離、管徑（或管線的縱向?qū)挾龋?、管線類型、材料等指標(biāo)。（2） 專業(yè)管線縱斷面圖自動

52、生成的原理專業(yè)管線縱斷面圖的自動生成原理與橫斷面類似，具體實現(xiàn)方法略。面向規(guī)劃建設(shè)管理的綜合地下管線信息系統(tǒng)不必詳細管理管線的事故維修及住戶使用情況監(jiān)控，但必須提供在其它專業(yè)信息系統(tǒng)支持下，實現(xiàn)事故影響區(qū)分析、最短路徑分析、施工對交通影響分析等功能，以擴大其應(yīng)用范圍與實用性。（1） 管線事故分析的功能提供事故發(fā)生地的地理位置及管線現(xiàn)狀，確定影響區(qū)域大小，找出相關(guān)閥門或檢修井，繪制影響區(qū)域的現(xiàn)狀管線圖，打印相關(guān)報表。（2） 實現(xiàn)算法事故分析的設(shè)計思想是，由事故發(fā)生點出發(fā)，搜尋網(wǎng)絡(luò)中的所有管線，訪問每個管線點，直至找出相關(guān)特征點閥門和檢修井。其技術(shù)難點是算法設(shè)計。而算法設(shè)計與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是密切不可分的

53、，兩者互相影響，互相依賴。因此，如何構(gòu)造抽象數(shù)據(jù)類型，建立對象（管線）的數(shù)學(xué)模型，是程序設(shè)計的核心。分析地下管線的數(shù)據(jù)組成，管線對象分為點和線兩類。管線點是主要的屬性連接元素；管線線由點組成，以特征點為結(jié)點(Node)、以一般測量點為中間點 (Vertex)，代表管線實地走向。因此，事故分析中的尋找目標(biāo)閥門和檢修井，只能是一條管線的結(jié)點(Node)。綜上所述，建立如圖6.18所示模型，用樹的形式表示管線網(wǎng)絡(luò)，用事故發(fā)生點作為根 A 事故發(fā)生點 B C 管線結(jié)點 管線 D E F G 閥門 閥門 H I J K 閥門 閥門 閥門 閥門圖6.18 事故分析搜索結(jié)構(gòu)模型圖結(jié)點，每條管線的結(jié)點(Node)作為結(jié)點，邊代表一條管線，按管線的連接關(guān)系構(gòu)成樹