数据更新维护方案.doc 193页

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数据更新维护方案.doc

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'数据更新维护方案1项目综述1.1项目背景全球信息高速公路技术的迅猛发展,正带动社会结构、人们的生活方式产生着革命性的变革。在世界各国积极倡导的“信息高速公路”的五个应用领域中,“政府上网”被列为第一位,其它四个领域分别是电子商务、远程教育、远程医疗、电子娱乐,可以说政府信息化是社会信息化的基础。据国内外信息专家统计分析,用于政府机关进行检索查询、分析决策及所发布的政务信息85%以上与空间定位信息有关,网络已成为一种应用生存的环境,在这个环境中,一切服务依赖于相关的数据。空间信息与属性信息应该是一体化的,以信息可视化的方式将政务信息表现出来,给政府机关管理业务和进行分析决策提供辅助决策工具。在“政府上网工程”中,构建地图化的电子政府,有助于做好以下几件事:1)更好地树立中国各级政府在多媒体网上的形象,组织和规范各级政府的网站建设,提高政府的工作的透明度,降低办公费用,提高办公效率,有利于勤政、廉政建设,同时大幅度提高政府工作人员的信息化水平。2)将各级政府站点建设成为便民服务的“窗口”,帮助人们实现足不出户完成与政府各部门的办事程序,为实现政府部门之间、政府与社会各界之间的资讯互通及政府内部办公自动化,最终构建“电子政府”打下坚实基础。3)信息网络正在成长为“第四媒体”,将成为人们获得信息和实现社会多种功能的主要载体,通过实施“政府上网工程”,改变我国信息化建设领域长期以来在硬件、软件和信息服务业投资上的比例严重失调状况,极大的丰富网上的中文信息资源。4)“政府上网工程”通过政府对信息产业界主要力量的引导和组织,促使政府在短期内上网,实现政府资源的市场价值,引导和形成新的消费热点和经济增长点,从而带动相关产业群的发展,营造有利于我国信息产业发展的“193 生态环境”,加速我国信息产业和国民经济信息化的发展。深圳市致力于建设数字深圳空间基础信息平台,以3S(遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS)技术为基础,融入国家电子政务、信息化和数字深圳建设的潮流中,解决城市空间基础数据生产、管理的专业性和空间信息应用的普及性之间的矛盾,打破多年来由于离线数据拷贝应用模式导致的副本数据现势性滞后、管理版本混乱等局面,创建综合技术架构支撑下以电子地图为界面的多层次空间信息在线服务和共享体系。1.1任务综述随着深圳市空间基础信息平台、建筑物普查等项目建设完成,数据库中形成了覆盖全深圳市的各类基础数据和专题数据,这些数据是规划业务系统、全市空间基础平台系统的重要内容,其现势性问题已成为广大用户关注的热点问题。由国家科技部基础司组织完成的“国家科级基础数据库建设与发展的研究报告”指出:“持续更新和业务化运行是一个科学数据库存在的根本。目前许多科技数据库是按项目方式一次性建立的,缺乏持续的数据来源,或有效的数据更新机制,很容易变成死库,或逐步地失去应用价值”。于2002年12月1日开始实施的中华人民共和国测绘法第三章第十五条明确要求,对基础地理数据成果应当定期进行更新,国民经济、国防建设和社会发展急需的应当及时更新。根据数字深圳空间基础信息建设平台的实际需要,如何使地理信息数据能跟得上城市建设的步伐,并形成一套人机交互的动态更新机制,是本项目建设的内容。1.1.1总体目标深圳市数据更新维护管理系统建设项目的总体目标是利用成熟的WebGIS、网络和数据库等技术,以网络地图、影像图为基础,集成深圳相关的数据和特色应用,以及以PDA、GPS技术为基础的便携式移动数据采集系统,及时更新深圳市现有的电子地图,并根据数据更新的方式建立完整的数据动态更新系统,提供自动或半自动的数据更新工具,完善快速、稳定和通用的政府网上地图服务平台,方便城市规划、建设和管理等各职能部门的信息需要,193 加强空间数据资源的共享应用,给公众提供基于空间位置的方便服务,将政府空间数据资源服务于民,提升政府形象。Ø根据数据更新要求,提出更新空间基础数据库的技术方法和更新手段。Ø建立数据动态更新的机制,提供基础数据和公共设施数据持续动态更新的工具。Ø建立基础的数据共享资源目录体系,建设相应的共享数据库,为数据共享提供数据支撑。Ø建立基础的数据共享支撑平台,通过这个平台整合多种数据服务,为专业职能部门、政府公务员和社会公众提供空间数据访问支持。Ø建立基础的数据处理与更新机制,为快速的地图数据处理提供支持。Ø建立数据共享的监控机制,为详细了解数据的共享情况提供技术支持。Ø建立数据安全机制,整合CA,为整个数据的共享提供安全保障。1.1.1本期目标根据总体目标,按照“长远发展、分步实施、实用为主”的建设思想,分步实施数字深圳空间基础信息平台的建设。本期建设的主要目标是:以深圳市各类来源的基础数据和专题数据为基础,结合建筑物普查项目、规划业务等成果,更新2008年及2009年度的深圳市公开版电子地图及公共设施数据;构建数据更新作业和管理维护环境,满足数据更新中内业处理、外业调查、分发应用中多数据库环境同步更新维护的需求,同时建立合理、方便的地图数据更新和分发机制。Ø确定数据更新的方式和方法,统一建库标准。Ø做好系统总体设计,确定技术路线和框架,为实现未来和现时目标打下坚实基础。Ø利用确定的技术路线和框架,实现地图的发布,与专业部门和社会公众的互动。Ø建立合理、方便的地图处理和更新机制,实现地图的实时动态发布。1.1.2工作任务数字深圳空间基础信息平台数据更新维护管理系统193 建设完成本期目标的工作任务包括以下四个方面:Ø数据的处理和更新,在市规划局现有的2007年度版本电子地图、公共专题图的基础上,采用最新的地形图、影像图等基础数据,结合外业补充调查完成平台服务功能所需各种基础及专题信息资源的整理和提取,并建立基于网络的地图数据库。Ø地图数据更新维护平台的开发(生产端),完成平台软件系统的开发,结合规划业务数据、影像图、基础地形图,实现地图基础信息和公共设施信息的动态更新。Ø地图数据更新维护平台的开发(维护端),建立数据管理维护系统,满足数据库从数据生产端分发到空间平台各应用服务系统的同步更新要求。Ø数据更新机制,建立合理、方便的地图数据更新机制。1.1.1建设思想坚持以“统筹规划、联合建设、分步实施、互联互通、资源共享”为指导思想,加快数字深圳空间基础信息平台的建设步伐,全面推进深圳市空间信息的共享。“平台数据更新维护管理系统”的建设过程中应严格遵循软件工程和系统工程的要求,以“实用、高效、先进、可靠、安全”为基本准则,建立“规范、安全、开放”的信息化平台,依靠先进的信息技术和严格的管理制度,使项目建设水平跨越到一个新的高度。按照要求,在系统设计上,应该遵循以下几方面的原则:(1)总体设计和分步实施的原则本系统是空间信息共享概念下的一个重要组成部分,是一个维护系统,是一项庞大的系统工程中数据的更新及维护者,整个深圳市空间信息的共享开发建设需要较长的周期,而且随着需求的变化和技术的发展,系统还需要不断的升级完善。因此,在进行技术方案设计时,一定要采取总体设计、分步实施的原则,从而保证项目建设的连续性,避免重复建设和返工所造成的损失。要在一开始就确定系统的技术路线、技术框架,为未来的实现提供技术保障。(2)先进性和实用性原则193 系统设计应采用成熟的先进技术,网络满足多媒体通信的要求,计算机硬件和软件、数据库及软件平台支撑工具采用先进、稳定的、能满足海量数据存储与管理的主流产品,系统结构合理,数据处理速度快、冗余性强、实用性强。软硬件平台的选择是技术路线选择的实现,要结合实际,充分考虑技术路线的先进性和实用性,保证架构的先进性和可操作性。(3)开放性原则信息系统的开放性可以说是系统生命力的表现,只有开放的系统才能够兼容和不断发展,才能保证前期投资持续有效,保证系统可分期逐步发展和整个系统的日益完善。系统在运行环境的软、硬件平台选择上要符合工业标准,具有良好的兼容性和可扩充性,能够较为容易地实现系统的升级和扩充,从而达到保护初期阶段投资的目的。系统提供矢量化、数字测绘及数据转换等多种数据输入方式。支持国家及行业GIS标准数据交换格式。输出可采用图形、数据表格及图形数据结合的多种输出方式。同时还能在将来与其他系统进行信息交换,具有扩展能力。作为政府空间数据共享的一部分,系统的开放性是重中之重,必须要考虑其向后的兼容性,以及数据、功能的可阅读性和访问性。(4)标准化原则标准化是信息系统建设的基础,也是系统与其他系统兼容的和进一步扩充的根本保证。因此,对于一个信息系统来说,系统设计和数据的规范性和标准化工作是极其重要的,这是各模块间可正常运行的保证,是系统开放性和数据共享的需要。系统建设符合国家标准和行业标准,可直接调用实现资源共享,同时还可以根据需要制定自己的地方标准,保证系统整体的协调性和兼容性,便于规范化处理。标准化是数据共享、交互的重要前提,必须要将地图网站的数据标准化、把地图网站服务标准化,为实现更广泛、更深入的共享服务提供标准化保障。(5)规范化原则系统设计采用“动态体系设计法”193 ,严格按照软件工程的一系列基本步骤(可行性论证、用户需求、初步设计、详细设计、项目实施计划、系统测试、系统试运行、系统验收)合理规范工程的实施过程。对每一阶段,将提供相应阶段的书面报告。同时要求予以配合、监督、提供相关资料,提出统一需求。并对每一阶段的成果进行及时的检验。严格确定系统边界,严格遵守软件开发规范进行项目开发。(6)安全性和保密性系统的网络配置和软件系统应充分考虑数据的保密与安全。多用户任务实时操作,并能够对用户权限进行严格的设定,确保网络安全可靠地运行。系统的网络配置和保密性是一个优秀系统的必要特征,系统的安全和保密的“内容”包括:(1)可访问性:未经授权,用户不得对数据进行访问;(2)完整性:未经授权,用户不得对数据进行篡改、甚至删除;(3)不可否认性:用户一旦对数据进行了修改,就不能事后否认;(4)数据保护和有效的安全性。安全性是数据能共享和发布的基石,要保证在经国家相关部门认可的安全的环境下共享空间数据。(7)可靠性和稳定性一般的“稳定性”是指系统的正确性、健壮性两个方面。一方面,系统在提交前应该经过反复测试,保证系统长期的正常运转;另一方面,系统必须有足够的健壮性,在发生意外的软、硬件故障等情况下,能够很好地处理并给出错误报告,并且能够得到及时的恢复,减少不必要的损失。系统设计结构合理,系统运行稳定可靠。1.1实施综述1.1.1标准规范与法规建设我国城市空间基础信息数据库的建设与发展正处在起步阶段。有关城市空间基础信息数据库的发展规划、政策法规、规范标准方面的工作还在不断发展和完善之中,要完全借鉴已有的成果是不可能的,相当多的规划、政策、标准都需要根据城市实际情况由项目专家委员会和工作组制定。193 地图更新政策标准的制定数据信息的标准规范政策法规作业规范互操作的标准规范“平台数据更新维护系统”专家委员会及工作组图1标准规范与法规建设如图1所示,主要包括有关地理空间数据、信息与服务的各种政策法规、发展规划和技术标准。政策法规从立法的角度,保护参与建设“平台数据更新维护系统”有关方面的权益,保证“平台数据更新维护系统”特别是信息共享的正常运作,以及数据更新时的详略程度。技术标准主要是在国家数据标准基础上,从数据与技术角度出发,保证不同网络、不同来源数据、不同技术环节之间接口的标准化,以使共享数据与信息流在互联网络中畅通无阻。(1)数据信息的标准规范本项目建设与发展的主要任务是解决数据更新及开发动态更新工具的问题,这涉及到各种来源数据的整合及各个部门对数据的共享及更新反馈。因而,引用国家、地方相关标准,确定与实施地理空间信息方面的标准规范,使得地图符合法律法规要求,同时又能按标准化的要求进行更新,达到共享发布的需要。目前相关的标准规范应包括以下内容:----地理空间信息和地理信息系统标准框架体系;----地理空间信息内容分类及编码标准;----空间信息基础设施框架数据标准;----基础地理单元划分及其编码标准;----地理空间信息质量综合评价标准;----空间元数据标准规范建议草案及其应用软件;----重点数据库空间集成数据编码试行方案;193 ----空间数据转换标准和栅格与矢量两种数据转换格式标准。----重点数据库数据定位质量评价指标和方法等。(2)互操作的标准规范互操作主要用在交互式更新地图方面,包括人机交互、在未来通过各职能部门更新等。在网络环境下,有效地实现信息共享必须解决异构系统、分布式、远程互操作的有关标准规范问题。它们主要是:----地理空间数据交换标准;----地理空间信息网络互操作标准;----地理空间数据网络传输协议标准等。(3)作业规范为了保证项目的有关空间数据集成工作能够有序地进行,针对空间数据集成与共享的作业流程,制定和实施一系列的作业规范。它们主要是:----数据库空间集成设计大纲;----数据库空间集成文档目录和数据库测试大纲;----重点数据库群空间集成数据编码暂行规定和编码表;----重点数据库群数据集成服务管理办法;----数据共享分类和数据移交办法及程序;----信息共享元数据内容标准草案及元数据文档;----空间元数据管理系统功能设计和测试大纲;----重点数据库群网络集成站点功能界面设计方案;----站点运行测试大纲;----综合数据库使用手册等。(4)政策法规本项目的建设与发展是一项涉及面广、技术复杂、事关重大、影响深远的系统工程项目。为了使它能够有效地实现与运行、最大限度地发挥出作用,需要有一些相应的政策和法规加以保证。它们是:----数据政策法规:如数据保密法规、数据反垄断法、数据产权政策、数据价格政策、数据增值政策等;----软件政策法规。版权和知识产权等。193 1.1.1专家委员会“数字深圳空间基础信息平台及数据更新维护系统”是一个未来要牵涉到多部门合作的项目,需要有一支专家队伍,在高层次上促进深圳空间基础信息平台及数据动态更新协调发展、使用、共享和分发的综合委员会。它应当目标明确、结构简单、机制灵活、富有成效,为更好的实现深圳市空间数据共享服务,建议招标方组织成立专家委员会。协调组“”专家委员会数据存档交换中心地面覆盖技术设施数据框架元数据遥感、、计算机等工作组应用专题分工秘书组基础地图与测绘国土部门城市规划与房地产管理公安与城市交通部门综合管线房产、文教、卫生环保、水利、交通城市经济决策支持电子政务与网络城市商业部门与网点其他各专业人员数据政策标准GIS“平台数据更新维护系统”专家委员会图2平台数据更新维护系统专家委员会的组织结构图2中给出了“平台数据更新维护系统”193 专家委员会的组织结构。图的上部是委员会及其下属的协调工作组。图的最下部是秘书组,完成委员会各种日常工作。图的中部则是委员会工作的主体构成部分。它具有在诸专题和不同工作组纵横之间、相互交叉而形成的矩阵结构。纵向是由各部门或某单位的应用专题委员负责,体现了协调职责,有利于他们积极性的发挥。各应用专题面临的共同技术问题或跨越多个专题的事务,则由相应领域专家组成的横向工作组来处理。横向工作组成立数据存档、数据交换中心、地面覆盖、技术设施、数据框架、重大突发事件和自然生态环境监测、数据标准等工作组。他们提出的各种技术方案和标准,要经过反复讨论、修改,并征得有关专题委员和协调工作组的同意,才能以“平台数据更新维护系统”专家委员会名义正式推出供大家使用。平台数据更新维护系统专家委员会有如下方面的具体协调职责:Ø在平台建立过程中及时就遇到的技术问题进行协商,提出明确的解决方案;Ø在深圳市推动地理空间数据分布式数据库的开发、维护和管理;Ø对制定的各种数据标准和交换格式进行监督和论证;Ø促进有关技术的发展、转让和交换;Ø和其它有关地理空间数据的协调机构交流、协调;Ø出版各种技术和管理方面的报告。在“平台数据更新维护系统”专家委员会的技术指导下,组织队伍,成立各种工作组,全面开展“平台数据更新维护系统”的具体建设工作。1.1.1项目组织管理方法项目建设的领导机构主要职责是:确定建设规划和目标,审查项目建设方案,按照政府批准的建设方案组织建设;组织领导项目运行工作。应当强调,项目建设领导的积极参与是项目成功的一个至关重要的因素。根据项目管理的程序要求,组建项目办公室、项目总体组、项目开发管理组、应用系统建设实施组、数据处理实施组、数据采集组、数据质量控制组、项目培训管理组和推广实施组等,完成项目建设中基础数据更新和公共设施数据更新、数据更新系统需求分析、系统分析、系统设计、系统开发、系统测试、系统实施和人员培训等阶段和环节的组织协调和实施工作。各组要在项目建设的各个阶段明确职责、分工合作。各组将严格遵循项目领导协调机构制定的规范,在项目计划的时间范围内高质量地完成项目任务。其结构如图3所示。193 图3平台数据维护更新系统项目组织管理本项目分为两个方面:基础数据更新和开发数据更新维护系统。两个部分成立独立的项目组开展工作。基础数据更新:(1)项目管理组项目管理组是项目建设的管理和协调机构,它将由甲方负责人、合作单位的项目负责人共同组成。其职责为:制定数据更新的管理规范与流程,组织落实本部分项目实施的具体工作;组织协调项目机构与有关部门或专业机构的关系、协调各个项目之间的工作计划、任务和资源等冲突因素;组织制定数据更新建议书、技术策略、质量控制方案;负责项目的经费申请和计划管理;负责落实外业及资料收集;领导项目组的工作,成为项目小组和领导机构及各部门之间的信息纽带。(2)数据采集组在分析现有数据的基础上,负责收集更新所需的各类地名、地址、地图集等公开资料,并通过多种渠道(包括适当的外业调查、收集各职能部门提供的资料等)进行公共设施属性信息的核实,采集公共设施点的多媒体信息。负责人组织协调在项目开展期间的各项工作,包括与甲方的沟通、通过甲方协调各职能部门的信息提供、管理项目组的运作等。(3)基础数据更新组数据更新包括基础信息更新和公共设施数据更新。基础数据更新组主要更新水系、植被绿地、居民地、道路网、境界、文字注记等。对地图信息进行符号设施。193 (4)公共设施更新组负责基础地名、政府机关、科教机构、卫生机构、文体中心、旅游景点、宾馆酒楼、交通设施、餐饮连锁、购物中心、金融机构、邮政电信、公益设施、市政基础设施网点及知名企事业单位点的更新。(5)质量控制组按照数据更新要求和质量控制方案,负责检查数据更新质量,形成完善的质量控制流程,负责人协调与数据更新组的联系,确保项目质量得到有效的控制。项目更新维护系统:(1)项目管理组项目管理组是项目建设的管理和协调机构,它将由甲方技术部门的负责人、合作单位的项目负责人共同组成。其职责为:负责制定项目管理规范与流程,组织落实项目实施的具体工作;组织协调项目机构与有关部门或专业机构的关系、协调各个项目之间工作计划、任务和资源等冲突因素;组织制定信息化系统项目建议书、可行性研究报告和技术设计方案;配合局内有关部门进行项目可行性论证和技术评估等工作;负责项目的经费申请和计划管理;领导各项目组的工作,并成为项目小组与领导机构之间信息纽带。负责组织制定总体需求方案、系统总体设计方案,网络规划和设计方案;负责组织编制项目建议书、可行性研究报告、建设任务书、年度任务计划等方案;制定信息化建设的各项规范化、标准化文件;负责项目招投标的组织工作,负责项目建设中的对外协调工作。(2)项目开发管理组按照应用系统的内容,负责需求分析、概要设计、系统分析和详细设计、项目开发等阶段组织管理。负责组织、协调开发商、系统集成商在项目开发期间的各项工作。项目开发管理组应严格按照软件开发方法,遵循项目既定的需求管理、变更管理等流程,确保项目实施范围得到有效的控制。(3)系统开发实施组负责软硬件平台、安全等系统实施。负责系统测试和系统实施工作。根据各个系统和各个阶段的系统测试大纲,组织各项测试工作;负责组织、协调开发商、系统集成商在项目测试和实施阶段的各项工作;组织系统实施工作。(4)培训管理组193 负责系统建设各个阶段的人员培训工作。负责制订系统建设的培训计划,根据项目进展情况,适时组织各项培训工作。(5)推广实施组负责拟订推广计划,负责系统运行环境的调研,负责推广单位的前期准备工作,负责推广支持。与培训管理组配合做好推广实施进程中的各种应用系统技术和业务培训工作。根据系统建设各阶段的实际要求,在上述总体框架的基础上,可以成立若干个分组,或增加其他必须的小组。1.1.1数据共享政策城市基础地理信息共享体系建立的目标和原则应是“快、准、全、廉”。所谓“快”,指的是数据获取的周期要短,信息的现势性要高;“准”表示适应应用需求的数据的空间特征和属性特征(即数据的几何精度和属性精度)应准确;“全”反映的是为满足应用需求所获取和提供使用的数据在内容上应全面、完整,在时空表现上要真实;“廉”则是指经济性,就是说空间数据的获取与使用的经济代价应尽可能小。数字深圳空间基础信息平台及数据更新系统无偿共享有偿服务无偿使用无偿服务有偿共享有偿服务注意保密数据共享政策企业需求城市规划建设管理部门政府部门公众应用资源环境人口部门社会公众访问基础平台建设部门疾病防治其他突发事件自然灾害公众地图服务193 图4数据共享政策信息的资源特性是海量的(无限的)、可重复利用的,不会消耗的、可不断扩展和增值的;作为商品它具有垄断性、机密性、隐私性和价值与产权归属性;社会公共功能则具有基础性、公益性和为最大多数人服务的要求。所以在使信息能最大限度、最大范围、最低价格提供国家和社会共同使用、发挥其最大作用的前提下,又使其在国家安全、商品经济规律和知识产权等方面得到保证,应是一个主要的指导思想。我们认为“面向应用”是其基础地理信息共享的基本出发点。这里的面向应用指的是根据应用主体的性质和实际应用的需求来确定数据的形式、内容和质量指标,同时采用不同的收费政策。其政策方案如图3所示。(1)政府部门无偿共享,有偿服务城市政府应该将城市空间数据视作如同城市道路、桥梁一样的城市基础设施,投入足够的资金使数据生产者能按照市场行为进行数据生产,以满足城市可持续发展的需求。使数据被充分利用并为城市发展带来巨大的间接效益应该是作为投资方的城市政府所得到的回报。因此,对于城市规划、建设与管理部门,保证城市可持续发展的资源、环境、人口等部门,社会公众访问的基础平台建设部门等,应该能够无偿使用空间基础框架数据。需要强调的是,无偿使用并不代表完全免费使用,未来可以考虑在对基础地理信息的运营过程中吸收部分社会投资,作为对这些投资者进行回报,政府部门在申请下载和更新这些数据时应支付少量、合理的费用。(2)企业有偿共享,有偿服务,注意安全保密企业是基础地理信息的另一个重要的使用主体,很多企业苦于没有可用的基础地理信息而放弃了一些信息系统的建设,或者采用一些非空间的解决方案勉强使用。与政府部门由国家财政拨款不同,企业一般都是自负盈亏的经营实体,他们利用基础地理信息所开发的信息系统一般都能产生一定的经济效益,购买空间数据的费用已经纳入了他们的成本,因此可以对他们采取有偿方式进行共享和服务,关键是要制订合理的销售价格。面向企业的共享时,要做好安全保密工作,对国家规定不能共享的数据,要采取一定的技术手段降低密级,在知识产权保护上,可以采用数字水印技术,杜绝盗版数据的流通。193 (3)公众应用无偿使用,无偿服务对于可以公开的地图数据,针对社会公众的应用应该无偿使用,无偿服务。对涉及国计民生的特殊应用,如洪水、地震等自然灾害和火灾、急救等突发事件应急处理系统,应采取积极主动的态度,提供免费的数据和服务。只有这样,才能体现政府对基础设施投资的优越性。193 1需求综述1.1用户对象分析数字深圳空间基础地理信息平台是面向政府、面向企业和面向公众的服务平台,其用户非常的广泛,我们认为需要对用户进行一定层次上面的划分,按照不同的需要对用户进行归类,未来可为不同层次的用户提供不同的数据和服务。1.1.1政府类对象政府类对象包括深圳市政府、下属的交通部门、规划部门、环保部门等。各部门对电子地图的需求是作为全要素的底图参考,在此基础上叠加自己内部拥有的专题数据,用于部门决策、办公等。数据管理方给各级部门提供最新的基本地图数据,保证无障碍的数据交换和安全共享,以提高其空间数据的利用价值,减少人力资源和资金的浪费,实现数据的集中、安全管理。另一方面,各部门可将专题数据反馈到数据管理方,达到数据的无缝集成。1.1.2企业类对象企业类用户是地图平台公共应用的重要群体之一。企业用户关心的数据内容主要是公共设施点及道路等,方便企业管理者分析决策。对于某些专业领域的企业用户来说,符合法律规范和用户需求的空间数据是他们的生产源材料。因此,向政府部门申请有偿的空间数据共享服务是其获取稳定可靠的数据、降低数据获取成本的主要来源之一。政府通过审核企业用户合法性和信誉、财务等情况,向其提供经过整理提取的、遵守国家基础空间数据管理政策的空间数据。同时,政府通过激励或奖励的机制,鼓励企业用户通过该平台上传自己的专题数据。193 1.1.1公众类对象公众类对象是公开版电子地图服务的最广泛、最基本的用户群体。由于公众用户的普遍性,地图的运用主要是公交查询、公众设施点信息查询等,这涉及到地图中的道路、居民地、能够发布的公众信息点等内容。1.2数据分析1.2.1现有数据资源状况1.2.1.1图形数据情况数字深圳空间基础信息平台现有的数据是2007年度版本电子地图(包括1:1千、1:1万、1:5万、1:25万系列比例尺),公共专题图(包括15大类125小类,共18万多条信息)。公共设施具体记录如下:表1公共设施数据分类公共设施点类别详细内容已有记录数目基础地名山名、河流湖泊、公园绿地、片区名、居住小区、大厦名、城市广场、道路名、桥梁等13000多政府机关省级机构、市政府、区政府、街道办事处、社区工作站、各部门(财政、国土、规划、城管、公安、工商、国税、地税、教育、租赁、科信、统计、法院、检察、司法、环保、质检海关、民政、水务等)、驻深办事处等7900多科技教育大学、中学、小学、幼儿园、职业学校、党校、培训中心、研究基地、协会、学会等4400多医疗卫生综合医院、专科医院、中医院、社区卫生中心、保健场所、大型药店等7200多文化体育报刊、杂志社、广播、电视台、购书中心、博物馆、图书馆、纪念馆、展览馆、影剧院、音乐厅、体育场馆、运动中心、健身中心、活动中心、休闲、度假中心等7000多193 交通设施飞机场、火车站、港口、地铁站、长途汽车站、大型停车场、加油站、驾校、汽车维修中心等6700多旅游观光自然景点、人文景点、主题公园、特色建筑、旅行社等650多宾馆酒楼星级(含相当)宾馆酒店、普通招待所、知名饭店、小吃点等4400多餐饮“洋”快餐:例如麦当劳、肯德基、比萨饼等、“中式”餐饮:例如面点王等、特色餐饮等11000多购物中心综合商场、连锁超市、特色市场、专卖店等21000多金融机构银行(各类银行)、证券、保险等5200多邮政通讯邮政、电信、移动通讯等1600多公共服务公墓、养老院、干休所、殡仪馆、援助中心、救助站等7600多市政网点供水、供电(电力)、供气、环卫设施等450多知名企事业电子类、通信类、信息技术类、加工制造类、商业贸易类、房地产类、服务类、中介、代理机构等86000多公开版电子地图数据主要是基础地理空间数据信息,核心要素是水系、绿地、交通网络、建筑物及行政区划。道路、信息点、水系、中心区域的居民地等信息按大比例尺精度制作,地质地貌、附属设施等以按较小比例尺精度制作。采用地图缩编技术,分成多套比例尺的数据,使地图在缩放过程中综合,图面要素达到配比合理的效果。地图数据严格按照系统平台标准进行详细分类、分层,各类地物有唯一的编码对应,有分类的大代码和该要素对应的小代码组成,空间拓扑关系分为点、线、面及注记等,居民地、道路、公共设施单位点等地图中的重要要素含有详细说明。作为“空间基础信息平台”的数据基础,随着近年来深圳经济高速发展,地貌与城市信息的变迁,需要将基础地理空间数据和专题数据定期更新和入库,满足各部门对城市规划、建设和管理决策的需要。可提供数据:最新城市基础地理空间数据、最新高分辨率遥感影像基础数据、规划报建验收资料等,统计如下:表2能提供的数据列表数据内容数据格式比例尺坐标系193 数据分类矢量数据深圳电子地图SHP最新公共专题图DWG基础地形图道路规划图用地审批数据报建审批数据竣工验收数据栅格数据城市影像图TIFF或JPG在本项目的数据更新任务中,主要利用上述数据来建设实施。1.1.1.1属性数据情况电子地图的数据结构描述了地图目标中计算机中的逻辑组织和物理存储方式,其中空间数据结构是电子数据库的核心,属性数据依附于空间数据而存在。公开版电子地图及公共设施点采用ESRI公司的shape文件格式。属性包括用以联系矢量数据和属性数据的FID、SHAPE(几何字段)、要素编码等公共字段,还包括各层特有的特征字段。(1)公开版电子地图Ø要素编码基础地理空间数据库核心要素(水系、道路、居民地)分类编码采用GB/T13923-2006基础地理信息要素分类与代码。结构图如下:XXXXXX大类中类小类子类图5基础地理信息编码结构深圳的城市管理已经利用网格进行网格化管理,因此行政区划分类编码GB/T2260-2002中华人民共和国行政区划代码和SZDB/Z3-2006社区服务与综合管理信息化技术规范。193 XXXXXX两位数字码,01-18表示市辖区或地辖区,21-80表示县(旗),81-90表示省直辖县级两位数字码,01-20、51-70表示省直辖市,21-50表示地区(州、盟)两位数字码,代表省图6区代码结构图XXXXXXXXX三位数字码,代表街道六位数字码,代表深圳行政区图7街道办代码结构图深圳市网格划分以“市区级——街道级——社区级——基础网格”逐步细化的划分方法,截至目前,社区级网格式深圳市第一套最为精确、完整描述社区边界的空间数据。社区网格具有统一的编码,一个网格单位在时间和空间定义上有一个唯一的编码。网格单位分四级14位进行编码,依次是6位市辖区码、3位街道办事处顺序码、3位社区顺序码。整个网格编码的结构如下:XXXXXXXXXXXX社区顺序码街道顺序码市辖区码图8社区网格分类编码Ø特征属性信息基础地理信息要素的图形类别有点、线、面三类,各类结合要素的实际特点,有不同的属性结构。表3基础地理信息要素的分层要素类别图形类别主要属性字段水系点点名称、位置、要素代码、坐标、现状时间等水系线线名称、要素代码、长度、现状时间等193 水系面面名称、要素代码、面积、现状时间等建筑物面名称、层数、要素代码、面积、现状时间等建筑物附属设施线名称、要素代码、长度、现状时间等道路中心线线名称、要素代码、起始、终点、路宽、现状时间等道路边线线名称、要素代码、起始、终点、现状时间等道路面面名称、要素代码、起始、终点、路宽、现状时间等铁路线名称、要素代码、现状时间等地铁线名称、要素代码、首班发车时间、末班发车时间、发车间隔、现状时间等境界面名称、要素代码、现状时间等植被面名称、要素代码、现状时间等注记面名称、要素代码、现状时间等(2)公共设施点公共设施类的属性结构除了名称、要素代码是公共字段外,根据各类设施点的特点,参考国家公共信息分类标准和行业标准,按照政府部门及行业的既有习惯以及不同类别公共设施对象及其属性的使用频率,制定公共设施的特征属性字段。Ø要素代码公共设施数据分类15个大类,各大类下分为若干中类、小类,每一类下都设“其它”作为收容类目,以便进行数据扩充。公共设施数据大、中、小每个类别编码采用两位数字作为基本单位,其中小类码可空缺,分别按照大类码、中类码、小类码的顺序依次排列,共计六位数。参考的标准包括:GB/T18521-2001地名分类与类别代码编制规则、GB/T4754-2002国民经济行业分类与代码、GB/T13923-2006基础地理信息要素分类与代码、GB/T13923-1992国土基础信息数据分类与代码、MZ2005基础地名数据库数据分类与数据项设施。Ø特征属性信息特征属性信息是可扩展信息。根据属性使用频率,特征属性信息与该公共设施点的自身特点相结合。比如地名信息中的河流,属性可以包括河流级别、193 流域面积、长度、河流类别、所跨行政区;建筑物中的大厦,属性可以包括地址、占地面积、层数、使用用途、管理单位电话、建成时间等;科技教育中的大学,属性可以包括类别、建筑面积、占地面积、校训、院系设置、专业设置、师资力量、学生结构、法人代表、电话等;卫生机构的医院,属性可以包括类别(公立或民营)、等级、开设科室、特色专科、门诊专家、医疗设备、医生数、护理人员数、床位数、地址、法人代表、咨询电话、邮政编码、网址等。特征属性信息是用来职能部门统计相关信息及发布到公众网络中供普通用户查询信息所用。因此属性信息设置是比较详细的。1.1.1数据处理需求Ø数据处理现势性需求按招标文件要求,提供三个版本的深圳市公开版电子地图及公共设施数据更新:2008全年度(内网、外网版本)、2009半年度(内网、外网版本)、2009全年度(内网、外网版本)。Ø数据处理质量需求按招标文件要求,公共设施兴趣点的属性信息和多媒体信息完备,保证至少90%的信息充实和准确。公开版电子地图的符号按照公开出版地图的制图规范,分要素进行多尺度符号配置,并设定符合地图阅读心里的地图要素层视野控制范围参数,达到地图画面视觉效果层次分明、色彩协调,动态文字注记适宜的效果。Ø数据处理入库需求按招标文件要求,基础地理信息、公共设施数据库及元数据设计符合现有的数字深圳空间基础地理信息平台标准体系中相应的规范要求。兼容原有的软件环境:ESRIArcGIS9.2,Oracle10g。Ø数据维护需求按招标文件要求,总结公开版电子地图和公共设施数据库更新、维护机制,形成电子地图和公共设施数据更新维护技术规程。1.2系统功能需求本系统的工作流程如下图所示:193 图9系统的工作流程图细化上面流程为下面两个子流程图10提取变化流程图193 图11数据更新流程1.1.1数据更新子系统在数据更新生产端,建立基于城市卫星影像、航空影像、城市基础地形图、规划报建审批等数据为基础的数据更新系统,和以PDA、GPS技术为基础的便携式移动数据采集系统,满足道路、水系、地名等电子地图基本要素和公共设施、建筑物要素的动态更新;1.1.1.1基本功能需求Ø基本的GIS数据浏览、查询、编辑功能;Ø系统应提供数据打包与导出功能:支持按专题图层、按区域、按版本等多种组合方式的数据打包功能,实现数据快速提取和导出;193 1.1.1.1影像管理功能系统提供基于城市影像数据的管理功能:Ø提供影像数据管理基本功能,实现影像拼接、影像分析、颜色色调调整等管理工具;Ø提供多时相影像数据对比功能,提供变化图版的自动和半自动辅助判别功能;Ø提供矢量化工具,勾画、编辑图斑范围;Ø提供变化图斑的编码管理、按敏感区域、区划、街道、社区、基础网格等单元进行统计分析的功能;Ø提供变化敏感区域和非敏感区域的维护管理功能,参考城市建成区、生态线范围等资料,勾画城市变化敏感区域,提供管理工具对敏感区域范围进行动态维护;能通过敏感区域搜索等方式快速提取变化图斑;Ø提供基于变化图斑的更新任务产生和分配功能;1.1.1.2电子地图更新功能系统对电子地图基础要素的更新要求。根据变化图斑的范围,利用地形图、最新航空影像,实现以下要素更新:Ø行政区划更新;Ø深圳市统一空间基础网格更新;Ø河流、湖泊等水系更新;Ø建成区、街区、保护区等范围更新;Ø地名更新;Ø绿地系统更新;Ø等高线等更新。1.1.1.3系统对道路专题要素的更新Ø利用城市影像、变化图斑、基础地形图更新确定道路范围和基本信息;193 Ø利用道路规划、用地审批数据更新确定道路范围和基本信息;Ø利用规划市政报建数据(CAD格式)更新确定道路范围和基本信息;Ø提供利用CAD格式数据提取道路实体的更新工具;Ø对道路中心线、道路边线、道路面三者建立拓扑关系,可以进行拓扑编辑;Ø开发满足于道路特性的属性标注模块,如定义注记离散间距、重复次数、文字方向等,对道路注记实现自动维护;Ø提供按区域、按道路等级的道路面积、长度统计功能,统计结果能输出为报表;Ø提供道路线型优化、转弯处理优化等数据加工工具;Ø提供与移动数据采集系统的道路信息数据交换接口;1.1.1.1系统对建筑物专题要素的更新Ø利用城市影像、变化图斑、基础地形图更新确定建筑物范围和基本信息;Ø利用建筑工程规划报建资料(CAD格式)更新确定建筑物范围和基本信息;Ø利用建筑工程规划验收资料(CAD格式)更新确定建筑物范围和基本信息;Ø提供利用CAD格式数据提取建筑轮廓的更新工具;Ø按照深圳市建筑物普查技术规范,提供建筑物自动编码、分幢、分栋管理工具;Ø按照深圳市建筑物普查技术规范,能对建筑物名称、权属、结构等基本信息和分项使用用途、现场照片等属性信息更新维护;Ø按照深圳市建筑物普查技术规范,能对独立小区范围的图形和属性信息更新维护;Ø按照深圳市建筑物普查技术规范,能对建筑地下空间的图形和属性信息更新维护;Ø按照深圳市建筑物普查技术规范,能对深圳市建筑物分类标准、公共设施分类标准进行动态维护;193 Ø提供公共设施建筑图形信息和属性信息的编辑维护功能;Ø提供用户可定制的建筑物和公共设施信息统计功能,如按区域、建筑类别、公建类别等条件定制统计,统计结果可打印和输出为报表;Ø提供简易的建筑三维模型显示查看功能;Ø提供建筑三维模型库的模型导入、导出、二维信息关联、查询、检索、统计等管理功能;Ø提供建筑转角直角化、标准建筑复制拷贝、角点对位等数据加工工具;Ø提供与移动数据采集系统的建筑信息数据交换接口;Ø提供建筑物二维信息(空间与属性)与建筑三维模型库的数据关联接口;Ø结合深圳市社区综合管理系统建设,设计和开发空间平台更新维护系统与社区管理系统(如房屋租赁管理系统)之间的建筑物信息更新接口。1.1.1PDA采集子系统PDA采集子系统以PDA为原型,为城市外业调查人员对现场信息进行快速采集与传送而研发的专用工具。该手机装有网格化地图,具备接打电话、短信群呼、录音拍照、GPS定位、表单填写、用户管理、地图浏览、数据查询、数据同步、辅助功能等主要功能。1.1.2数据分发服务管理子系统系统能满足数据分发服务管理的要求,实现生产端数据库向应用端数据库的同步更新。开发建立与现有数字深圳空间基础信息二维发布系统和三维发布系统的应用系统接口,能通过以下方式将变化动态反映到应用服务数据库中:Ø要素图层更新:按专题图层进行批量更新;Ø区域更新:按设定区域范围的更新,要覆盖原始数据,与周边数据的接边处理正确、高效;区域更新可以实现单要素和多要素批量更新;Ø增量式个体要素更新:按更新的时间,对发生变化的单个要素进行更新;Ø以上三种更新方式的组合定制更新;193 1.1.1数据维护子系统在数据维护端,建立数据管理维护系统,满足数据库从数据生产端分发到空间平台各应用服务系统的同步更新要求。Ø系统管理数据的符号化应符合空间基础信息平台标准体系中相应的规范要求,分别建立与分类标准相适应的矢量和栅格格式的开放式地图符号库,提供符号库的增删、更新和图形编辑工具;Ø系统提供各专题要素的元数据维护工具;Ø系统设计各专题数据库按季度、半年度、年度等时段的版本管理机制,提供版本维护工具,同时提供对不同版本数据查询、空间变化对比、数量变化对比分析工具;Ø系统提供用户管理功能,包括:系统用户登陆管理、岗位角色管理、权限管理等;Ø系统提供日志管理功能,包括:数据更新日志管理、数据导出日志、作业员工作量统计、工作计划监督等功能;Ø系统提供按文件、按专题库、按版本等多种数据库备份工具;1.2系统性能需求更新维护系统能满足多个用户同时并发进行数据更新作业的要求,20个作业员并发作业时,系统响应时间应小于1秒,更新数据保存时间应小于2秒;193 193 1数据更新框架建设1.1数据标准和规范建设数据的标准化是地理空间信息系统及维护数据持续更新正常运行的根本保证和要求。数据标准体系建设是数据库建设的重要内容,也是提高数据质量的重要保证。数据标准体系的建设应按照下面的方法进行:Ø已有的相关国家标准、行业标准和地方标准,应采用;Ø若没有相应的国家标准、行业标准和地方标准,应针对实际情况、系统目标和用户需求,吸取相关行业或其它地方的标准,也可以直接引用同行业系统采用的系统标准;Ø对具有本系统特色的标准,应组织编写适应本系统的标准和规范文件。数据标准体系包括数据标准、数据生产标准、数据应用标准等内容。(1)数据标准体系数据标准体系包括以下内容:Ø基础空间数据标准:a)地理定位控制(平面控制系统和高程控制系统);b)图形数据的分类与编码;c)属性数据指标体系;d)数据分层方案;e)数据文件命名规则;f)空间定位统计单元;g)技术流程和质量控制;h)元数据;Ø公众数据标准:a)公众数据的分类大纲;b)公众数据的指标体系建设标准;(2)数据生产标准深圳市已经积累了大量的地理空间数据,并形成2007年的电子地图,193 基础空间数据库应该按照标准制作生产,为了保证数据利用的可行性,相关标准需要下发到各级政府部门,以便电子地图网站能更好的向专业用户提供专业服务,比如地图叠加服务等。a)CJJ8─99《城市测量规范》;b)GB/T7929-1995《1:500,1:1000,1:2000地形图图式》;c)GBJ13923-92《国土基础信息数据分类与代码》;d)GBJ137-90《城市用地分类与规划建设用地标准》;e)GB2260-91《中华人民共和国行政区代码》;f)GB/T139-92《国家基本比例尺地形图分幅和编号》;g)GB15967-1995《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》;h)CH2001-92《全球定位系统(GPS)测量规范》;i)CH1002-95《测绘产品验收规定》;j)CH1003-95《测绘产品评定标准》;k)测绘总局的测绘生产质量管理规定(1997.7.22);l)测绘总局的测绘质量监督管理办法(1997.8.6);m)质量技术监督局基础地理信息数据分类与代码;n)GB6962-86《1:500,1:1000,1:2000比例尺地形图航空摄影规范》。o)根据本空间基础信息平台所制定的电子地图、元数据、正射影像等数据标准。1.1数据内容在数据库的更新管理过程中,结合深圳市已有的数据情况和实际应用,主要考虑以下几种类型的数据:Ø行政区划数据行政区划数据是指描述城市各级基本行政区划要素的境界、区域及行政机构驻地的空间信息和属性信息。城市基本行政区划要素包括市、区(县)和街道(乡、镇)及社区(居委会、村)等的区域边界信息和属性信息。城市各级基本行政区划实际境界线的确定,是依据有关管理的规定和勘界文件,及地形测绘成果制定。193 行政区数据包含行政区划代码,每个行政区划代码具有唯一性。县级以上行政区划的代码应符合现行国家标准《中华人民共和国行政区划代码》GB/T2260的规定:街道(乡、镇)行政区划代码应符合现行国家标准《县以下行政区划代码编码规则》GB/T10114的规定。行政区划数据是进行各种空间分析的重要参照数据,如可以根据特定区划范围进行人口统计分析、国民生产总值分析、治安状况分析、地址匹配等。行政区划的属性信息一般包括行政区划分类代码、区划名称、所属辖区、境界划定状态、行政机构驻地地址、拓扑关系等。Ø道路数据道路数据是指包括铁路、公路(包括高架路)、快速路、街道等城市主要陆路交通要素的空间信息和属性信息。道路数据应该包括路段线和路口两个数据子类,并以道路中心线和节点分别描述路段和路口的空间信息和基本属性信息,用以反映道路的连通特征。道路是城市基础空间设施的重要组成部分,对交通运输、物流配送、城市规划等都有决定性的作用,做好城市道路数据的更新工作是建设深圳市地理空间信息的重要组织部分。道路数据的属性数据主要包括名称、等级、编码、路面材料、宽度、长度等。Ø水体数据水体数据是指描述市域内自然或人工形成的水面(江、河、湖、海、水库、池塘等)及有标志性意义的瀑布、井等要素的空间和属性特征。水体的空间特征应使用描述其范围的多边形数据来表达;特殊情况下,也可使用描述水体重心的点数据或描述线状水体中心线的线数据来表达。水体标注用来在地图上表达水体的名称信息,对河流,应顺着河流的流向进行标注,对湖泊、池塘等则标注于水体的中心。水体的属性数据包括水体面积、水深、水质、使用类型等。Ø地名数据地名数据是指行政区域名称、街巷名称、地片和区片名称以及其他地名要素的空间信息和属性信息。地名数据可与地址数据一起实现对地理实体的空间定位。各类地名数据应符合以下规定:Ø193 行政区域名称数据应包括城市各级基本行政区划的区域名称信息(行政区划数据已经包含);Ø街巷名称数据应包括构成街区的城市内部道路名称信息;Ø地片和区片名称数据应包括地片、居民小区(社区)的地理名称信息;Ø其他地名数据应包括水系、山脉、具有地名意义的交通运输设施(如公路、环岛、交通站场、桥梁、水库、水渠、隧道、铁路等)、具有地名意义的纪念地与建筑物(如纪念地、建筑物、公园、名胜古迹、体育设施、广场等)和具有地名意义的单位、有地名意义的院落等的地名名称信息。地名数据的分类编码应符合现行国家标准《地名分类与类别代码编制规则》GB/T18521的规定。地名数据应有相应的标识码。地名数据中的行政区域名称数据可引用已建立的“行政区划数据”;地名数据中的街巷名称数据可引用已建立的“道路数据”。地名数据是以文本的形式在地图上表示的,它是对地球空间上其它地物的位置描述,所描述的地理范围可以是一个区域、一条道路或城市内部的某个特征点。因而,地名数据在空间的表现依所描述的范围而有所诧异。当表示区域的位置信息时,要求地名标注应尽量充满所描述的区域;当表示的是如道路等线状地物时,地名标注则要求道路的走势进行标注;当表示的是城市内部的某个特征点,如标记性建筑、名胜古迹、单位名称等,则要求标注点位于特征点附近。必要时,可以建立地名及其所描述的空间位置的空间管理关系。地名数据是深圳市地理空间信息的关键组成部分,其属性信息视其所描述的地物而有所差别。Ø建(构)筑物数据建(构)筑物数据是由分别描述房屋等建筑物和其他人工建筑空间信息和属性信息的建筑物数据和其他人工建筑数据构成。其中,建筑物数据应包括建有屋顶的永久性建筑以及居住为目的并有邮政地址的建筑物数据;其他人工建筑数据包括亭、碑、塔、城墙、广场等有方位意义的建(构)筑物数据。建筑物的主要用途应符合现行国家标准《房产测量规范第1单元:房产测量规定》GB/T17986.1中所列用途分类的规定。193 对于房屋等建筑物,空间表现包括两部分,一是用封闭的多边形来表示建筑物的轮廓,二是在房屋内部对房屋的结构、层数等信息进行标注。房屋标注是建立房屋属性数据库的重要数据源,当生成属性数据库时,可以直接从地图上提取这部分数据。建筑物的属性数据包括建筑物的材料结构、高度、用途等信息。Ø影像数据正射影像提供经过位置纠正的地球图像。正射影像与地图有同样的特征,有一致的比例。数字正射影像由地球参考的像元陈列构成,有离散数据值的地面反射率编码。许多地理特征,包括框架中的有些部分,可以从正射影像中解译或编辑出来。正射影像也可以作为背景,使应用的结果表现在陆地景观上。框架包括各种分辨率的图像,精确定位的、高分辨率的数据对框架特征的编辑是很有用的,特别是支持那些局部数据需求。数据正射影像包含了丰富的空间信息,是作为更新城市空间数据的重要数据源。数字正射影像数据是城市空间基础信息的一种极有生命力的形式,它主要是指利用航空、航天遥感资料在数据摄影测量系统或遥感图像处理系统上生成。数字正射影像数据的影像质量应符合下列要求:ü影像应清晰易读、反差适中、色调均匀;ü影像不得有重影、模糊或纹理断裂等现象,影像应连续完整,灰度无明显不同。对于彩色影像,色彩应平衡一致;ü影像上的地物地貌应真实,无扭曲变形,无噪声、云影等缺陷;ü影像覆盖范围内应无漏洞;ü影像的整体外观应简洁、美观;ü当套合地名与高程注记及进行图幅整饰时,注记与整饰的内容应完整、正确。Ø各种社会公共信息数据公众信息数据主要是满足广大非专业用户,即公众用户信息需求的一种数据,该类数据常以属性数据表格以及数字的形式来表现,同时也有部分线划数据。针对深圳市的实际情况,我们认为深圳市社会公众信息数据主要分为以下几类:ü金融服务类数据;ü通信交通类数据;193 ü商业服务类数据;ü宾馆餐饮类数据;ü旅游娱乐类数据;ü生活服务类数据。Ø政府可公开资源发布由政府掌握的,可公开发布的资源;ü国土房管领域:基准地价、基准房价和租金参考价等;ü规划领域:城市总体规划、分区规划等;ü其他领域:……。1.1元数据组织框架元数据在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方法、空间参照系、管理方式以及数据集的其他特征,是实现数字深圳空间基础地理信息平台的核心标准和技术之一。数字深圳空间基础地理信息平台工程的庞大之处在于它的数据体系,现阶段它主要是发布基础地理信息数据,并在一定程度上融合其它专业部门的数据,比如管线、环保、规划等,未来需要集成各行各业的专题数据,其数据体系极其庞大。因此,需要一种合理的方法来避免数据的重复性建设以及协调不同部门之间的资源共享。这就是元数据的功能。地理空间信息中的元数据主要包括图名、数据源、比例尺、精度、生产者、各种符号、航空摄影的航线号、坐标参考系等。元数据内容按照元素的方式进行组织,具体分为部分、复合元素以及数据元素三个层次,如图9所示。193 图12元数据内容1.1数据质量控制数据库建设和运行维护过程中,为了保障应用的有效性,必须注意数据质量控制问题。数据质量控制的主要目的是提高数据质量,最后要完成数据质量报告,数据的质量情况应该体现在元数据中。通过数据质量控制,保障数据完整性、逻辑一致性、位置精度、属性精度、接边精度、现势性等符合国家标准及有关技术规定,使数据库有较高的应用价值。本项目将制定一套数据质量控制方法,据此对更新入库的数据进行质量控制,主要包括以下几方面:(1)数据精度包括定位精度,指在数据集合(如地图)中物体的地理位置与其真实的地面位置之间的差别;属性精度,属性包括离散变量和连续变量。各单位应当通过与地图网站服务平台底图的配准尽量提高数据的定位精度,通过遵循相应的数据分类标准提高属性精度。(2)逻辑一致性193 数据元素间要维护良好的逻辑关系,如行政境界与管理区域境界应严格一致,两个数据集合不仅位置精度水平要一致,逻辑关系上也应当一致,数据层与底图的叠加可以较好地看出数据间是否具有逻辑一致性。(3)数据完整性包括数据层的完整性,即研究区域可用的数据组成部分的完整性,这种不完整可能是数据属性包括数据集合内地理特征属性的不完整,也可能是数据未完全覆盖研究区域;数据分类完整性,指如何选择分类才能准确表达数据,主要与分类标准有关。(4)数据时间性与更新对许多类型的地理信息而言时间是个严格因素,数据是否具有现势性是用户关心的数据质量的一个重要方面,需要进行更新的数据要及时更新。(5)数据划分数据改造及元数据编写完成后,要划分出集中共享、分布无偿共享与分布有偿共享的数据,并确定用户级别。(6)建立数据服务器并提交相关文档把改造完的数据转入数据库中,建立数据服务器,提交有关文档,包括数据库改造报告、数据字典、使用说明等。具体数据质量控制方案如下:a)建立电子地图数据规范标准,严格按照标准更新数据;b)数据质量控制采用分级分层管理方式;c)要求数据提交方严格按照数据标准提交数据。193 1基础数据更新技术方案简单地说,数据更新就是用新的数据取代旧的数据。对现有数据体进行交互式操作和处理,改变原有的部分几何、属性数据、元数据以及拓扑等空间关系,甚至提高数据的精度,丰富数据的类型。综合利用各种来源的现势资料(如最新航空航天影像、最新城市地理空间数据、各部门专题资料等),确定深圳全市范围内基础地理要素及公共设施点的位置变化及属性变化,对原有数据库的要素进行增删、替换、关系协调等修改处理,生成新版数据体和记录变化信息,并更新数据库,并做好更新区域的原始数据备份,将备份数据入库到历史数据库中,方便以后对历史数据的调用或可恢复性操作。更新的基本流程如下:图13数据更新总体流程1.1公开版电子地图要素更新公开版电子地图是公开发布的、面向大众的、用来查询和展示与公众生活有关的各类信息的多媒体电子地图。深圳的公开版电子地图根据多尺度综合显示,设置有比例尺为1:1000、1:1万、1:5万、1:25万的地图,用来在地图缩放时产生地图综合的显示效应,达到最好的显示效果。更新是在1:1000的电子地图基础上进行。更新的内容193 包括地貌晕渲、水系(河流、湖泊、水库、沟渠等)、植被绿地(公园、绿化带、树林、草坪等)、居民地和建筑物(居民区、住宅、商业、工业、市政配套等)、道路网(铁路、高速公路、国道、省道、城市干道、次干道、小路、铁路等)、境界及行政区划(市届、区界、街道办届、社区届、特殊区域如开发区、保税区等)、文字注记(基础地名、典型兴趣点等)。要素详细分层如下:表4基础地理信息详细分层图层类图层名称要素类型备注水系点点状水系点井、泉水系线线状水系线沟渠、单线河水系面面状水系面湖泊、水库、河流、鱼塘、池塘建筑物建筑物面居民地、工矿、农业等建筑物附属设施建筑物附属设施线居民地附属设施、工矿附属设施、农业附属设施等道路中心线高速公路线国道线省道线快速路线主干道线次干道线支路线其它交通设施道路边线线道路附属设施面道路面层面城市轨道地铁线铁路铁路线境界省界面市届面县区届面街道办届面社区届面193 特殊区域面开发区、保税区、禁区植被面农林用地面耕地、园地、林地、天然草地等城市绿地面人工绿地、花圃花坛、带状绿化树等注记地名文本河流文本沟渠文本湖泊文本水库文本区级行政区域文本这类基础信息的要素变化主要表现在城市建设热点地区,如城市旧城改造、小片小区的建设、城市道路的改造和新建;高层建筑、城市标志性建筑;各种变化的桥梁、涵洞、管线的工地;重点工程建设项目;大面积的城市绿化、休闲广场、城市景观等。1.1.1工艺流程基础地理信息数据更新的技术上主要涉及到确定更新策略、变化信息获取、变化信息采集、现势数据生产、现势数据提供等五个步骤。图14更新流程Ø确定更新策略在数据更新之前,首先确定数据更新的目标、任务,包括更新范围(重点建设区域、人口密集区等)、更新内容(道路、居民地、境界等)、更新现势性(更新时间、动态实时更新等)、更新工程的组织与实施方案(责任机构、组织机制等)等。Ø获取变化信息通过调查、比较发现并确定变化,这个过程的关键问题是对变化信息的识别与定义。当前用来获取变化信息的方法主要有三种:(1)专业队伍进行现势调查,发现变化。(2)将卫星遥感影像与现有数据比较,发现变化。193 (3)根据其他渠道获得变化信息,如有关专业单位、社会力量、新闻途径等。Ø采集变化信息将确定的变化信息进行数字化采集,主要有几种方式:(1)人工数据采集,包括对不确定区域进行野外勘测、GPS采集等。(2)交互式数据采集,包括摄影测量、遥感图像处理等。(3)自动数据采集,卫星遥感影像识别与处理,主要技术是影像识别与特征提取。Ø现势数据生产这是一个多源、多尺度数据集的融合过程,即将新采集的变化信息与原有数据库中未变化的信息融合,从而形成新的集成的现势数据库。原始数据可能会有新增、消失、改变等变化类型,相应的处理包括:(1)插入。将新增的地物信息添加到数据库中。(2)删除。将已消失的地物信息从数据库中删除。(3)匹配并替换。根据相似性准则,将空间形态、位置变化的地物与原始数据进行匹配,确定替换对象,再用新的数据替换已变化的内容。1.1.1技术方法基础地理要素的更新主要采取的方法是参考最新的高分辨率遥感影像、最新的地形图和规划报建图等。首先对电子地图进行分幅,基础地理要素按照1:1000分幅标准或者按照区域进行分幅,为了方便影像分幅、更新的工作量及检查需要,在实际操作中可以将地图按照1:5000的标准分幅。1.1.1.1影像数据整理利用最新的高分辨率遥感影像,分析地表的变化,确定更新范围与对象,提取变化信息,是基础地理数据更新的必由之路。将深圳范围内的航空影像图和卫星遥感影像图相结合,在应用过程中,采集地面控制点进行几何纠正,消除卫片由于太阳角高度、大气的吸收、散射、遥感平台的速度、姿态变化、传感器、地形起伏造成的畸变,提高影像定位精度。另外还涉及到不同类型的遥感影像的193 分类预处理、与现有的基础地理数据之间的精确配准、从高分辨率影像上分类别提取地物变化信息等技术问题。图15根据遥感影像更新流程1.1.1.1.1遥感影像预处理遥感影像预处理包括影像的融合增强、几何校正、影像镶嵌、影像分割、坐标系转换等,提高影像的分类精度和与矢量地图匹配的精度。。Ø影像融合和增强影像融合可分为不同传感器图像的融合、不同时相图像的融合、光学图像与雷达图像的融合等等。全色影像具有较高的空间分辨率,而多光谱图像可以更精细地描述目标光谱。全色图像与多光谱图像融合既可以利用全色图像的高分辨率,改善多光谱图像分辨率,又可以充分利用多光谱图像中特有的对目标某些独特特征的精细描述,使融合图像包含更丰富的信息。增强处理目的是通过图像处理技术,重点突出感兴趣的像素,弱化其他不相干的地物像素,从达到去掉杂质,保留感兴趣地物的目的。193 图像增强包括空间增强、辐射增强、光谱增强等。从影像上更新基础地理信息的主要要素是水系、植被绿地、建筑物、道路等。因此可以选择适当的图像增强方法,突出这几类要素,可以突出绿地元素,使分类和信息提取更加可靠。Ø几何校正遥感图像在成像时,由于成像投影方式、传感器外方位元素变化、传感介质的不均匀、地球曲率、地形起伏、地球旋转等因素的影响,使获得的遥感图像相对于地表目标存在一定的几何变形,使得图像上的几何图形与该物体在所选定的地图投影中的几何图形产生差异,使图像产生了几何形状或位置的失真。主要表现为位移、旋转、缩放、仿射、弯曲和更高阶的歪曲。消除这种差异的过程称为几何校正(GeometricCorrection)。经过几何校正后的影像需与参考地形图(影像图)进行套合检查,套合误差平地丘陵地不大于图上1.0mm,山地及困难地区可放宽一些。如采用地面控制点纠正,则纠正后影像相对于最临近控制点点位中误差不大于图上0.5mm。提高影像图与地形图及电子地图匹配精度。Ø影像镶嵌影像镶嵌(Mosaicking)是将具有地理参考的两幅或多幅影像拼在一起,构成一幅整体影像的技术过程。相邻图像由于成像时间,系统处理条件存在差异,不仅有几何畸变问题,而且还存在辐射水平差异导致同名影像在相邻图像上的亮度值不一致。影像镶嵌时必须对图像的色调进行调节,使镶嵌后的图像色调过渡自然,无明显的拼接缝线,确保图面美观。Ø影像分割可根据需要将经过纠正、镶嵌、图像增强系列处理的大范围镶嵌影像按已有的电子地图图幅分幅标准进行分割,形成系列标准分幅的影像地图,便于影像数据库管理及应用。在对遥感影像自身误差进行纠正后,需要将遥感影像配准到地图中。在影像和电子地图中分别采集同名点,尽量选取低矮、固定不变、易于判读的地物,控制点分布均匀。采集好图像控制点后,基于专业的制图软件进行配准,并检查精度,符合要求后才能应用于更新。193 1.1.1.1.1遥感影像信息分类为了方便的提取各类地物的变化信息,首先对遥感影像图信息进行分类。图像分类就是基于图像像元的数据文件值,将像元归并成有限几种类型、等级或数据集合的过程。常用的分类主要有两种方法:非监督分类与监督分类。非监督分类完全按照像元的光谱特性进行统计分类。使用该方法时,原始图像所有波段都参与分类运算,其分类结果常常是各类像元数大体相等比例。这种方法人为干预少,自动化程度较高。非监督分类一般要经过以下几个步骤:初始分类、专题判别、分类合并、色彩确定、分类后处理、色彩重定义、栅格矢量转换、统计分析。监督分类更多地需要人工控制,常用于对研究区域比较了解的情况。在监督分类过程中,首先选择可以识别并能确定其类型的像元建立模板,然后基于该模板使计算机自动识别具有相同特性的像元。对分类结果进行评价后再对模板进行修改,多次反复建立一个比较准确的模板,并在此基础上最终进行分类。在基础地理信息的分类中,我们拟采用专业的分类软件eCognition进行道路、建筑物、绿地植被、水系等的分类提取。eCognition是目前所有商用遥感软件中第一个基于目标信息的遥感信息提取软件,它采用决策专家系统支持的模糊分类算法,突破了传统商业遥感软件单纯基于光谱信息进行影像分类的局限性,提出了革命性的分类技术——面向对象的分类方法,大大提高了高空间分辨率数据的自动识别精度,有效地满足了科研和工程应用的需求。下图为分类示意图:193 图16面向对象的遥感信息提取过程eCognition采用面向对象的信息提取方法,充分利用了对象的信息(色调、面积大小、形状、纹理、层次),类间信息(与邻近对象、子对象、父对象的相关特征)。在基础地理信息分类中,可以针对道路、水系、植被、建筑物等不同的特点,定义分类的标准,比如绿地和水系的颜色、建筑物的高度、道路的纹理等都可以作为该类要素独特的分类约束标准,如果对同一类要素进行细分,比如将绿地植被分为草地、灌木等类,可以按照这些细化的植被特征的专业知识自定义特征算法,包括植被的疏密程度、高度等。定义分类标准以后,软件会根据地物不同的特点和约束条件,将各类地物提取出来。193 提取出来的分类结果可以保存为常用的GIS数据格式比如shp格式。由于城市地物复杂,以及受阴影、影像质量等原因,绿地在图像中和周围地物构成混合像元,使地物分类存在少量误分类。因此,如果需要有准确的分类结果,还需进行一定的人工干预和编辑。最后输出矢量格式数据。在本项目中,不要求精确的分类结果,因此把计算机自动的分类结果当做参考。在更新的时候影像和分类结果同时叠加。以下是建筑物、水系、绿地分类示例图:图17分类示例图1.1.1.1.1提取影像变化信息为了提高根据影像信息来更新基础地物的效率,我们用自行开发的软件来提取新旧影像中变化的信息。基本思路为:对比最新的和2007年度两个时相、同一尺度、同一范围的影像,根据新旧影像的要素不同,将变化的区域用矢量自动标出,导出为常用的GIS数据格式,本项目中导出为ArcGIS的shp格式。以下是根据两个时相的影像自动提取变化图斑的示例,导出数据为shp:193 图18自动提取变化部分1.1.1.1.1基础数据更新在前面的步骤中,我们已经得到影像的分类信息、变化地方的自动提取结果,将这两类数据和最新影像都叠加到原有的2007年度公开版电子地图中,首先寻找到变化的地方,然后根据影像分类信息,确定要更新的层,然后对照影像描绘出新地物或者删除已变化的地物。Ø居民地按建筑物的平面特征,详细、规则的描绘出各单幢房屋的轮廓。有裙楼的大型建筑,按底分别绘出裙楼和塔楼的不同轮廓。对于非特征的凹凸部,图上小于0.5mm的可适当化简。大型建筑和小区建筑外形一般都有对称性,描绘时反映此特点,小区内外形相同的房屋应复制,以求一致。193 每个影像图边缘区域有倾斜房屋的,先以楼顶的形状进行描绘,再以楼底的位置作为该建筑物最终的定位,用移动的方式把描绘的图形进行定位,如不与道路面重叠或无明确楼底位置可不作移动。Ø道路主干道中凡有改动的新增的各级道路的边线按影像图绘出,内部路和小街巷按调绘资料有记录的给予绘制,两条道路交叉处不能绘成直角,应作钝化处理。各类地物的边线与道路边线间应有0.2mm的空白,不足此尺寸的其它地物可作相应移动。高架路(桥)压盖住地面街道的边线,或高架路(桥)相互压盖时,地面街道的边线或处于下层的高架路(桥)的边线,应以虚线绘出。新增的人行天桥按影像图标注,而隧道、涵洞、路堤、路堑等若调绘资料有标注应予以表示。Ø植被由于影像显示的是树冠的范围,不易进行描绘,因此地形图及规划图显得尤为重要,地形图和土地利用现状及规划图中可以看出土地使用的情况。新建的绿地、公园或绿化带的描绘要以不压盖其它建筑物、道路为标准进行。利用影像信息更新的主要是图形数据,把从影像上面能够识别出来的变化信息在矢量地图中更新。属性信息还需通过地形图、规划报建资料、外业调查及各职能部门提供的资料完善。Ø等高线利用航空影像立体相对,经过平差,生成DEM,根据模型生成等高线。1.1.1.1.1地物判读和更新要点利用卫星影像更新电子地图应注意以下几个方面:(1)大比例尺的地图数据的建筑物要素更新中,要注意消除由于成像角度与高差对建筑物像点产生的位移和变形,如图1所示,P点的像点本应在P0’,由于高差投影成像在P’点,在作业时应将其平移至P0。如图中应将紫色建筑物范围线平移至黄线位置:193 图33高差引起的像点位移(2)要注意更新后地物的相关位置关系,要注意避免更新后的地图要素与现实地物的相关位置关系矛盾。常见的有道路更新后与居民地相关位置错误:现实中的居民点A在道路的东边,用影像更新道路后居民点A“跑到”道路的西边。(3)要注意协调地物关系。如新增的大型水库与原有的等高线或道路可能存在不协调,等高线或道路落水时要修改等高线或道路的走向使两者关系协调。(4)河流等水系要素受季节影像较大,在实际更新时应注意因季节不同水位不同引起的水涯线变化情况,如果影像上的流域中心线与矢量数据的流域中心线基本一致,可以认为由于季节不同水位不同引起的水涯线变化,在这种情况下可不更新河流。如果影像上的流域中心线与矢量数据的流域中心线偏差较大(大于图上0.5毫米),可认为河流已经改道,应该更新河流。(5)影像只能确定要素的平面位置和几何形状,要素的属性需通过其他资料确认。(6)山高林密地区,由于林木对道路路面的遮挡,无法直接判读道路中心线,根据其它资料更新更好。(7)地形、地名、行政区划等要素无法从影像判读是否有变化,需结合其他资料如勘界资料等进行更新。193 1.1.1.1修整图形及属性根据最新影像图更新完基础地理信息的图形要素后,根据根据客户提供的最新地理空间数据、建筑物普查结果图等更准确的地图来修正图形要素并填充属性信息。1.1.1.1.1地形图数据整理地形数据含有政区、居民地、交通与管网、水系及水利工程设施、地貌、地名、测量控制点等内容。它既包括以矢量结构描述的带有拓扑关系的空间信息又包括以关系结构描述的属性信息。用数字地形信息可进行长度、面积量算和各种空间分析,如:最佳路径分析、缓冲区建立、图形叠加分析等。数字地形数据库全面反映数据库覆盖范围内自然地理条件和社会经济状况,它用于建设规划、资源管理、投资环境分析、商业布局等各方面,可作为人口、资源、环境、交通、报警等各专业信息系统建立的空间定位基础。用地形图数据可以制作数字或模拟地形图产品,可以制作水系、交通、政区、地名等单要素或几种要素组合的数字或模拟地形图产品。地形图主要的要素如下:表5地形图要素分层层名层号缩写几何特征备注方里网、内图廓及控制点0NET点、(线)弧段居民地和垣栅(面)1RES1多边形居民地和垣栅(点、线)2RES2点弧段可与1层合并(RES)工矿建(构)筑物极其他设施(面)3IND1多边形工矿建(构)筑物及其它设施(点、线)4IND2点、线(弧段)可与3层合并(IND)交通及附属设施(面)5TRA1多边形交通及附属设施(点、线)6TRA2点、线(弧段)可与5层合并(TRA)193 管线及附属设施7PIP点、线(多边形)水系及附属设施(面、线)8HYD1多边形、线(弧段)水系及附属设施(点)9HYD2点可与8层合并(HYD)境界10BOU多边形地貌和土质(面)11TER1多边形地貌和土质(点、线)12TER2点、线(弧段)可与11层合并(TER)植被(面)13VEG1多边形植被(点、线)14VEG2点、线(弧段)可与13层合并(VEG)地名注记(定位点)15ANO点说明注记(定位点)16ANN点由地形图的特点可以看出,地形图可以做为详细的地物参考,用来精确的修整居民地、道路、水系等的位置和形状,以及完善要素的名称、材质等属性,并补充高程信息,为地貌晕渲做准备。采用大比例尺地形图作为参考图,首先要对地形图中的地物进行删除和抽稀处理。删除植被地质地貌的填充、碎部等,对照电子地图的等高线特点,对等高线按特征点和等高距统一进行抽稀,另外对注记适当抽稀,保证读图的清晰。统一地形图和电子地图的坐标系,使两者能完全重叠在一起。地形图具有精确的道路边线、道路中心线及道路名称、等高线及高程、居民地及名称等要素。地形图作为参考图,主要运用在四个方面:(1)更新电子地图中的等高线层,为生成最新的DEM提供高程基础;(2)根据道路注记、高程、居民地注记来填充电子地图中相应的名称属性;(3)根据地形图的道路边线、道路中心线来微调电子地图中的道路,道路边线可以确定道路的宽度;(4)地形图的居民地的比例轮廓是通过现实测绘而来,所以由此来更新电子地图的居民地可以改善根据影像图更新图形的误差。193 1.1.1.1.1规划资料的整理规划包括用地审批、报建审批、竣工验收等。可以根据每阶段的审批资料来更新相应的电子地图。(1)用地审批图。用地审批图主要是地块的集合,根据不同用途的地块来检测居民地的合理性。居民地不能超出规划地块的范围。(2)报建审批图。报建审批图包括待建的建筑物的名称、位置、形状、楼层、面积等。在电子地图的更新中,可以当作过渡资料参考。(3)竣工验收图。竣工验收图包括了已建好的建筑物的位置、形状和楼层。根据这些属性来确定建筑物的最新信息。微调建筑物的形状和位置。同时检测新规划建筑物周围道路的现势性。(4)专题数据的规划图。包括现状学校分布、轨道道路规划、快速公交路线规划、地下管线数据等。这些专题数据规划图可以作为基础数据的检测。比如现状学校分布可以用来对照电子地图中教育设施类来核定学校的分布情况;管线和快速公交路线都可用来检查道路的合理性。规划道路的属性数据包括道路名称、宽度、建设状况、建设年度、断面编号、长度、性质等,根据规划图的注记将属性赋到道路中心线的属性信息中。下图为建筑物和道路根据规划资料更新的流程:图19建筑物专题更新流程图193 图20道路专题更新流程(5)土地利用现状及农田保护规划图。这类数据中的土地利用性质主要依靠颜色来区分,因此根据地块的颜色,可以判断地块的内容,比如能够快速提取植被中的农林用地范围、名称及相关属性。1.1.1.1.1建筑物普查结果深圳市规划局2007—2008对深圳全市的建筑物、市政设施的名称、面积、功能、位置等进行了全面普查,普查结果是对照1:1000地形图来绘制,因此可以将本次普查结果运用到基础地理信息建筑物的更新中,调整建筑物的图形及属性。包括的内容如下:Ø核对和补充建筑物图形信息建筑物图形数据是否缺失;建筑物轮廓线是否与实际情况符合;相对独立和封闭小区等的范围确定及内部建筑物是否分栋及正确性。Ø核对和补充建筑物属性信息建筑物详细使用用途分为居住、商业、办公、公共配套、工业、仓储、交通、市政设施和特殊建筑九大类,每大类下又分了2到4级小类,每类都有对应的代码。根据2007年版电子地图的代码原则,检查相应的建筑物编码是否缺失及正确;建筑物层数及面积是否完整。193 1.1.1.1.1外业调绘对不确定的地方进行外业调绘。内业人员提供工作底图以及根据属性结构制作的调查信息表,外业人员通过外调,对图形及属性信息进行核实,在打印出来的底图上修改建筑物或其它要素的轮廓,核对属性信息,以目测或调查的方式完善缺失的属性,填写数据到调查信息表中,用以内业的输入。外业调绘的要求:Ø必须对所有的调查内容进行一一核对,绝不允许伪造、编造。Ø所有外业数据必须现场采集,每张表上记录外调人员信息和提供资料的物业相关信息。Ø外调记录信息要求字迹清晰、书写工整、格式统一。1.1.1.2地貌晕渲地貌是地球表面起伏形态的总称。地图上地貌的表示法主要有:写景法、晕滃法、晕渲法、等高线法、分层设色法。公开版电子地图中常采用晕渲法及分层设色法。分层设色法(hysometrictendingmethod),将地貌按高度划分为若干高程带,逐带设置不同且渐变的颜色表示地面起伏形态的方法。一般用分层设色法来表示地貌高程分布及其相互对比,其图例为分层设色表,主要用于小比例尺地图。常与地貌晕渲配合使用。分层设色的关键在于高度表设计及相应色带的设计。设计高度表时,其分界线尽可能和地貌类型的高程分界线吻合。分层设色的原则主要有:越高越暗,越高超亮,越亮越饱和,与光谱色相应,综合设色等。深圳市的地形上东南高、西北低,低山、丘陵和平原大约各占三分之一,居民地建筑区散布在丘陵之间。为了既反映较好的地形立体效果,又使建成区分布明显,采用越高越亮的设色原则。色层数量5~10层即可,具体层数根据需要确定。色层颜色由较深沉的则灰色过度到较鲜明的淡黄色或淡绿色,这样整个深圳的地貌形态及色彩过渡变化显得连续而自然。晕渲法(hillshading)是根据假定光源对地面照射所产生193 的明暗程度,用浓淡的墨色或彩色沿斜坡渲绘其阴影,造成明暗对比,显示地貌的分布、起伏和形态特征的方法。地貌晕渲常用的光源有垂直光照、倾斜光照和综合光照。按照人们的习惯最常选择的是光照从西北45度方向射来的斜照光源。公开版电子地图中的晕渲制作有两种主要方式:(1)计算机条件下的手工晕渲模拟,借助计算机图形图像处理软件,以光笔取代颜料和画笔在计算机屏幕上描绘地貌晕渲。(2)自动晕渲,根据地貌地形的电子数据(如等高线线划数据、DEM等),通过设置一些必要参数,如光源位置等,计算机以一定的透视变换和光照模型自动计算图面各点的光影、色彩等值,从而获取地面晕渲。以深圳市为例,基于DEM数据生成地貌晕渲的基本流程如下:(1)构建DEM,选择合适的分辨率,并检查其精度;(2)选择光源,一般选择斜照光源,光线从西北角45度射入;(3)垂直比例参数设定,深圳市地貌起伏不大,在最高处生成晕渲时可适当加大地形垂直比例,较好的表达微地貌形态;(4)色彩设计,深圳地形起伏不大,地貌晕渲的色彩按照高程由低到高的顺序分别采用由绿色系过渡到黄色,再由黄色系过度到棕色系,但棕色不宜太深,否则与地形不符;(5)利用图形图像软件进行局部光影修正。地貌晕渲效果取决于DEM的分辨率,光影效果及分层设色。公开版电子地图中晕渲作为地图,其晕渲色彩设计要求素雅,用以衬托其它地理要素。实际操作中先利用计算机平台根据设计好的分层设色生成地貌晕渲,再辅以图形图像软件进行光影修正。1.1.1工作组织根据招标方的要求和保证项目的顺利开展,数据更新的项目负责人和核心技术人员常驻开发现场。根据我们以前项目的实施经验,在实际操作过程中,分为数据资料收集、数据整理、数据检查三个小组193 。数据收集小组主要收集各类来源的数据资料,并判断可用性,给数据整理提供咨询和意见,并负责与甲方数据管理者的沟通。数据整理组分为内业与外业小组,按照分幅规则,每个人负责一定的图幅数,从配准影像开始,更新基础信息。并将不能确定的要素轮廓及缺少的属性信息通过作业小组组长反馈给外业小组,实行每天收集的制度,外业小组根据底图,进行外业调绘。数据检查小组以图幅为单位,实时检查更新内容。图21基础数据更新工作组织在整个更新阶段中,实行组长负责制,一方面保证团队的协调合作,及时反应项目进行中的困难与问题,另一个方面把握项目的流程与质量控制,负责不同分工的小组之间的联系。在数据检查中,对成果数据实行三级检查、一级验收。作业员对所完成的成果进行认真的自检,然后由作业队进行队级检查,再由公司数据质检部门进行最终检查,最后组织或委托验收。在整个数据采集整理过程中通过对数据的进行三级检查来保证数据的准确性和完整性。从数据的原始数据制作处理开始把关,对数据的制作图形精度、拓扑关系、属性的完整性、编码、分层合理性、命名规则性等方面进行把关,从而保证数据整理工作的质量控制。在三级检查中建立完善的质量监控制度:(1)工作日志制度:具备完整的工作日志表,每天作业人员要求填写工作日志,将每天的工作内容全面、完整的记录下来,并由作业组负责人进行签名认可。(2)互检机制:193 完整的互检机制,每个作业人员对自己负责的数据进行100%的自检,并将自检结果和修改处理结果如实、完整的记录下来,由作业组负责人签名认可。同时在自检的基础上,由项目负责人安排其他作业人员进行70%以上的互检,并将互检结果和修改处理结果如实、完整的记录下来,由作业组长签名认可。(3)抽检制度:数据整理完成后,由项目负责抽取10%进行检查,并确保检查内容全部符合质量要求。(4)阶段性检查制度:对建库的每个阶段性成果要进行严格检查把关,如:图件矢量化成果的图元检查;属性录入后的图元、属性一致性检查等。具体的三级检查流程如下:193 图22三级检查流程1.1公共设施数据库的更新1.1.1工艺流程公共设施兴趣点是指与大众生活密切相关的各种自然和社会信息单元。包括公共设施、地名及空间兴趣点。公共设施是指居住区及居住区级以上的行政、经济、文化、教育、卫生、体育以及科研设计等机构和设施;地名指人们对各个地理实体赋予的专有名称;空间兴趣点指沿街巷或者小区中具有地理表示作用的店铺、公共设施、单位或建筑等。公共设施兴趣点的更新整理采用内业采集、外业补充、内业录入的方式处理,最终完善空间信息数据库的内容。图23公共设施更新总流程193 1.1.1技术方法1.1.1.1公共设施点更新的要求Ø更新密度正常营业、办公、生产、居住、运营的所有公共设施信息点都要进行更新;以高密度公共设施点更新为重点;小路小巷的公共设施点也必须更新完整;杜绝跳点、漏点的情况;更新的区域不仅限于临街信息点,对于大厦、住宅小区、封闭式工业园区等内部和底商信息点也尽可能全部更新。Ø点位绝对位置准确,公共设施点点位与实地真实位置一致。相对位置准确,公共设施点之间上下左右位置关系相互匹配。公共设施点点位必须准确标注在入口或出口处。Ø更新属性更新的属性内容包括各类信息点已定义好的属性字段。1.1.1.2公共设施点更新的方法公共设施点更新的两个主要数据来源是相关职能部门提供资料及进行外业采集。公共设施点的外业调绘可以与基础地理信息的外业调绘同步进行。公共设施点可以可以根据深圳市统一网格来划分,以社区为单位,将公共设施点和相关的道路、建筑物等分幅。由于深圳社区网格划分时已考虑地物的完整性和管理的合理性,因此依据社区网格划分的标准来对公共设施信息点分幅,可以平均工作量及方便外业调绘。(1)外业采集Ø采集内容外业采集的内容包括名称、地址、电话、网址、规模、产品等。重点采集所有公共设施点的名称、地址、电话信息,同时按照各个类型的信息点的不同属性要求,采集相关的产品和服务以及规模信息。193 名称信息:对于有实地招牌的信息点,该项的填写要完全依照实地名称信息,不能存在漏字、改字的情况;地址信息:以道路、街巷、胡同、弄、自然村、技术开发区、工业园区、住宅区、大楼等名称生成门牌号;电话:公共设施点对应的固定电话号码或手机号码,一般采集1-3个,在固定电话的填写中无需填写电话区号,直接填写具体号码即可,如8251324;网址:公共设施点对应的传真号码、网址和电子邮箱信息,要求按照实地的情况进行填写。多媒体信息:在采集过程中,对信息点进行拍照,留下多媒体信息,拍摄时尽量包含信息点的外观全景。Ø采集手段手持PDA加载影像和道路数据直接采集更新。Ø采集注意事项在外业的采集中,注意涉密单位的保密性。包括党和国家敏感部门的驻地,如安全局、首长驻地等,部队所辖的营区、机关大院、院校、医院、招待所、研究所(院)、基地、机场、军港、水电枢纽、特别是标有军事禁区、军事管理区标志的部门、单位,国家重点的战略物资储备基地,如国家粮食库、油库大型水电厂等。这些涉密信息之实际作业中要从严把握,不要采集过多的属性,不要进行拍照。公共设施点的外业调绘可以与基础地理信息的外业调绘同步进行。(2)职能部门资料收集有些属性很难通过外业精确的采集到,比如单位点的经营范围、规模、法人等,这必须有相关单位才能提供。包括工商部门、环保部门、卫生管理部门、教育部门等,分别提供最新的专题资料,比如工商部门提供新开张或者变迁的商铺注册信息,卫生管理部门提供卫生机构的规模及特色项目等。这些资料收集后,按照属性信息的要求进行提取和标准化,便于查询和统计。(3)黄页等公共资料收集黄页是本地化信息查询的主要来源,从餐饮、旅游、教育、日常服务等方面出发,黄页的内容包括海量的数据资源。在更新公共设施数据库时,可以根据公共设施点的编码规则,对点进行分类,叠加行政区划图,将点细分到区、街道,参考黄页的内容对已有的公共设施点属性进行维护。193 (4)远程采集在公共设施采集中,除了外业和其它公共来源的渠道,还可以采用远程采集的方法,包括数据源选择、数据获取、数据筛选、情景设计、远程采集及数据更新维护一整套制作流程。远程采集主要关注的是公共服务类的信息。首先实时关注公众媒介信息(报纸、互联网等),尽可能掌握公共设施点的变化线索,然后根据预先设计的同类型的情景问题,通过电话交流,直接得到相关信息。远程采集需要长期的实践不断提升和完善,不断充实情景设计库,逐渐形成独特的公共设施点制作流程。1.1.1工作组织在公共设施点的更新中,外业和内业资料的收集所占的工作比重比较大。整个更新组织分为内业资料录入、外业采集组、数据检查组。按区分配外业采集作业人员的工作范围。图24公共设施数据库更新组织公共设施点的更新过程中,外业人员的工作任务最为急迫和重要,因此实行外业周报制度,包括一周内工作内容的总结、工作进度、存在问题,下周工作计划等,工程进度和计划需要用地理位置图表明,提交给项目负责人,以便进行下一步的工作安排。内业资料收集需要与各职能部门协调,因此与甲方193 要定期召开各种协调会、例会等。在遇到技术等方面的问题,以及需要各部门提供相关资料,内业方无法解决时,提请相关职能部门与甲方、项目实施方一起举行技术协商会,不定期举行。1.1图面整理及多比例尺地图制作1.1.1图面整理1.1.1.1配色方案在电子地图发布中,数据无论是从人力还是物力上都占了将近70%的份额。人们往往刚接触一个GIS应用系统或者网上地图时,最直观看到的就是地图是否美观简洁。做一幅美观的地图,将会对GIS应用系统或网上地图起到锦上添花的作用。城市电子地图配色的基本原则是:色彩不要太过浓重,尽量选择一些浅淡、素雅的颜色进行搭配,这样对于使用者来说看起来比较舒服,不会有太刺眼的效果。城市电子地图大多是大比例尺的地图,涉及到的地图要素主要有居民地、道路、注记、水系、植被、境界、要素点等。下面列出了这些要素的主要配色方案:Ø居民地:粉红色、浅棕色Ø道路:浅黄色、浅棕色或者白色不同等级的道路可以将色彩逐级加深,例如三级道路用浅黄色、二级道路用土黄色、一级道路用深棕色等。Ø注记:公园名称的标注可以用深绿色楷体字表示;单位名称的标注可以用宋体,对于政府机构的用红色宋体字表示;山脉、地名名称的标注可以用黑色黑体字表示。Ø水系:内陆河流、湖泊可以用浅蓝色;海洋可以用深蓝色;Ø植被:主要使用绿色表示。193 Ø要素点:主要用矢量符号表示。主要包括土地利用图、土壤类型分布图、地形图、地价图等等。这类地图配色的基本原则是:色彩不要太浅淡,要用较深的、对比明显的色彩渲染地图。并且可以制作三维晕渲图来增强地图的视觉效果。下图根据以上原则,利用类似数据配置的地图。图25配色1.1.1.1符号化所谓符号化,即利用空间数据库得到的分级分类编码及相应符号和实体抽象后得到的定位中心轴线坐标数据,以形成有限可见空间内的图形符号模型的过程。我们将可见空间定义为地图空间,这样符号化可定义为:由目标的质、数、时、空数据决定的,将符号从符号空间到地图空间的一个变换。数字化是将实体或相应图形符号抽象为空间数据库的质、数、时、空数据,而符号化即是它的逆过程,将空间数据库内质、数、时、空数据转化为图形符号模型。Ø基于第一层面的符号体系构成原则第一层面内容是地图的主题,应予突出和强化显示。在电子地图分类中可区分为只读型和交互型。只读型基础地理底图第一层面内容的符号体系可直接沿用本标准的附录内容。交互型地理底图的符号体系需要对可点击193 交互的符号做出显著的增强处理。在基础地理底图单独使用时,处于第一层面的符号内容为水系、居民地、交通、境界、地形和其它地物,首先选择色彩变量对符号内容加以区分,其次使用形状、亮度、大小等变量对符号体系的子集做出区分。Ø基于第二层面或第三层面的符号体系构成原则Ø编制专题地图时,基础地理底图内容作为第二层面或者更为次要的层面,符号形状、色彩、方向等变量一般不做改动以保持地图认知的一致性,符号亮度、密度等变量一般做。淡化处理,符号大小可以调整,无关的制图要素可不显示。符号体系的层次以符号类型为基础,对符号体系规定到一级分类和二级分类的内容,对进一步细化的制图对象分级符号化处理参照有关的地理空间信息分类编码和各类地图图式执行。Ø符号体系的感受效果有机的地图符号体系应建立地图内容的整体感、差异感和立体感,其中的差异感又具体细化为质量差异、数量差异和等级差异。地图符号主要通过颜色、形状、大小来表达地理要素的复杂变化和有机联系,使读者正确地感知。下图根据以上原则,利用类似数据配置的地图:193 图26符号化公共设施点的符号设置参考的资料主要有:ØGB/T17695-1999地图用公共信息图形符号通用符号ØGB/T10001.1-2006标志用公共信息图形符号第1部分:通用符号ØGB/T10001.2-2006标志用公共信息图形符号第2部分:旅游休闲符号ØGB/T10001.3-2006标志用公共信息图形符号第3部分:客运与货运ØGB/T10001.4-2006标志用公共信息图形符号第4部分:运动健身符号ØGB/T10001.5-2006标志用公共信息图形符号第5部分:购物符号ØGB/T10001.6-2006标志用公共信息图形符号第6部分:医疗保健符号ØGB/T10001.10-2006标志用公共信息图形符号第10部分:铁路客运符号1.1.1.1去除锯齿为了使电子地图图面整洁美观,除了制定合理的配色方案,按照要素属性进行符号化外,本地图还利用软件进行了去除锯齿处理,来消除面状要素边线的锯齿,使地图要素平滑显示。如图所示。图27去锯齿1.1.1.2智能注记标注公共设施信息是电子地图中很重要的信息之一。公共设施信息能以简洁的符号或标注表达方式来传达给用户更多的有用信息。然而,地图上显示的内容并不是越多越好。如果注记过于密集,有可能出现符号/注记压盖或重叠的现象,既影响用户获取准确的信息,又无助于电子地图美观。因此,本系统还实现了智能注记标注的功能,根据比例尺的大小来调节注记的个数,避免注记互相叠盖,保证图面整洁、容易阅读。点注记支持智能注记,在选定的方向无法标注下时自动193 对其他方向进行判断。如图所示。图28大比例尺下的注记显示图40小比例尺下的注记显示1.1.1多比例尺地图配置地图数学基础中的比例尺指的是实际的地图比例尺,它不随地图的屏幕上的缩放而变换。深圳市公开版电子地图包括全境1:1000、全境1:1万、全境1:5万、全境1:25万四套数据。制作初始版及更新地图时主要是在1:1000电子地图上进行,其他比例尺根据制图综合的原则缩编而得。缩编利用现有的软件进行,原理如下:193 Ø水系居民地内部的井、泉,水网地图的井、泉,只有在大于1:25万的地图上部分表示外,其它地图上一般都不表示。在人烟稀少和荒漠地区,井、泉要尽可能详细表示。选取水量大的、有特殊性质的,处于重要位置上的井、泉。线状水渠选取从主要到次要,由主要渠道构成渠网的骨架,再选取连续性较好的支渠。河网密集的地图,图上长度不足1cm的河流、沟渠可酌情舍去,但对构成网络系统的河、渠,应根据河渠网平面图形特征进行取舍。密集河渠的间距一般不应小于3mm。河流弯曲概括应保持弯曲的基本形状,保持不同河段弯曲程度的对比,并保持河流的长度不过分缩短。湖泊、池塘一般只能取舍,不能合并,而且岸线概况保持湖泊、池塘与陆地的面积对比,以及与周围环境的联系。Ø居民地街区内部可进行较大综合,次要街巷可进行适当取舍。普通房屋实地密集成团,图上不能逐个表示时,其外围的房屋按真实位置表示,内部可适当取舍。Ø道路选取道路时,按照由重要到次要,由高级到低级的原则进行,并注意保持道路网的密度差别。居民地之间、居民地域主要地物之间的道路连接,应优先选取等级较高、距离较短的道路。Ø铁路由于城市中铁路不多,而且重要,一般都予以表示,不做综合。Ø植被抽稀填充符号。1.1持续更新机制合理化建议1.1.1在线增量式更新193 基础地理信息数据的现势性是衡量其使用价值的重要标志之一,数据的现势性越好,其附加值就越高。传统的城市数据更新主要采用阶段性的更新方法,以年为周期,进行大面积的普查和更新,这种方式不能满足数据日新月异的变化及相关的应用。因此保持深圳基础数据库和公共设施数据库的现势性,除了定期更新外,制定一个持续更新机制是很重要的,既可以把更新的工作化整为零,又可以随时得到最新的数据。为此,我们提出在线式增量更新的思考,将更新的任务分配到各个相关的职能部门,实时对地图进行更新。地图数据更新机制的主要思路是空间基础信息平台的管理方对数据具有权威的修改和发布权,基础数据的更新多放在管理方,实时变化的信息点及属性由各部门联合进行在线更新,最后由管理方进行核实和发布。这样既可以保证数据更新的效率和准确性,又可以发挥空间基础信息平台在地图数据方面的共享机制。对于基础地理信息来说,更新信息的主要来源仍然是影像,但是居民地、道路等与审批业务有关的地物,可以通过规划局、国土局等主管部门实时更新。业务审批数据是GIS图形属性描述的最好依据,一旦业务数据与电子地图及地形图做了图文关联后,电子地图的大部分属性信息完全可以由规划审批的业务数据生成,操作人员只需要画出图形。因此基础地理信息和公共专题信息均可纳入在线式增量更新的范围。进行在线增量式更新的前提是各部门对数据的交互共享,由数据的管理员发布数据标准和更新方法,制定记录数据更新版本的机制,设置更新的共享目录,供各部门临时存放数据。各个部门有与本部门相关的业务数据,由地图数据的管理员分配数据使用权限,比如卫生部门可以编辑与卫生相关的单位点,教育部门可以编辑教育设施的点,包括学校等级的改变等。由各个部门负责更新变更的专题数据的属性,提交到共享的临时层。数据的发布由管理员来确定,在发布之前要核实数据的真实性和准确性。可以通过多种方式确定:(1)定期进行外业作业,在收集新增信息点的多媒体属性时,一并检查更新点的正确性;(2)与电信、邮政、居委会等业务与地址相关的单位和个人合作。利用邮递员、送奶工、居委会等对某一片区的信息熟悉程度的优势来辅助核实已更新数据的真实性。另外,电信对个人电话号码变更的业务,也可以作为核实更新的来源。193 更新数据的正确性得到确认后,由数据管理员在系统共享平台上发布更新数据。在线增量式更新的整体流程如下:图41在线式增量更新流程1.1.1建立地址编码库随着“数字城市”概念的推广,数字深圳空间基础信息平台需要更多地将全市与地址有关的数据定位到空间坐标系中,使得相关的数据能够与空间坐标建立关联,从而保证来自不同部门数据库中的每个对象被准确无误地叠加到地图上,从而建立空间信息与非空间信息之间的联系,为各种应用提供快速、准确、充分和完整的信息。建立地址编码库首先要求有足够多的地址信息和空间信息,在公共设施点数据库的建设中,我们已经在图形上定位了点的位置,并在属性中填充了单位的地址和名称,因此可以将单位的地址(地名、路名、楼名、门址等)标准化和规范化,并提取点的地图坐标,建立地址编码库。193 建立全市统一的地址编码库主要包括以下几个方面:Ø地址库模型:地址库模型是地址采集的依据,通过分析深圳市的地址库信息、非空间数据的特点等建立地址模型后,地址采集工作依据模型的数据规格采集数据。Ø地址采集:地址采集可以分两方面。第一,充分利用现有的基础地理空间数据库、公共设施数据库、建筑物普查数据库和深圳统一空间基础网格数据库等数据,按地址库模型的数据规范提取地址;第二,平时可开展外业普查即“扫街”式采集,以获取第一手最新数据资料。将现有的数据按照地址标准入库后,方便以后数据文本信息的录入及定位。另外可考虑建立地址数据管理系统:第一,对入库的原始数据进行数据的预处理和数据清洗;第二,是基于GIS技术,以影象数据和矢量数据做参照对局部区域数据进行校验、标准化和编辑录入;第三,设计开发地址匹配引擎,将包含在数据记录或者数据文件中的地址数据库与地址库中的标准地址数据进行匹配,根据数据的匹配成都,选择匹配度最高的数据作为最终的匹配数据,并将空间坐标赋予匹配的数据,考虑进行地址批量匹配及动态匹配;第四,提供数据维护工具实现地址匹配及入库、地址匹配索引建立、地址检索的调节及制作下发数据等。下图为地址编码数据库的工作流程:193 基础数据公共设施数据库非空间数据库外业采集地址库地址库模型标准地址库地址匹配引擎“落地”空间数据库后台地址匹配系统WEB接口其他应用程序原始数据数据提取专题应用数据落地图42地址编码库应用1.1.1建筑物编码一致性193 根据深圳市建筑物普查技术规范,以及市规划局、租赁办等单位组织的建筑物普查项目,形成了深圳完整的建筑物图属信息,并且应用到了目前正在进行的居住证的办理中。因此统一深圳的建筑物及其它基础信息数据,有利于为政府部门、城市建设和国民经济各行业提供信息支持。在规划局、租赁办组织的建筑物普查项目中,每一栋建筑物都有唯一编码,在建筑物存在的全生命周期内能够完全识别。根据深圳市建筑物普查技术规范,深圳的房屋编码设计可以利用已有的网格编码加上网格内代表建筑编号的五位阿拉伯数字(从东到西、从北到南的方向,标示建筑物的编号)构成。房屋编码要求有唯一性、简明性、适用性、统一性和规范性。保证每个编码在房屋生命周期内具有不变性。4403040010010100001建筑物编号网格编号社区代码图43建筑物编码在本系统数据中,建筑物的编码是根据国标以类型来区分,没有唯一性。因此将建筑物普查的编码规则沿用到本平台数据中,一方面可以与建筑物普查成果相结合,关联普查成果,房屋普查内容比现有地图中的建筑物属性信息更详细,包括有结构、用途、使用情况、业主及各房间的信息,通过建筑物编码关联到普查信息后,可以根据不同的应用生成专题图,实现房屋落地及显示房屋普查的最终成果;另一方面有利于全市不同来源的建筑物的整合,建筑物的编码是唯一的,可以作为信息整合的关键字,体现数据共享的优势。193 1数据更新维护系统设计方案1.1系统总体设计在之前我们详细的分析了“深圳市数据更新维护管理系统”的应用需求,本设计方案将从长远的角度考虑系统的管理和应用结构,在标准化体系的指导下,充分利用现有成熟技术和先进概念,从基础空间数据建库管理和更新应用两个方面来实现具有深圳特色的“深圳市数据更新维护管理系统”。由于本系统的复杂性,在设计过程中,我们提出定制的概念来满足不同应用对整个计算机系统提出的不同需求,在首要考虑系统稳定性、适用性和易用性的基础上,强调速度和扩充性,最后形成一个健壮的、高效的、先进的系统。1.1.1系统目标根据对招标文件的理解和实践经验,我们认为现阶段的“深圳市数据更新维护管理系统”是数字深圳空间基础信息平台的重要组成部分,整个平台的目标以整合面向全市的自然资源与空间地理基础信息及关联的各类社会信息,以建立多尺度、多分辨率且更新及时的空间基础数据库,构建空间信息交换和共享在线服务体系。对于本次建设的目标是:建立健全空间基础数据更新机制、共享标准体系和政策制度体系,实现数据采集、数据处理、数据发布、数据共享等全过程的标准化和制度化,基本建立空间基础信息共享的长效机制,对于上述的系统总体目标可以分解出如下内容:n标准化体系的建立:目前深圳市已经建立了一系列的数据标准,在后阶段的主要的标准化体系还是沿用已经确立的标准,在需要的时候,对该标准进行扩充和完善;n数据更新机制建立:通过建立一套全面完整的数据动态更新系统,实现数据采集、数据处理、数据建库、数据发布、数据共享的全过程统一管理;n193 数据管理信息化:实现对各类空间数据的统一管理,加强数据的更新力度,提高数据的现势性和使用性。1.1.1系统设计原则n全局性和整体性原则从整个空间信息平台的建设思想来看,数据更新维护管理系统在整个平台的建设中具有重要意思,在把握全局的基础上,从空间信息平台的管理角度出发,充分考虑全市各类数据更新的需求,把整个数据库建设成为一个有机的整体和管理与决策的核心工具,实现全局信息资源(硬件、软件、网络和数据)的共享,真正地发挥其在管理与决策中的作用,从而进一步提高深圳市规划局的管理与决策的效率、质量和水平。n实用性和稳定性原则以满足当前空间信息基础平台的日常数据更新维护管理、为出发点,项目的建设的首要原则是实用性原则,确保建立的系统具有很强的可操作性和系统运行的可靠性。n先进性和成熟性原则采用当前最新和最通用的软硬件平台,采用先进的测绘生产技术、数据库技术、软件开发技术,在保证系统的稳定性、成熟性的同时,有一定的先进性,以保证建成的数据库能为空间信息平台提供坚实的保障。n可维护性和扩展性原则建成后的数据生产入库系统要能长期运行,具有一定的生命力。数据库有持续不断的更新途径与配套业务流程,系统运行安全、稳定。n开放性与标准化原则系统的建设要严格按照国家、地方和行业的有关标准与规范,如空间数据分层与编码标准、地类编码、数据质量与元数据标准、公文标准等,并适当考虑与国际接轨。在没有标准与规范的情况下,要参照国家、地方和行业的相关标准与规范,制订相应的标准与规范。系统的分析、设计、实现和测试要严格按照软件工程标准和规范,并尽可能采用开放技术和国际主流产品,以确保系统符合国际上各种开放标准。n可扩展性原则193 系统应该具有很好的可扩展性。具体表现在:功能扩展:为了能够满足用户今后系统扩容和扩大应用范围的需求,系统应该充分考虑从系统结构、功能设计、管理对象等各方面的功能扩展。软硬件的升级:系统应充分考虑软硬件平台的可扩展性及软硬件的负载平衡机制。随着关键软件和硬件的发展以及管理功能的增加,系统具有灵活和平滑的扩展能力。n安全性和保密性原则数据采集投入巨大,是一笔宝贵财富,数据库的安全性一定要保证,要保证网络环境下数据的安全,防止病毒入侵、非法访问、恶意更改毁坏,采取完备的数据保护和备份机制。n可理解性和易使用性要求容易掌握和使用软件系统,也是用户对本系统的要求之一。许多软件系统往往在功能强大与容易使用之间有矛盾,即功能齐全而强大的软件往往因菜单太多而不易掌握;反之,容易使用的软件其功能又不够完善。本系统应该克服上述两种倾向,达到既容易使用,又功能强大。可理解性是指本系统的程序使用那些使人们易读、易懂的编码规定、指南和规划,例如模块长度、标识符长度、注释、编写格式、常数定义等。本系统开发工作完成后,向深圳市规划局提供所有程序的全套源码。因此,可理解性对于用户的高级编程人员来讲是十分必要的。另外,所有的系统设计文档、说明书等,都应该满足可理解性的要求。n地方性原则具体内容设置、数据和技术的选取和集成除了满足规范化、标准化、行业化等要求以外,都必须切实体现地方的特点,具有当地特色,符合地方的实际应用需求。n现势性原则提供合理方便的更新功能,使数据能较方便地更新,并合理地处理历史数据,以保证“深圳市空间信息平台”数据库的现势性。本项目的建设将遵循统一领导、统一计划、统一技术体系、统一技术标准的总原则。本着切合实际、着眼全局、统一规划、分步实施、首重应用、精益求精的精神,力求使系统早见成效,满足工作需要。193 1.1.1数据更新机制设计1.1.1.1利用业务数据更新空间数据传统的地形图属性更新的方式是图形操作人员经常手工更新地形图的属性信息,工作量大,并与规划业务审批无法衔接。同时由于大家依赖人工修地形图,造成业务人员并不重视基础数据的作用,加大了重复性劳动和人为的因素。由于审批业务每天都在进行,而审批的信息几乎都是与GIS相关的,因此,业务审批的数据是GIS地形属性描述的最好依据,一旦业务数据与地形图作了图文关联后,GIS图的大部分属性信息完全可以由规划审批的业务数据生成。即:地形图数据提供路网、植被、河流、境界等数据;操作人员只需要画出图形,作好关联后,相关的属性信息即可自动更新,这样,将会大大减轻重复工作量。1.1.1.2电子地图更新设计本系统设计的电子地图的更新思路如下:先根据系统提取出来的影像的变化图斑,然后利用软件进行影像的分割、分类,确定要更新的类别,包括行政区划,水系、建成区、街区、保护区、绿地等,将要更新的类别导出为矢量图。更新流程图如下图:图29电子地图要素更新流程图193 对于等高线的更新,直接采用两幅航空影像进行更新,具体更新思路如下:利用航空影像生成立体模型,进行处理后更新图30等高线更新流程图对于空间基础网格的更新,提供功能,让用户可以进行网格更新。1.1.1.1道路专题要素更新设计  道路专题的更新思路设计如下,首先,利用变化检测的功能,根据影像提取变化的图斑,从变化的图斑中提取的变化的道路,并转换为矢量图(减少用户手动输入的工作量),根据规划的业务数据,包括市政报建图、竣工验收图(主要为CAD图),通过系统的功能,从这些CAD图中提取矢量的道路信息,根据变化的图斑提取的矢量数据和根据业务数据提取出来的道路信息,来进行道路的更新,同时辅助以外业数据和其他的参考数据来进行道路专题的更新。193 图31道路更新设计1.1.1.1建筑物专题更新设计  建筑物的更新思路设计如下,首先,根据影像提取变化的图斑,从变化的图斑中提取的变化的建筑物,并转换为矢量图(减少用户手动输入的工作量),根据规划的业务数据,包括市政报建图、建筑报建图、竣工验收图(主要为CAD图),通过系统的功能,从这些CAD图中提取矢量的建筑物信息,根据变化的图斑提取的矢量数据和根据业务数据提取出来的建筑物信息,来进行建筑物的更新,同时辅助以外业数据和其他的参考数据来进行建筑物专题的更新。193 图32建筑物更新设计1.1.1系统的总体结构“数据更新维护管理系统”的建设包括提取变化区域、数据采集、数据建库、数据应用等多个方面。为了保证数据库建设和系统开发的顺利进行,整个项目的推进必须遵照“三个先行、一个贯彻”的方针,即资料搜集与分析先行、实验研究先行、标准制定先行,在数据的生产过程中坚决贯彻质量控制和保障制度。研究合理的技术标准、生产工艺、产品模式、应用服务模式,并制定先进、优化、高效的组织实施方案,坚持系统设计原则,尽量采用国际标准标准作为系统的通讯、交换协议。“数据更新维护管理系统”的设计方案逻辑图如下:193 图33设计方案逻辑图根据系统建设的目标,在实际的开发过程中把系统的研发划分为3个层次,即:由深圳市空间基础信息平台(基础地形图数据、各个专题数据等)组成的核心数据层;以“数据更新维护管理系统”为依托的数据管理层;通过对应用功能的封装和数据调用接口的设计而构建的数据应用服务层。图34系统总体框架193 上图所示的系统三层的结构中,数据层指明了数据的内容和组织;数据管理层说明了对空间数据从转换、监理入库到数据组织、安全和利用的管理系统;数据应用层则说明通过对应用服务层所提供的功能接口和数据接口的开发调用而实现对深圳市规划局的主要业务处室原有系统的集成以及相关业务的支持。下面将从系统总体框架中的三个层面,分别阐述系统总体设计的技术路线。1.1.1.1数据层设计数据层主要讨论基础地理数据库中存储数据的内容、组织方式和存储机制。(1)数据的内容数据库主要包括的数据有地形图、各个专题数据等数据(具体见4.3.2数据内容)。在本次项目设计与开发过程中首先保证现有的数据更新,但是同时必须在数据库的设计中考虑其他类型数据的扩展和管理,从而保证可以从建立的数据资源实现统一的管理、更新和维护。(2)数据的组织建立一整套完整的数据标准(分层、结构、编码)使空间数据在数据库中按“子库——>大类——>小类”的原则组织,根据数据用途和类型对数据进行分级细化,增强整个数据库的逻辑性,提高数据的访问效率,使用户可以方便地提取各类专题信息实现不同类型数据的叠加调用。同时对数据库中的数据以实体为单位建立时间索引,以增量的形式记录实体的变化,在用户可以方便地管理历史数据的同时,大大地节省了数据存储所需要的空间。(3)数据的存储机制根据数据格式的不同采用不同的存储机制。对于矢量数据采用SDE提供的GEODATABASE模型对数据建模,通过面向对象的技术将数据库对数据的操作细化到具体的某一个空间实体。对于栅格数据本着“务实、可行”的原则采用现行的压缩软件和文件管理的方式实现数据的存储。1.1.1.2业务管理层设计193 业务管理层是以数据库为基础,为保证数据库的正常运转而开发的系统平台。本着这个原则将业务管理层细化为监理入库、图形操作、数据管理、元数据管理、对外服务几个模块。以下对这几个模块做简要地描述,本标书的后几章将就这几个模块的具体实现做详细的讨论。(1)监理入库模块根据数据库中数据标准对数据的图层完整性、拓扑关系的正确性、属性字段的完整性、属性数据的合理性进行检查监理,保证最终输入到数据库中的数据的准确性。同时提供全自动化的数据入库功能,可以批量的完成规则和不规则范围的数据入库,并且在数据入库的过程中自动实现实体的接边和历史数据的维护工作。(2)图形操作模块“深圳市城市规划空间信息数据库系统”是在地理信息的基础上建设具有多比例尺、多数据类型、多用户的基础地理信息系统图形操作模块在功能划分上主要是完成GIS的基本功能。对图形管理模块的功能具体划分如下:图层控制:加载图层、卸载图层、显示图层、隐藏图层、图层的上下移动。数据浏览:放大显示、缩小显示、全屏显示、漫游移动、查询定位。信息查询:单点显示信息、根据坐标显示信息。数据编辑:添加实体、删除实体、更改实体、更改属性。(3)数据维护模块数据管理模块的功能包括安全管理、数据备份、数据恢复、数据库版本管理、数据库扩充。其中安全管理是指对系统建立完整的用户管理体系,对数据进行严格的权限设置,保证存储在数据库中的数据可以被正确、合理地使用。数据备份是指提供数据库的备份功能,建立科学的备份计划,合理地对数据库进行备份工作,以防止突发事故对数据库造成的破坏。数据恢复是指当数据库遭受人为或自然的损坏后根据数据库的备份信息自动对数据库进行恢复;版本管理主要是对历史数据进行维护,提供对历史数据的合并和删除功能,同时使用户可以浏览指定时刻的历史数据。数据扩充是指提供数据库的扩充功能,使用户可以根据应用的需要自动完成数据库逻辑组织和物理存储的扩充。(4)对外服务对外服务也可以理解数据的输出,它主要包含两层含义:a作为数据更新体系的一部分,可以对数据库中的数据进行导出工作。b为总体结构的第三层即数据应用层提供数据的工作。193 1.1.1.1应用表现层设计应用表现层位于系统的最上层,在数据和管理的基础上实现用户的各种功能,同时在本次项目的建设过程中应该充分考虑和规划局现有系统的集成接口,充分考虑系统和数据库的灵活性、扩充性。根据项目总体目标,未来的空间信息平台平台随着用户类别的增多和用户需求的增加,需要提供更多的空间数据服务。基于此,本系统将空间数据服务作为系统应用服务的底层服务,用来管理系统的各类服务。当用户向服务器发出服务请求时,服务器根据用户权限提供用户所需的服务。深圳基础信息平台的数据发布可以基于两个层次的空间数据访问:·数据库级的访问,客户系统直接访问深圳基础空间信息平台的数据库;·服务级的访问,客户系统通过统一资源定位(URl)访问深圳空间基础信息平台提供的服务。1.1.1.2子系统设计根据上面的总体设计本系统可以划分为四个子系统:数据更新子系统:主要实现更新任务的产生、更新过程的全过程管理。移动数据采集子系统:野外采集数据。数据维护子系统:负责数据维护。数据分发服务管理子系统:负责数据的分发服务管理。1.1.2系统的技术路线和关键技术“数据更新维护管理系统”采用商业数据库Oracle10g结合ArcSDE存储和管理各类空间数据;并利用Esri所提出的GeoDataBase模型对这些数据进行组织,对具备空间关联关系的数据进行关联;利用Esri的ArcInfo产品提供的ArcObjects组件开发数据库管理系统;并对ArcObjects进行再封装,实现数据库应用系统功能中间件开发;在开发层面所涉及到的控制信息、消息信息就均采用XML统一传递。具体的技术路线图如下:193 图35具体的技术路线193 1.1.1.1基于ORACLE和ESRI的应用模式图36基于ORACLE和ESRI的应用模式如上图所示,空间数据层采用Oracle10g+ArcSDE实现基础数据的存储。采用ArcSDE作为数据服务器构成数据管理层,在数据应用层则采用ArcObject作为数据建立的平台,利用VB.NET开发语言与Arc/Info提供的COM接口的结合,建立系统数据管理层的应用,其中通过SDE实现数据的访问,实现数据库的调用和查询和统计功能,实现数据的更新。2.2.1采用B/S和C/S相结合的.Net多层架构系统包含MIS和GIS应用基于.Net进行开发,采用多层的体系架构,分层、模块化设计,在开发过程中将充分考虑不同应用的实际需求,Client/Server结构与Browser/Server结构相结合,采用三层模型(ThreeTiers)进行开发,并B/S应用模式为主,尽最大可能应用Internet技术,通过Internet发布空间和非空间信息。Ø对于日常的业务应用主要以B/S结构为主193 Ø对于系统后台的数据管理与维护以C/S为主Ø对于空间数据交互式管理(编辑)以C/S为主,对于空间数据浏览以B/S为主1.1.1.1可定制和可配置技术由于规划局的各项业务、审批流程,以及业务所需的各种表单、必备材料等需求是不断变化和发展的。为了达到随需应变的需求,而不改动系统代码。我们采用可定制和可配置的技术,将系统易变的、经常需要改动的部分放到配置文件中,或者采用模板的方式可定制。这样在系统运行的过程中,只需要对配置文件进行简单的修改或者根据模板重新生成即可改变系统运行的方式,适应新的需求。1.1.1.2OA、GIS和CAD的一体化集成技术我们知道这三个软件的侧重点不同,OA侧重行政办公的自动化,本系统应用OA系统主要是从业务系统中获取业务数据,为数据更新提供数据源,GIS侧重在空间数据的管理和分析,而CAD侧重空间规则图形的表示和编辑方面。但数据更新维护管理的特点和系统建设需要综合运行这三方面的技术,需要将这四项技术有机的结合起来。我们在设计时就采用OA、GIS和CAD一体化集成的设计思想,利用MVC模型,从数据模型、功能组织和界面表现上体现了这三方面技术的集成。例如,我们采用统一一GIS数据模型,将CAD和GIS作为不同视图展现相同的数据内容和样式符号,来满足不同用户的需求。1.1.1.3XML和WebService技术XML(eXtensibleMarkupLanguage,可扩展标识语言)是ISO(国际标准化组织)所制订的SGML(StandardGeneralizedMarkup193 Language,通用语言标识标准)的一个精简集。它是用于定义其它标识语言的一种元语言,它用于描述信息的各种标识都可以由设计者自行建立,以强化特定专业数据的结构和关联。由于XML具有数据来源的多样性和多种应用的灵活性、柔韧性和适应性,内容与形式的分离,它具有开放的标准,有助于实现数据的标准化、结构化。因此在数据交换和协议描述上有着先天的优势,我们在系统中将大量采用XML语言来描述信息,并作为数据交换的基本格式。Web服务是使应用程序可以用与平台无关和与编程语言无关的方式进行相互通信的一项技术。Web服务是一个软件接口,它描述了一组操作,可以在网络上通过标准化的XML消息传递来访问这组操作。它使用基于XML语言的协议来描述要执行的操作或者要与另一个Web服务交换的数据。一组用这种方式相互作用的Web服务在面向服务的体系结构(Service-OrientedArchitecture,SOA)中定义了特殊的Web服务应用程序。在系统对外提供服务,系统数据的发布与共享可采用WebService技术,实现数据的共享和异构系统的整合。另外,AJAX技术可大幅降低页面刷新次数,提高数据访问效率,优化用户使用体验。1.1.1.1面向对象的开发模式传统的结构化分析与设计开发方法是一个线性过程,因此,传统的结构化分析与设计方法要求现实系统的业务管理规范,处理数据齐全,用户能全面完整地描述其业务需求,而这些在信息系统里面几乎是不可能的,尤其是社会、经济与基础地理信息系统,它涉及的范围广、数据来源复杂、处理方法各异,不通过反复的回溯,要准确地描述基础地理信息系统的分析和设计要求是不可能的,因为它以过程为中心进行功能组合,软件的扩充和复用能力很差。而对象是对现实世界实体的模拟,因而能更容易地理解需求,即使用户和分析者之间具有不同的教育背景和工作特点,也可很好地沟通。面向对象通过识别和抽象、封装、多态性和继承来建立计算机实现与现实世界之间的对应关系,从而达到模拟现实世界的目的。面向对象方法是一种自底向上和自顶向下相结合的方法,它以对象建模为基础,不仅考虑输入、输出数据结构,也包含了所有对象的数据结构。193 图37面向对象的设计思路1.1.1.1WindowsDNA策略WindowsDNA(DistributedinterNetApplicationArchitecture)是微软多年积累下来的技术精华集合起来而形成一个完整的、多层结构的企业应用总体方案,它使Windows真正成为企业级应用平台。微软在MTS的基础上提出了多层软件结构的概念。从大的方面来讲,一个企业应用或者分布式应用可以分为表现层、业务层和数据层,图(a)显示了这种多层结构的技术组成模型,图(b)是一个简化了的WindowsDNA三层结构。图38(a)三层结构技术组成模型(b)WindowsDNA结构在DNA结构中,FORMS+193 可以是一个浏览器,或者一个传统意义上的瘦客户端;在数据层,STORAGE+代表了数据库服务层,如SQLServer和Oracle,还包括为方便业务逻辑层的抽象而编写的存储过程和触发器;在中间业务层,COM+已经成为现实,它以系统服务的形式把原先散落的众多技术综合起来,并提供简单的编程模型,以直接应用层的编程接口为应用程序提供服务。COM+是DNA结构的核心,它将成为企业应用或者分布式应用的基本工具,我们将在以下详细介绍其在系统中的重要作用。1.1.1.1组件的开发模式软件开发的重用手段从最初的源代码、目标代码、类库(面向对象技术),发展到今天的组件式开发技术。组件是具有某种特定功能的软件模块,它几乎可以完成任何任务。组件以其较高的可重用性产生了一种崭新的软件设计思路,它把硬件以芯片为中心的工艺思想恰如其分地融合于软件的分析、设计和施工之中,使得以组件形式开发软件就像搭积木一样容易,组件技术是迄今为止最优秀也是发展最快的一种软件重用技术,它比较彻底地解决了软件开发中存在的重用性、适应性差和周期长等问题。1.1.2系统的软硬件环境为了保证系统的先进性、安全性、稳定性以及可扩充性,必须以发展的目光来选择合适的基础应用平台、网络设备等基础软硬件平台,这是系统运行的最基本保证,是整个系统的骨架,对于建成的系统,合理的软硬件环境的搭建将直接影响到系统运行的性能,在一定意义上,决定了系统应用的成功与否。在系统建设的思路中我们提到要借鉴典型的成功案例,在基础应用平台的选择上,更是需要进行这样的比较和考虑,从各种专业的应用平台中挑选最适用的。以下将从基础软件平台来详细地提出本方案对系统软硬件环境选择的基本观点。(1)网络操作系统网络操作系统是构建整个系统的基础,是整个系统安全可靠的保证,目前流行的主流网络操作系统主要有Windows2003Server、UNIX和Netware等。我们选择MicrosoftWindows2003Server作为本系统项目的操作系统,因为Microsoft193 Windows2003Server是一个功能强大、多用途的网络操作系统。它的易用性、灵活性以及扩展的Internet/Intranet和通讯服务能最大程度地满足各种规模的政府计算环境的需要。目前Windows操作系统在中国成为了最流行的选择,除了投资小以外,最主要的是基于Windows应用平台有一整套非常成功的应用解决方案,而且,各种大型的应用软件基本都支持Windows,系统的成功应用有较大保证。(2)数据库选型采用Oracle10g企业版作为本系统后台数据库管理系统,因为它是业界公认的最高效、最稳定的大型数据库管理系统之一,能管理大量的空间和非空间信息数据,此外有非常强大的应用开发能力。(3)GIS平台ArcGIS系列软件一直在领导GIS行业的潮流,经过全球GIS行业的锤炼,具有较强的安全性和稳定性,它包括ArcInfo9、ArcSDE、ArcIMS、MapObjects等等,具有强大的数据编辑、制图、元数据管理、数据输出、网上数据发布能力。ArcGIS支持一种新的面向对象的空间数据模型Geodatabase,允许用户为其数据添加行为、属性和关系,使空间要素的定义更接近于现实世界,能够使用户根据具体需要进行扩展。对于建立的高起点、高标准的信息系统,综合考虑城市基础地理信息系统的延伸性和扩展性、海量数据的存储、高效并发访问、系统的开放性和安全性等因素,选择ArcGIS系列产品来建设本系统自然是最理想的选择。(4)开发环境采用Visualstudio.net。1.1.1接口设计深圳市空间信息基础平台是由:三维仿真系统、二维发布系统、规三维发布系统等多个专业系统组成。这些系统虽然相对独立,但他们的数据及运行要求和数据更新维护系统相互关联,这些联系和关联通过设计各种接口来实现。接口设计的成功与否,关系到软件系统能否顺利集成。接口设计总的原则是数据提取速度快、功能相对独立,数据传递及程序用平滑过渡。193 系统接口主要包括五个方面:ü系统与标准数据的接口ü各业务系统相互之间ü空间数据与属性数据之间ü系统与市同级单位、部门间、系统间、兄弟机关间的数据交换另外,各业务系统内部也包括模块之间、模块与数据之间的接口,由各业务系统内部负责设计。1.1.1.1系统与标准数据的接口系统同标准数据的接口主要实现系统与标准数据之间的数据交换,系统将采用ADO.NET、ArcSDE和Stream等三种方式,实现数据的提取和存储。图39系统同数据的三种接口方式ADO.NET方式:系统数据库采用Oracle数据库,利用ADO.NET提供的Oracle数据提供者具有数据存取速度快、稳定可靠的特点,利用ADO.NET主要实现方式可以实现业务属性数据的提取和维护。ArcSDE方式:系统采用ArcSDE作为空间业务数据引擎,将空间数据存放在关系型数据库中。ArcSDE具有快速提取和存储存放在关系型数据库中的空间数据的特点,系统对空间数据的读取和存储通过ArcSDE接口来实现。193 Stream方式:对于系统中大量的附件、多媒体信息则采用Stream流的方式进行存储,采用Stream方式不仅可以提高数据的存取速度,而且可以实现网络传输。1.1.1.1各系统之间的接口数字深圳空间基础信息平台中内部各系统相互之间口的接口需主要是实现数据和业务在系统间的传递。1.1.1.2空间数据与属性数据之间系统中空间数据和属性数据的接口可以采用两种关联方式:一种静态关联,即数据库设计时按照数据编码标准建立空间数据的ID与属性数据的ID之间的关联。另一种是动态关联,则是在系统运行时通过动态指定空间数据和属性数据的关联字段,实现空间数据和属性数据之间的关联。系统中空间数据和属性数据还可以进行复杂的关联,即通过空间数据和某个属性数据关联,这个属性数据又和其他的属性数据关联,从而实现空间数据和其他属性数据的关联。动态关联虽然灵活,但对系统的性能会有影响,同时关联的层次越多,关系越复杂,不利于系统的管理和性能的提高,一般关联的层次不应该超过三层。空间数据属性数据关联接口调用动态关联空间数据属性数据IDID关键字段关键字段图40空间数据与属性数据接口193 1.1.1.1系统与市同级单位、部门间、系统间、兄弟机关间的数据交换信息共享与交换是信息化建设的大势所趋,系统建设过程中,必然会遇到与市同级单位、部门间、系统间、兄弟机关间的数据交换问题。因此,系统设计中的统一信息交换平台就是为实现这些目标而设计的,通过统一的信息交换平台将与异构平台上不同部门的不同系统的交换集中起来处理。统一信息交换平台提供两种方式的交换:ü基于数据的交换:即统一信息交换平台将系统需要交换的数据转到用于交换的交换数据库,外部系统通过信息交换平台提供的工具获得交换数据库中的数据。对外部系统的数据也是先进入交换数据库,然后再通过统一信息交换平台进入系统数据库,如下图所示。图41基于数据的交换方式ü基于服务的交换:即由统一信息交换平台提供服务接口,外部系统之间调用服务接口来直接访问所需的数据,反之亦然,如下图所示。这种方式不拷贝数据,而能获得基于这些数据的各种功能,安全性更高。该方式将成为统一信息交换平台提供的主要方式。193 图42基于服务的交换方式1.1.1系统的设计特点1.1.1.1以数据为设计核心系统设计以数据的管理和应用为主,以空间数据为框架来组织和管理数据。在数据的选择上提出完善(考虑历史数据等)、适当(不提倡数据越多越好)和综合数据的有机结合的思路。1.1.1.2先进的数据管理模式数据管理采用Oracle10g+SDE的技术模式,基于GeoDatabase的思想将空间数据(图形)与业务管理数据(属性)存放在统一数据库,进行图文一体化的管理,两类数据通过内部关联码进行关联,构成灵活的系统数据体系,这也为分布式的全局共享提供了技术保证。1.1.1.3开放的应用结构系统采用C/S的应用模式。本方案的开放式结构,坚持基于通用标准和想用户之所想的产品开发理念193 ,利用XML技术逐步实现数据和应用的标准化,通过标准数据接口形成开放易集成的应用系统。1.1.1.1灵活的应用体系一方面,系统以GIS为应用平台,基于可扩充数据库的概念组织和管理数据,这大大扩展了传统地理信息系统的功能体系;另一方面,系统通过数据加密、用户权限管理等手段,建立灵活的应用体系,在未来的扩展中将可以满足深圳市各级党政部门、专业部门、企业和社会公众的不同层次的应用需求。1.1.1.2主流的软硬件平台本系统选用的服务器、网络设备等硬件,以及网络操作平台、数据库管理平台以及地理信息系统平台软件等软件皆为业内主流的平台,满足建立大系统和日后系统数据和功能不断扩充的要求。193 1.1系统功能设计1.1.1数据更新子系统1.1.1.1基本GIS功能1.1.1.1.1数据浏览、编辑、管理系统提供基本的GIS数据浏览、查询、编辑功能。对数据库中允许编辑的图形进行编辑,例如提供公共设施建筑图形信息和属性信息的编辑维护功能;1.1.1.1.2数据查询、统计分析道路统计:提供按区域、按道路等级的道路面积、长度统计功能,统计结果能输出为报表。定制统计分析:提供用户可定制的建筑物和公共设施信息统计功能,如按区域、建筑类别、公建类别等条件定制统计,统计结果可打印和输出为报表;图43查询统计定制1.1.1.1.3数据导入导出193 系统应提供数据打包与导出功能:支持按专题图层、按区域、按版本等多种组合方式的数据打包功能,实现数据快速提取和导出。1.1.1.1影像数据管理1.1.1.1.1基本功能提供影像数据管理基本功能,实现影像拼接、影像分析、颜色色调调整等管理工具。1.1.1.1.2范围编辑提供矢量化工具,勾画、编辑图斑范围。1.1.1.1.3统计分析提供变化图斑的编码管理、按敏感区域、区划、街道、社区、基础网格等单元进行统计分析的功能。1.1.1.1.4影像导出提供功能将影像导出为矢量图。1.1.1.1.5影像数据对比提供多时相影像数据对比功能,提供变化图版的自动和半自动辅助判别功能。包括滚屏对比等。1.1.1.1.6自动检测变化提供变化敏感区域和非敏感区域的维护管理功能,参考城市建成区、生态线范围等资料,勾画城市变化敏感区域,提供管理工具对敏感区域范围进行动态维护;能通过敏感区域搜索等方式快速提取变化图斑;用户可以根据需要来提取影像变化的区域。提供基于变化图斑的更新任务产生和分配功能。193 1.1.1.1电子地图更新模块根据第5章中5.1.3.1和5.1.3.2的更新设计,系统提供以下工具来确定更新电子地图。1.1.1.1.1地形图要素的更新除了网格和等高线,系统将提供5.1.3.2中的更新机制来更新电子地图的功能。1.1.1.1.2更新网格系统提供让用户导入新的网格。1.1.1.1.3更新等高线利用航空影像,生产DEM,同时提供利用DEM来更新等高线的工具。1.1.1.2道路更新模块1.1.1.2.1更新内容的确定根据第5章中5.1.3.1和5.1.3.3的更新设计,系统提供以下工具来确定更新的内容:(1)利用城市影像、变化图斑、基础地形图更新确定道路范围和基本信息;(2)利用道路规划、用地审批数据更新确定道路范围和基本信息;(3)利用规划市政报建数据(CAD格式)更新确定道路范围和基本信息;提供利用CAD格式数据提取道路实体的更新工具;1.1.1.2.2拓扑编辑对道路中心线、道路边线、道路面三者建立拓扑关系,可以进行拓扑编辑。1.1.1.2.3道路注记设置开发满足于道路特性的属性标注模块,如定义注记离散间距、重复次数、文字方向等,对道路注记实现自动维护。193 1.1.1.1.1道路处理提供道路线型优化、转弯处理优化等数据加工工具。1.1.1.1.2与数据采集系统的接口提供与移动数据采集系统的道路信息数据交换接口。1.1.1.2建筑物更新模块1.1.1.2.1确定更新内容为确定更新内容,根据第5章中5.1.3.1和5.1.3.4的更新设计,系统提供以下工具来确定更新的内容:(1)利用城市影像、变化图斑、基础地形图更新确定建筑物范围和基本信息;(2)利用建筑工程规划报建资料(CAD格式)更新确定建筑物范围和基本信息;(3)利用建筑工程规划验收资料(CAD格式)更新确定建筑物范围和基本信息;(4)提供利用CAD格式数据提取建筑轮廓的更新工具;1.1.1.2.2建筑物管理按照深圳市建筑物普查技术规范,提供建筑物自动编码、分幢、分栋管理工具;1.1.1.2.3属性信息更新(1)按照深圳市建筑物普查技术规范,对建筑物名称、权属、结构等基本信息和分项使用用途、现场照片等属性信息更新维护;(2)按照深圳市建筑物普查技术规范,对独立小区范围的图形和属性信息更新维护;(3)按照深圳市建筑物普查技术规范,193 对建筑地下空间的图形和属性信息更新维护;1.1.1.1.1标准维护按照深圳市建筑物普查技术规范,对深圳市建筑物分类标准、公共设施分类标准进行动态维护;1.1.1.1.2三维查看提供简易的建筑三维模型显示查看功能;1.1.1.1.3三维模型的导入提供建筑三维模型库的模型导入、导出、二维信息关联、查询、检索、统计等管理功能;1.1.1.1.4建筑数据处理提供建筑转角直角化、标准建筑复制拷贝、角点对位等数据加工工具;1.1.1.1.5与其它系统的接口(1)提供与移动数据采集系统的建筑信息数据交换接口;(2)提供建筑物二维信息(空间与属性)与建筑三维模型库的数据关联接口;(3)结合深圳市社区综合管理系统建设,设计和开发空间平台更新维护系统与社区管理系统(如房屋租赁管理系统)之间的建筑物信息更新接口。1.1.1.2数据监理入库与更新数据监理入库与更新模块的主要功能就是将原始数据经过转换、监理等处理后导入到数据库中去。数据是基础地理信息系统的灵魂,作为整个深圳空间信息平台的后台数据库,应该保证各种格式的数据经过处理后可以正确地导入到数据库中,该部分是整个系统最重要的一环。193 数据监理入库与更新模块的功能按数据入库的流程分为数据转换、坐标转换、数据监理、数据入库和数据更新。其中数据转换是因为入库数据来源的多样性,坐标转换是为了解决不同坐标系统的数据的相互转换,数据监理是为了保证入库数据的正确性,数据更新是为了保证数据库的现势性。图44数据监理入库模块1.1.1.1.1格式转换提供通用的空间数据数据转换工具(如FME),实现符号化的ArcInfo格式数据转换成符号化的AutoCAD格式数据的数据转换功能。数据格式和数据来源多种多样,为了保证其能准确导入数据库中,必须进行数据转换,数据转换功能主要是把中间格式的数字化成果或者现有的数据格式转换成为空间数据库可以录入的GIS数据格式(如图6.3所示),它的设计原则如下:(1)标准对应的原则数据转换是连接中间格式数据和GIS数据的枢纽,一个好的转换接口可以保证转换后生成的GIS数据在内容上不少于转换前的数据,即无损转换。因此要在中间格式的规定和数据库中数据结构设计的时候保证实体的一一对应。(2)自动化原则转换程序应尽可能地实现自动化,减少人工干预,应该对中间格式数据进行属性的提取工作,保证转换后的编辑工作量很少或者是没有。(3)容错原则对中间格式数据中存在的错误,能够及时发现并且给出提示,并且转换程序本身要有一定的容错能力。(4)效率原则193 转换程序应该在考虑准确性的基础上兼顾效率,缩短单位图幅数据的转换时间,以适应海量数据转换的要求。图45数据转换示意图1.1.1.1.1坐标转换坐标系是地面要素在平面二维坐标上的投影,不同地方的数据有不同的坐标系,系统提供坐标系统转换工具,支持深圳地方坐标系、国家地形图坐标系和经纬度坐标系之间的批量双向转换。数据转换提供数据在不同坐标系统之间的转换功能,实现数据的统一与共享,在本项目中可能存在的坐标系北京54坐标系、西安80坐标系和深圳独立坐标系,因此必须提供以上三种坐标系之间的坐标转换工具。图46坐标转换1.1.1.1.2数据监理为了保证入库数据的准确性,在数据入库前对数据进行监理查错是十分必要的,也是完全可行的,深圳市基础空间信息平台应该做到所有入库的数据都必须经过了监理。193 数据检查就是指通过观测、统计分析和逻辑分析等对数据建库过程中各个步骤进行错误检查与质量控制,以保证数据质量。我们主要是对已有空间地理资料整理入库以及数据更新入库时的数据进行检查,包括几何位置(即拓扑关系)检查、图形数据检查、属性数据检查验等内容。主要检查内容有:1.编码检查各种要素编码规则的正确性检查(是否存在按非法的编码规则进行编码,编码的长度与排列顺序是否按规则进行),如对空间要素的分类代码正确性检查。2.编号检查对地块编号(地籍号、栋基底号、征地地号、用地地号等)错误的情况检查。如是否重号、自动产生的地号检查。3.拓扑检查如图形是否封闭、是否重叠、交叉等。系统具有灵活的拓扑规则构建功能,并用拓扑规则检查图形,包括对几何要素进行相交、重合、打折、悬挂等方式的检查,要素的几何位置(标识点、拓扑面、悬挂线)的检查,自动拓扑错误检查和提示等。4.图形属性一致性查询根据空间数据、属性数据等各数据表之间的逻辑关系,对图形数据和属性数据进行自动的逻辑检查;包括图形与属性内容是否对应、有图形无属性、有属性无图形等。5.面积检查对宗地面积、公用分摊面积、房产分户面积等进行属性面积与计算面积的检查等。系统通过设置误差容限与检查工具的计算值进行比较,列出超过误差容限的数据,供核对与修改。6.图形之间关联检查不同专题的图形之间的关联检查,如用地图和发证的宗地图的比较,用地图、宗地图与土地利用现状图的比较,可以是一个或几个图斑之间的相互比较,也可以是层与层之间的比较。7.自定义检查193 系统自定义检查方式包括两种:根据一定的方式,由检查人员自定义检查方式,根据各种条件的组合进行检查,主要是SQL的方式来完成的;根据一定的方式,采用GIS的空间分析功能所进行的空间检查,如交叉检查、重叠检查等。8.图形接边检查接边检查主要是对图幅边的数据进行检查,判断跨图幅的数据在空间位置和属性上能否吻合。图47数据批量监理系统可实现对数据检查的过程管理,跟踪检查信息、记录、统计检查结果,管理质量检查报告、质量验收报告、质量统计表等功能,并对质量检查工作的具体情况能够实现自动提示可用的相应检查工具。1.1.1.1.1数据入库数据入库是指将转换后的符合入库格式标准的数据连同其属性信息导入到数据库中,数据入库的时候主要考虑以下几点:Ø自动接边机制建立接边判断的机制,检查实体是否需要和数据库中已经存在的其他实体接边,如果需要则执行接边操作,也就是说入到数据库中的所有数据是无缝拼接在一起的,图6.6所示为居民地接边后的情况。193 图48居民地自动接边Ø入库的完整性支持图形数据和属性数据并发入库,应该保证入库数据全部导入到数据库中,不丢失任何几何信息和属性信息。Ø入库的效率由于深圳市空间基础信息平台数据量大,因此必须千方百计的提高入库程序运行效率,缩短入库时间。本系统允许用户采用按标准图幅和按区块入库两种方式将数据入库:Ø按图幅入库将按图形分幅标准划分后的数据以图幅为单位进行入库。1.选择需要入库的图层图49按图层入库2.选择需要入库的数据的存放路经193 图50按图幅入库(指定图层)Ø按区块入库它允许用户将任意范围的数据通过自定义数据入库的方式导入到数据库中,自定义数据入库如下图所示。图51自定义数据入库Ø属性信息单独入库系统提供功能让用户将MDB格式存储的属性信息通过字段关联技术入到数据库中并与图形数据存储在一起。Ø错误信息反馈系统在入库的程当中会自动记录各种出错信息,并以文本的形式反馈给用户,方便用户对数据进行修改,保证数据库内数据的准确性。1.1.1.1.1数据更新数据库的更新就是依据规定区域内地表变化的现状,修正信息载体上相应要素的内容,以提高其精度和保持现势性的一项重要工作。深圳市空间信息平台所管理的数据将被广泛应用于政府、专业局等各个社会部门,所以及时、准确地完成已有数据和现有数据的更新入库对整个系统应用和存在的价值是非常重要的。193 在数据更新时需要考虑以下几个要点:1.实体校验机制的建立在更新数据入数据库的时候,系统根据实体变化的校验机制,来判断库内已有实体是否发生了更新的操作,从而决定是否将当前的实体写入数据库中以及将库内原来的实体写入历史数据库中。2.实体增量存储机制的建立在数据写入数据库的时候采用增量存储机制,减少数据库的冗余。3.自动接边机制建立接边判断的功能,检查实体是否需要和数据库中已经存在的其他实体接边,如果需要则执行接边操作。4.自动建立对历史数据的版本管理系统在数据更新时会自动将旧的数据存入历史库中,并以版本的形式进行管理,方便用户的浏览查询应用。Ø局部更新局部更新是对局部少量的数据进行更新的一个过程,这个过程可以通过系统提供的丰富的编辑工具来完成,当保存编辑结果时系统会自动将发生变更的数据记录存入历史库中。Ø批量更新不同类型、不同比例尺空间数据批量更新主要是对经过外业修补测处理后的数据和其他GIS或CAD格式数据进行批量导入系统数据库进行更新的过程,批量数据更新流程设计如下图所示。193 图52批量更新流程图1.1.1.1更新流程管理 当系统分析出变化的图斑后,产生了更新任务之后,系统将对整个更新流程进行管理。流程管理如下图所示:193 图53更新流程图1.1.1移动数据采集系统便携式移动数据采集系统以PDA手持设备和系统软件为开发环境,为外业调查人员对现场信息进行快速采集与传送。该系统装有地图,具备接打电话、短信群呼、录音拍照、GPS定位、表单填写、用户管理、地图浏览、数据查询、数据同步、信息实时上传、辅助功能等主要功能。1.1.1.1接打电话可以接听由服务端管理人员下达的任务或者拨打电话到服务端管理人员上报信息、反馈信息。同时可以在外业调查人员之间进行通讯和联络。1.1.1.2短信群呼将检查到的信息或对工作有帮助的重要以短信群呼的方式发送到服务端管理人员及其他外业调查人员的设备中。亦可在外业调查人员之间通过群发方式请求援助。193 1.1.1.1录音拍照通过录音和拍照功能可以拍摄城市建筑物等发生的变化,最终以图片或音频数据的形式作为附件上报到服务端管理人员。1.1.1.2GPS定位利用手持的移动终端设备具有的GPS定位功能,可以在一定精度范围内将事件发生位置精确定位到地图上,并且可以显示或查询自己所在位置。1.1.1.3地图操作包括地图放大、缩小,地图漫游,全图显示,地图测距,测量面积等地图浏览基本操作,同时需要提供地物编辑功能,能对地图中地物进行位置、形状、属性的增加、删除、修改等操作。并可通过一定的流程把修改后的数据更新到服务端数据库。1.1.1.4表单填写系统具有提供标准表单模板的功能,并且可以提供各功能选项用以自由组合。外业调查人员将采集到的信息在相应表单中填写,通过GPRS无线网络发回到服务端管理系统。要求表单可根据需要定制。1.1.1.5用户管理由于负责各区域的外业调查人员在野外进行进行工作,:输入员工卡号、密码,登入系统(外业调查人员的基本信息在设备中预先存储)。并且该操作会将信息自动传输到服务端管理系统中,便于对外业调查人员的管理。1.1.1.6信息实时上传193 主要用于将移动便携式数据采集系统采集的数据实时上传,及时更新到服务器上。一般通过GPRS无线数据传输实现数据始终与服务器数据的同步,使两者数据保持一致。1.1.1.1数据查询客户端设备应具备简单的查询功能:根据属性查询(在屏幕上输入要查询的属性条件,根据该条件进行查询,找到满足要求的对象)、根据位置查询(根据相对位置进行查找符合要求的对象)、在图中选择部件对象查询其属性信息,并且可以对查找到的对象进行目标定位。1.1.1.2辅助功能用户可以根据个人的使用习惯对系统进行定制。1.1.2数据维护子系统1.1.2.1版本管理深圳市空间基础信息平台的数据库是具有时态性的,数据库中的数据修改后,原来的数据要保留入历史库中,整个数据库以时间为主线记录了空间数据的变化情况,因而是一个可以进行历史回溯的数据库系统,为了达到这个目的,我们采用了数据版本管理和增量备份的技术,既保存了历史信息,又不会造成数据冗余。版本管理的设计主要就是为了方便用户可以自如的浏览历史数据,同时还可以对数据库中存在的时间点做合并或者是删除的维护系统设计各专题数据库按季度、半年度、年度等时段的版本管理机制,提供版本维护工具,同时提供对不同版本数据查询、空间变化对比、数量变化对比分析工具;对比浏览:让用户可以多版本叠加显示。版本回溯:将图面显示的数据回溯到用户指定的一个时刻点。版本合并:将用户指定的某几个历史时刻的数据合并成为一个版本。193 清空版本:将数据库中该图层所有历史的和现势的实体全部清空。版本管理功能如下图所示:图54 版本管理1.1.1.1符号库管理系统管理数据的符号化应符合空间基础信息平台标准体系中相应的规范要求,分别建立与分类标准相适应的矢量和栅格格式的开放式地图符号库,提供符号库的增删、更新和图形编辑工具。193 图55系统符号管理1.1.1.1日常维护1.1.1.1.1元数据维护系统提供各专题要素的元数据维护工具;1.1.1.1.2用户管理系统提供用户管理功能,包括:系统用户登陆管理、岗位角色管理、权限管理等;图56用户管理193 图57权限管理1.1.1.1.1日志管理数据更新日志管理、数据导出日志。图58日志管理1.1.1.1.2统计监查作业员工作量统计、工作计划监督等功能;1.1.1.1.3数据备份系统提供按文件、按专题库、按版本等多种数据库备份工具。193 1.1.1数据分发本系统实现生产端数据库向应用端数据库的同步更新。开发建立与现有数字深圳空间基础信息二维发布系统和三维发布系统的应用系统接口,能通过多种方式将变化动态反映到应用服务数据库中,包括要素图层更新、区域更新、增量式个体要素更新等。另外,该系统将建立数据分发服务体系,对外提供服务方式包括数据分发、数据发布、远程数据访问和WebService等方式。Ø数据分发:客户端提出申请,服务端根据客户端权限配置信息,验证其身份、数据共享权限、区域权限等与数据分发相关的权限信息后,将满足客户端用户需要的数据通过网络提供给用户下载;或者直接将用户所需数据存储到光盘、移动磁盘等介质中,发给用户。Ø数据发布:对于比较通用的电子地图数据,在网上发布给公众使用,提供给用户基于位置的空间信息服务。数据发布内容一般包括公众感兴趣的道路数据、居民地数据、绿地数据、地名注记、各类POI信息等。Ø远程数据访问:对于某些特殊用户的特殊需求,考虑到数据安全,需要通过远程数据访问的方式获取数据。此时,服务端提供其所需数据的数据库链路信息,客户端用户通过远程数据访问的方式将数据复制到本地,在本地可对数据进行修改。ØWebService服务方式:客户端用户需要实现服务端提供的各类空间数据访问接口,如基础地图数据访问接口、政务电子地图数据访问接口、遥感影像数据访问接口、DEM数据访问接口等,通过服务端开放的接口来共享相应的数据。基于WebService的数据交换接口能够定制出针对不同对象的不同种类、不同格式、不同内容的数据服务,实现服务的可扩展性。193 1信息资源的安全和维护计算机存贮的数据和信息不同于模拟表示的信息,其不因阅读而丢失,但可能因硬件软件故障和人为破坏而丢失。信息具有非物质性、可展性、可缩性、替代性、共享性和扩散性。在数字数据生产、管理和加工服务的每个环节都有可能使数据丢失。由于地形数据这类空间数据比一般商务数据的获取困难,所以信息安全和保密就非常必要和必须。信息的安全涉及到物理安全、网络安全和信息安全,信息的保密涉及到信息的访问控制、密级控制及加密处理等。信息的安全与保密是建立数字化基础地理信息生产线和数据库的重要考虑因素,所以要建立起主动型的安全防范与保密体系。各种安全防范方式都要基于一个安全模型。物理级的安全包括对机房设施和环境、计算机硬件和软件、网络联接方式等防范措施。网络级的安全主要是对远程访问的控制方法,如何不使非法用户入侵系统资源。信息安全包括存贮媒体的安全存放和应急恢复,以及信息的分级管理。信息保密涉及的是信息内容的分级管理,如何不使信息给非法用户识别和读取,即使截取了数据,也无法读出内容,这主要用加密码的方法来实现。对于信息产品服务分发,也要采取一定的措施来保证数据内容不被泄密。基础地理信息更新与建库工作中数据的获取和加工处理、存贮和分发服务各阶段涉及的都是信息流,信息流在每个阶段都有可能出现丢失或泄漏,所以我们将从计算机系统硬件安全、软件安全、数据库安全、通讯网络安全等分别叙述。为了达到对信息安全和保密的目的,要从信息生产的各个环节(如图59所示)着手,力争做到万无一失。193 图59空间数据库生产体系功能模型1.1通信网络安全通信网络的安全与保密一般指:n认同用户和对等实体鉴别:收发方均要已确认识别对方;n存取控制:对网络用户的存取权限进行控制;n数据完整性:防止数据被签收、替换、删除;n加密:防止信息被截取后造成损失;n防否认:收发双方要承认收到或发过数据;n审计:集中登录用户的网上活动。n容错:采用多路由选择、断点重发、节点双工等。在计算机网络中,最主要的安全机制就是数据保密、数据完整性、存取控制和数字签名。1.1.1局域网的安全局域网属于内部网,其安全性主要体现在存取控制和用户身份识别上。一个局域网上的用户群是相对稳定和已知的,对每类用户可以授予不同的访问权限。用户可以本机登录也可以网络登录,本机登录的安全管理主要是操作系统的安全管理,下一节介绍,网络登录方式在此说明。193 网络的用户可以分为不同的级别:网络管理员分系统管理员、数据库管理员、超级用户、一般用户等。一般用户中又根据其工作性质分为研究开发组、数据采集组、产品分发组、财务管理组、行政办公组等。对于每类用户,系统资源中均有说明,哪些资源对于哪类用户有某种访问权限,这些资源包括存贮空间、软件、数据集、输出设备等。用户与这些资源之间的关系就是通过一个访问权限矩阵来实现的,具体的权限又分为完全控制、只读、只写、删除、读写等。在局域网中,数据的加密不是主要的问题。数字签名也不是至关重要的。1.1.1城域网和广域网的安全城域网和广域网的安全有类似的要求。由于这类网络的用户群机动性大,而且在网络的结构和协议上也差异很大,所以在信息安全上有特殊的要求。信息在这类网络的传输往往要经过许多环节和路由,所以在网络协议上就要有安全保证。信息要加密后才能在网上传送,对用户要确定身份,还要求具有防否认的能力。这就要求采用必要的信息安全措施,即防火墙技术、包过滤技术、公开密钥传输和数字签名技术。用户的访问权限也要同局域网的情况一样进行严格控制。1.2防火墙技术城域网和广域网或Extranet和Internet的常用安全措施就是防火墙(Firewall)。防火墙由滤波器和网关(gateway)组成。滤波器的作用是阻止某些类型的通信传输,而网关的作用是提供中继服务,以补偿滤波器的效应。典型防火墙的配置是用两个网关,外部滤波器保护网关免受来自外部的攻击。内部滤波器对一系列中间网关进行防卫,这些滤波器都是为了防止外界的攻击。滤波可分为三类:分组滤波、应用级滤波和线路滤波。一般情况下,滤波器设置在本组织与外界之间,对于一些大的组织需要设置内部滤波器,将一些安全域和一般用户域隔离,也可对不同级别的安全域设置多个防火墙。1.2.1分组滤波193 分组滤波器(信息包过滤器)能提供花费少而有用的网关安全,因为可以在已有的路由器中配置具有滤波功能的软件。分组滤波的工作原理是根据源地址和目的地址端口来决定分组是否要去掉。滤波功能发生在分组接收时或发送时,或者兼有,取决于不同的路由器类型。管理员设置可接收的机器和服务的表,以及不可接收的机器和服务的表。这种方法可方便地在主机或网络级来接收或拒绝分组,以实现分组滤波。很多先进的网关具有分组滤波功能。分组滤波的缺点是加入滤波后,使网关的效率降低。有些服务在分组滤波环境中难以实现。1.1.1应用级滤波应用级网关是防火墙设计的另一种极端,它不像通用的机制允许不同类型的通信流通,而是对每个应用采用专用的码。虽然这种方法看起来很浪费,但比别的方案安全得多,这种方法需要用户输入ID和口令,有时要用到IC卡(智能卡)。应用级网关的另一个优点是对某些环境十分关键。这些环境易于登记和控制所有输入和输出的通信,主要用于FTP文件传输和E-mail的收发方面。这种方法可以确保E-mail的唯一地址,也可以隐蔽内部机器的细节。应用级滤波只是为了防止外部攻击,往往无法防止内部人员对文件的检索。这种方法的缺点是对大部分的服务提供者需要专门的用户程序或各种用户接口,一般只用于支持最重要的一些服务。1.1.2线路级滤波线路级滤波或回路级滤波可在两台电脑的传送层之间提供中断服务。传送层的责任是保证“端对端”之间数据信息包的可靠传输。有时线路连接是自动进行的,有时需要指定目的地以供连接服务,后一种方式需要在调用者和网关之间有一定协议,该协议描述所需目的地和服务,以及网关返回的出错信号等,起一个代理(proxy)的作用。代理服务(proxy)允许用户从单位防火墙的后面建立与外面网络的直接连接,从而对数据越界传输进行保护。193 1.1.1防火墙的特性防火墙作为一种产品和技术,有多种方案可供选择,具体选什么样的方案要视要求而定。防火墙产品一般要具有下述功能:n访问控制:用户在身份签定后,才能进入网络,访问控制表可以设定;n身份签定:用户向系统表明自己的身份供系统签定,可用多种方法,比如一次性口令及智能卡密钥签定等。n加密:应提供多种加密方案,如DES和RSA等。n记录:应提供不间断的跟踪监听。n管理和用户界面:供系统管理员操作和设置的图形化界面。n协议和应用程序支持:支持多协议、多种程序。n地址转换:可对IP地址进行扩展。n透明性:对末端用户来讲,防火墙是透明的。n病毒侦测:随时监测病毒的入侵。1.2软件安全软件安全涉及信息存贮和处理状态的保护。无论是系统软件还是应用软件,都要求可靠和强壮。从信息之安全和保密角度考虑,软件安全主要有存取控制、信息流向控制、用户隔离及病毒预防等。一个计算机系统可以看成进程(主体)和资源(客体)的结合。在这种情况下,最根本的安全措施为存取控制。它是对程序执行期间使用资源合法性检查。利用对数据和程序读出、修改和删除的管理,存取控制能制止因技术事故和蓄谋作案构成对信息的威胁,以保护信息机密性、完整性和可用性。在操作系统控制下的存取控制机构,可以授予和撤消用户对各种客体的占有权,尤其是文件系统中广泛应用存取控制功能。在软件安全中采取隔离控制是常规手段。多道编程、多用户存取操作系统内广泛使用隔离手段。多用户系统各用户程序互相隔离、多虚拟机是指一台中央处理机内同时运行若干不同操作系统,每个操作系统下又有若干用户同时工作。它们是互相隔离的,以达到保护的目的。193 1.1.1存取控制为保证计算机系统有序和有效操作,各进程要受资源管理策略的制约。存取控制为实施资源管理策略提供机构,策略可以经常改变,但是它并不要求实施策略的机构有所改变,而只要求对系统参数和表格进行修改。在设置存取控制机构时,要引入保护域的概念。一个保护域对应一个具体进程,其定义一个客体集和可在每个客体上实现存取权的类型。存取权可由三元组(域、客体、权集)有序级组成的存取矩阵表示。存取矩阵的一种表示形式为存取表,表内每一列对应一个客体,每个客体的存取表由二元组(域、权集)组成。这样每个客体均有其全部域,且无空权集出现。存取矩阵的另一种方式为权能表。若存取矩阵的列和客体结合,行和域结合,则构成一个域的权能表,它是允许在其上作存取操作的客体表。一个客体用其物理名或地址代表,称为一种权能。文件系统中,对文件存取不仅可置于文件,还可置于与文件树关联的各级目录。利用口令字可对文件起保护作用。1.1.2隔离控制隔离的目的在于堵住安全上的漏洞。隔离法使操作系统内遭到破坏的部分不响其他部分。因多用户登录、编译、存取诸方面有多种要求,现代操作系统任务十分复杂。这种多种性和复杂度是造成系统崩溃和数据溢漏的根源,并构成对信息的破坏。防止这一现象的有效措施是将计算机硬件和软件分割成若干互斥部分,每一部分自行执行任务,并与其他部分毫不相干,这就是隔离效果。隔离的一种实现方法是多虚拟机技术。每个用户组可有自己的操作系统,各虚拟机操作系统及其应用当作单独一个计算机系统分别运行。193 计算机病毒的危害起源于共享路径、信息流的传递和信息解释的通用性。把信息当作程序或数据并无本质上的区别。解释器被编辑的信息可作数据或程序解释。事实上只有在解释器解释下的信息才有意义。如果有信息共享路径,则病毒会通过共享信息解释而扩散。如果信息流的传递并无限制,则该信息可起源于任何点的信息流传递包。也就是说,信息共享、信息流传递和解释通用性都会使病毒到达起源于任何指定点的信息流传递包。信息完全隔离而无共享,则谈不上通过域内信息传递。域外信息末予解释,也就不会有病毒传播到域外的条件发生。在病毒传染过程中,需要对被解释信息作修改,若某系统内的程序不能改动,则该系统不会染上病毒。隔离法是制止病毒传染的根本措施。对信息流传递渠道可有两种限制:一是在传递过程中把用户置于相应封闭子集内,达到隔离效果。二是把信息流动限制在多个分割域内,这样即使有病毒传染,每次也只限于一个分割域。这样可避免病毒在整个系统传染。1.1.1安全操作系统软件安全的根本是对安全操作系统的要求和实现。这种系统靠建立安全核实现,其思想是将全部与安全有关的决策的操作系统权能均集中在一个小而全的保护域(安全核)内。其具有下列特征:n完全:主体对客体的全部存取权均受安全检验;n隔离:安全核代码受隔离保护,系统内任何其他软件不会对它干扰或修改;n可信:实施安全权能为预料中的,不会伴生其它权能而构成威胁。1.2数据库安全1.2.1生产数据的安全数据在生产过程中要考虑安全措施。每个生产单位要设立一个系统管理员和数据管理员。或两项职责由一人兼任。数据的生产过程分为扫描数据(源数据)、处理过的数据(如纠正、矢量化等)、检查过的数据、入库前的数据等等。数据在各个生产过程中都要进行统一的管理与分发。每一份生产数据都要有备份。一般情况下,作业员一份,数据管理员一份。为了防止数据泄密,数据都通过网络传输,一般作业员的机器不带光驱和软驱。当要输出数据时,通过数据管理员。数据管理员对接收和分发的数据要进行登记。193 1.1.1数据库安全基础地理信息和其他信息一样,在计算机中都是以文件或数据库关系表的方式来表示和存贮。文件系统可看作数据库系统的原始形式,其安全性能在前面讨论,这里仅对以数据库为环境的数据安全和保密作进一步讨论。数据库的安全建立在操作系统的安全之上,在网络化的地理信息生产体系中,数据可以分布在不同机器上,也可以集中到文件服务器或数据服务器中,前者要求分布式数据库,后者要求若干客户/服务器的数据库管理系统。数据库的特点是使得数据具有独立性,并且提供对完整性支持的并发控制、访问权限控制、数据的安全恢复等。针对数据安全,下面分别讨论:并发控制、存取控制和备份恢复技术。1.1.1.1并发控制数据库的完整性可以归纳为语义的完整性、运行的完整性的恢复问题。运行的完整性即并发性事务处理的控制(并发控制)。数据完整受损主要是出错所致,如用户程序、事务处理或系统有误。数据的集中导致并行事务处理的出现,并行的事务处理可能会并发存取相同的数据。为防止并发存取和并发个性对数据完整性的危害,应采取措施保证无误无冲突地工作。基于隔离控制原理,这些措施目的在于使每项事务处理都觉得整个数据库为其独占,即逻辑模拟用户操作环境。并发修改同一数据项时,可能会得出错误结果。所以在数据库中当某项事务正在修改一个数据项时,其他事务只能读取,而不能修改。在空间数据库的情况下,采用锁的机制可保护数据完整性。锁的粒度取决于数据库的实现方法。基于图幅的组织方式时,整个图幅可为一个锁单元,无缝组织时,某个要素作为锁单元。文件系统时,整个文件只能有一项事务进行修改,其他事务可读取。最理想的锁粒度应是数据库中的单个要素,但这要求空间数据库有非常强的功能才行。基础地理信息数据库中,当图形数据和属性数据不在同一个库中时,在修改时还要保证两边的一致性,所以要同时锁住图形数据和属性数据。193 1.1.1.1存取控制存取控制实为授权机制,是数据库安全的关键。对于何范围内的数据,在何条件下,规定准许可进行何种操作。数据库中的数据有对事件敏感、状态敏感和模式敏感的三种,事件敏感的数据只对一组专门用户在指定的时间内开放。状态第二的数据,存取取决于其值,即在数据库管理系统动态状况下起作用。对模式第三的数据其存取取决于数据库模式设计时对其用法的规定。用户在调用具体的模块时,要输入户名和密码或口令,每个模块均有其授权的用户。每种数据也定义了用户权限表,只有指定的用户才能进行相应的操作。用户权限是由数据库管理员来设定的。对于数据库的操作可分为:拥有、只读、只写、读写、删除等。一般这种权限是在表一级上定义的,通过对视图(View)的授权也可以对表的列定义访问权限。数据库的用户也是分组、分级的,数据库管理员拥有全部特权,数据拥有者次之。基础空间数据在存取控制上又有其专门特征。数据控制的可以是基于空间范围的,也可以是要素类的。有些区域对某些用户是开放的,对其他用户关闭;而有些要素只对某些用户是开放的。因此其存取控制可用一个三元组的表来表示,即(范围,要素,权限)。该表只有DBA才能访问修改。1.1.1.2数据恢复数据库中的数据是独立于程序而存在的,无论是自然错误还是人为错误,都可能有千百万数据的错误,为了能够恢复修改前的状态和值,数据库的操作要具有:n自动恢复:在出错时可回到修改前状态;n自动备份:数据库修改后,原数据应有备份,这种备份又有完全备份和增量式备份;n193 历史数据:当数据库中数据大量修改后,原来的数据要保留入历史库中,供以后用。1.1.1.1数据保密在远程访问时,数据查询结果要在网上传送,这样就要求传送的数据安全。同样要采用加密的方法来达到目的。1.2信息存贮媒体的安全以上讨论了信息安全的几个方面,而对于基础地理信息安全和保密来说,存贮媒体安全非常重要,是信息安全的根本保证,所以在此深入讨论。1.2.1关键记录数据的保护1.2.1.1记录的分类为了对那些必须保护的记录提供足够的保护,而对那些不重要的记录不提供多余的保护,应该对所有记录给予评价,并作出分类。n1类(关键性的)记录:对设备的功能来说是最重要的,不可替代的,火灾或灾害后立即需要但又不能再制的那些记录。如关键程序、主记录、设备分配图表、加密、并法、密钥等秘级很高的记录。n2类(重要的)记录:这类记录是很重要的,可以在不影响系统最主要功能的情况下进行复制,但比较困难和昂贵。如某些程序、存贮及输入输出数据等属于该类。n3类(很有用的)记录:其丢失可能引起极大的不便,但可以很快复制。已留有拷贝的程序、扫描的航空象片数据等属此类。n4类(不重要的)记录:在调动时很少需要的记录。1.2.1.2记录的复制193 全部1类记录都应复制。复制品应分散存放安全的地方。2类记录应有类似的复制品和存放办法。1.1.1.1防护要求n机房内所留记录的数量应该是系统有效运行的最小数量。定期存放在机房中的1类和2类记录应放在能防火、防高温、防水、防震、防电磁场的保护设备中,3类记录应放在密闭金属文件箱(柜)中。n存放在机房外的记录,没有复制过的1类和2类记录应放在防火房间中,或放在能防火、防水、防潮、防震、防电磁场和防盗的保险柜中。1.1.2磁带、磁盘和光盘库(1)只有库管理员或系统管理员才允许访问磁带、磁盘和光盘库。(2)所有磁带、磁盘和光盘的目录清单必须具有下列信息:文件所有者、卷系号、文件名及其描述、作业或项目编号、建立日期和保留期限。从外借来的材料应有文件所有者、卷系列号、文件名和描述、接收日期和归还日期进行编目。(3)新磁带要定期检查和清洗,并登记。旧磁带和磁盘在销毁前要进行消磁和消除数据,安全负责人应保证所有已经损坏的磁带、磁盘和光盘的销毁。(4)库管理员或系统管理员要负责把备份文件传送到离开现场的安全地方。(5)所有磁带、磁盘和光盘不用时必须放入库中。(6)库管理员或系统管理员负责所有磁带、磁盘和光盘从库里撤出和接收。在发件前,必须认真核对批准的申请单。(7)库的温度应当在15℃-25℃之间,湿度在40%-60%之间。193 1项目进度计划及实施方案1.1项目工期安排及控制1.1.1工期安排的原则项目实施阶段进度控制总目标是在按照合同规定的项目竣工时间完成全部工作,提交质量合格的成果。中标单位必须根据工程量、工程特点,结合环境因素,统筹安排人员、资金、仪器设备的配置。如有提前或滞后工期的情况,须经业主同意。为有效地控制实施进度,确保工程项目如期交付使用,需对实施进度总目标进行分解,形成各部门、分阶段可具体操作的目标体系,作为实施进度控制的依据。工期安排一般从以下几个方面进行分解:按实施阶段分解,明确每一阶段的起止时间;按实施单位分解,明确各个单位所承担工程的完成时间;按项目组成分解,明确各分项工程的开竣工时间;按时间分解,按工期及进度目标将实施总进度计划分解为月度或周计划。1.1.2工期安排的内容编制可行的计划需考虑诸多因素,一个较完善的进度计划基本内容应包括:符合合同工期要求的实施程序,即实施性组织设计;项目总体进度安排图(网络图、横道图及管理曲线);项目总体方案及详细的工艺方法;项目所需人力、财力、物力(材料、仪器、设备等)进场计划图;重难点项目、控制性工程或有特殊要求的工程详细的工期安排;保证进度计划的各项措施。1.1.3工期安排管理的方法和措施193 抓好工期安排管理的方法主要是规划、控制和协调。规划就是确定项目总进度控制和分进度控制目标,并编制相应进度计划;控制就是在项目实施的全过程中,跟踪检查实际进度并与计划进度进行比较,确定偏差并及时采取措施加以调整和纠正;协调就是协调与有关的各单位、各部门和各队之间的进度关系。项目进度的主要措施有:组织措施、技术措施、合同措施、经济措施、信息管理措施等。1.1.1工期安排的实施与检查(1)工期安排的措施项目进度计划的实施就是开展施工活动,落实和完成计划,项目进度计划逐步实施的过程就是项目逐步完成的过程。为保证项目各项活动按工期安排所确定的顺序和时间进行,保证各阶段进度目标和总进度目标的实现,应做好以下工作:Ø检查各层次的计划,并进一步编制月(旬、周)工作计划;Ø综合平衡,做好劳、财、机等主要生产要素的优化配置;Ø层层签订承包合同,并签发任务书;Ø全面实行层层计划交底,保证全体人员共同参与计划实施;Ø做好实施记录,掌握现场实际情况;Ø切实做好实施中的调度工作,发现问题及时处理;Ø预测各种可能的干扰因素,采取预控措施。(2)工期安排的检查在项目实施过程,项目进度计划的检查贯穿于项目进度计划执行的始终,二者密不可分,计划是进度的指导性文件,而进度检查的反馈信息为后续计划的编制和调整提供依据。工期安排检查的主要工作:跟踪检查实际进度;整理统计检查有关数据;对比实际进度与计划进度;实施进度检查结果的处理。(3)对工期调整的安排首先分析进度偏差产生的影响,判断此进度偏差是否关系到关键工作:若此项工作处于关键线路上,无论偏差大小,都必将对后续工作及总工期产生影响,必须采取相应的调整措施;若此项工作在非关键线路上,则根据其对后续工作和总工期的影响程度来定。193 其次判断此进度偏差是否大于总时差:若大于总时差,说明该偏差会影响后续工作和项目的总工期,必须予以调整;若不大于总时差,则该偏差不会影响总工期,其对后续工作的影响待进一步判定。最后判断进度偏差是否大于自由时差:若大于自由时差则说明此偏差对后续工作有影响,应根据其对后续工作的影响成都做出调整;若不大于自由时差,说明其对后续工作无影响,无须调整。工期安排的调整方法主要有两种:A、改变某些工作间的逻辑关系若检查的实际施工进度产生的偏差影响了总工期,在工作之间的逻辑关系允许改变的条件下,改变关键线路和超过计划工期的非关键线路上的有关工作之间的逻辑关系,达到缩短工期的目的。B、缩短某些工作的持续时间这种方法不改变工作之间的逻辑关系,而是缩短某些工作的持续时间,使施工进度加快,并保证实现计划工期的方法。工期安排调整的内容主要包括:施工内容、工程量、起止时间、持续时间、逻辑关系和资源供应。1.1数据更新工期安排根据招标文件所规定的工期,编制在第一阶段数据更新(更新2008全年数据)的工期安排:表6数据更新工期安排序号工作内容开始时间完成时间所需工作日备注1需求分析2008-10-202008-10-298工作日1.1数据现状调研2008-10-202008-10-234工作日1.2数据库标准调研2008-10-242008-10-294工作日2数据方案制定2008-10-302008-11-119工作日2.1制定数据更新方案2008-10-302008-11-033工作日2.2用户确认数据更新方案2008-11-042008-11-052工作日2.3制定数据生产流程2008-11-062008-11-072工作日2.4用户确认数据生产流程2008-11-102008-11-112工作日3公开版电子地图更新2008-11-122008-12-2633工作日4公共设施点更新2008-12-292009-02-27保证32工作日除去节假日5数据检查和验收2009-03-012009-03-3021工作日193 5.1数据检查2009-03-012009-03-2720工作日5.2数据验收2009-03-302009-03-301工作日项目包括三个阶段的更新,2008全年度、2009上半年、2009全年度,每个阶段的更新时间都是接近6个月,各个作业流程的时间分配大致相同。在后两个阶段,由于已经熟悉数据的构成,因此减少数据调研的时间,但是在数据更新方案制定方面可以适当增加时间,根据经验提高数据更新的效率,提供更多的数据更新手段。1.1系统开发工期安排据招标文件所规定的工期,整个系统的开发工期安排如下:表7系统开发工期安排序号工作内容开始时间完成时间所需工作日备注1需求调研及分析2008-10-202008-10-287工作日2需求分析及确认2008-10-292008-11-1110工作日2.1数据更新维护系统需求分析析2008-10-292008-11-1110工作日2.4数据更新维护系统需求确认2008-10-302008-11-1110工作日3系统设计2008-11-122008-11-207工作日4系统开发2008-11-212009-02-12保证50工作日作日除去节假日5系统测试2009-02-132009-02-1910工作日6系统试运行2009-02-202009-03-2322工作日7系统验收文档准备2009-03-242009-04-0610工作日8系统验收2009-04-072009-04-093工作日进度图如下图所示:图60开发进度图193 1.1提交成果数据提交成果如下:(1)2009年3月30日之前提交2008全年电子地图和公共设施数据库(内、外网版本);(2)2009年9月30日之前提交2009上半年电子地图和公共设施数据库(内、外网版本);(3)2010年3月30日之前提交2009全年电子地图和公共设施数据库(内、外网版本);(4)数据成果内容包括:电子地图数据库、公共设施专题图集、电子地图和公共设施更新机制报告、电子地图和公共设施更新操作规范、其他技术文档和总结报告;(5)售后服务:免费提供数据维护服务一年。系统提交成果如下:(1)运行正确的安装系统(2)运行系统(3)系统源代码(4)用户使用手册(安装手册、使用手册、维护手册等文档)(5)开发文档(需求、设计、测试、部署等文档)(6)总结报告193 1数据更新质量保证体系数据产品的高质量是项目数据整理工作主要的追求目标,因此,在此次的数据整理工作中将对数据整理的质量管理工作进行严格的管理。本数据整理过程的质量管理工作将严格按照ISO9001:2000版的要求和我们的技术管理规范,建立项目质量管理的流程,以保证数据整理的产品质量。1.1目的Ø对从事与质量有关的管理、执行和验证工作的人员,特别是对需要独立行使权力开展以下工作的人员,应规定其职责、权限和相互关系,并形成文件;Ø采取措施,防止出现与产品、过程和质量体系有关的不合格;Ø确认和记录与产品、过程和质量体系有关的问题;通过规定的渠道,采取、推荐或提出解决办法;Ø验证解决办法的实施效果;Ø控制不合格产品的进一步加工、交付或安装,直至缺陷或不满足要求的情况得到纠正。1.2范围Ø整个数据整理过程Ø数据采集与说明文档Ø数据检查1.3达到的目标Ø以独立审查的方式监控整个制作过程的执行,给数据整理人员和管理层提供反映产品质量的信息和数据,辅助数据整理组得到高质量的数据产品;193 Ø使数据质量保证活动有计划性;Ø使数据整理与其相关的标准、规程以及需求之间的符合性能够得到客观验证;Ø使数据质量保证组所进行的活动和结果及时地通知到所涉及的数据整理组和个人;Ø使高层管理者能够及时处理在数据整理项目内不能解决的与所制定的计划、标准和规程不相符合的问题。1.1数据质量保证(SQA)组我们在项目的实施前会成立一个由制作方和用户共同成立的,对项目有一定管理能力的数据质量保证(SQA)组,负责协调和实施项目的数据质量保证(SQA)。为了使数据质量保证得到顺利实施,我们在项目管理中还制定了以下政策:l为保障有足够的资源和经费,在项目经费中至少有5%的费用用于SQA活动;l对SQA组的成员进行培训,使他们能完成SQA的活动;l对参加数据生产项目的其他成员也进行有关SQA组的作用、职责及价值等方面的培训;l高层管理者定期地(在项目实施的过程中不少于3次)评审SQA活动和结果。本次系统开发过程的质量管理工作除了严格按照公司的质量管理的要求外,还要加强对数据生产活动的阶段性评审工作,以保证数据生产的产品质量。1.2项目的质量管理活动本项目将要进行的质量管理活动如下:1.2.1数据生产工具评价193 对所有正在使用的或计划的,用于数据生产或对数据生产进行必要支持的软件工具进行评价。对于正在使用的软件要评价其提供的功能是否满足数据生产的需求,对于计划使用的软件,要评价其能行性和可行性。表8软件工具评价表软件工具评价表格编号:D-B10-01质量管理员:日期:评价:软件工具评价:评价的方法与标准:评价结果:推荐的改正措施:改正措施的实行:193 1.1.1项目设备的评价质量管理员对正在使用的和计划使用的设备资源进行评价,估量所提供的必需的设备、器材和场地是否能满足数据生产的需求,并形成书面报告。表9项目设备评价表项目设备评价表格编号:D-B10-02质量管理员:日期:评价:项目设备评价(器材、用户/测试/场地):评价的方法与标准:评价结果:推荐的改正措施:改正措施的实行:193 1.1.1项目过程评审任务1.1.1.1数据产品审查过程SQA管理人员评价数据产品审查过程。检查数据产品是否被审查,审查结果是否形成书面报告,结果和问题报告是否与项目的数据生产过程相一致。SQA管理人员使用过程审计报告单来报告审查的结果和本任务的完成情况。表10审计评审报告表表格编号:D-B04-01评审目的评审日期评审内容参加评审人  员评审综述及结论(可附页):见附件存在的问题及原因(可附页):见附件整改措施建议(可附页):见附件审核意见:审核人:年月日批准意见:批准人:年月日编制单位:    编制人:   年月日193 1.1.1.1项目计划过程项目管理小组需要发展并且文档化以下计划:Ø数据生产计划——通过数据生产规格来引导数据生产计划。计划被文档化,规定了在数据生产生命周期和适当的点所完成的确定的事件、检查和评审活动。Ø数据检查计划——管理数据检查的方式计划,包含数据检查计划。1.1.1.2项目需求分析过程Ø项目需求分析在项目用户和数据生产团队之间建立起对数据处理的统一理解,确定项目用户对数据处理项目需求的协议,并在后期的数据生产过程中不断地对其进行维护工作。SQA人员应该完成以下的任务:Ø保证在需求定义过程中选择适当的人员,并且所有人员的需求都被正确、完全的识别。Ø保证所定义的需求是否通过验证的,是可实行的。Ø保证对需求分配、工作产品、行为识别、检查和终止途径的变化管理。Ø保证参加项目需求定义和分配过程的项目人员具有相关领域的工作经验或受过专门的训练,以此来确保工作的正确执行。Ø保证对数据处理的承诺是与项目的实际关系人通过谈判和协商而得来的。Ø检验承诺是否文档化的,便于交流的、便于检查的和可被接受的。Ø保证能够识别出在项目需求分配确定过程中潜在的问题并进行必要的改变。Ø检验规定的过程定义、文档的需求分配是否伴随进行并且是被文档化的。Ø检验需求是否经过处理的、文档化的受控的和可回溯的。Ø检验需求是否被写进制作计划中。1.1.1.3项目概要设计过程(1)检查一般需求与设计检查设计评审时是否已确定了与需求有关问题(如遗漏、含糊不清、不可测试的以及隐含的需求)。193 检查设计是否与需求一致(如是否有遗漏、不准确的、含糊不清的或不正确的功能)检查设计是否充分说明了下列问题:Ø实时需求Ø可理解性Ø数据的数学基础Ø数据库需求Ø数据的质量控制Ø数据提交(2)数据生产规格说明Ø检查每一过程的过程规格说明是否准确、齐全。Ø检查是否用精确、不含糊的术语拟订了过程规格说明,该过程规格说明是否清楚地描述了所需的变更。Ø检查是否规定了数据的分层、数据结构、数据编码和精度要求。Ø检查是否规定了哪些地方需求进行错误检查、错误处理和纠正。Ø检查设计是否遵循已确立的符号约定。1.1.1.1系统详细设计过程详细设计需要被文档化《详细设计说明书》,SQA人员需要完成以下任务:(1)检查需求可跟踪性Ø检查数据生产的详细设计是否实现了其需求。Ø检查对该数据生产的审查是否识别出项目需求规格说明书中存在的问题,例如,是否有遗漏、含糊不清、相互矛盾、不可测试或隐含的需求。Ø检查该数据生产的详细设计是否符合其总体设计方案需求。Ø检查详细设计审查是否识别出项目总体设计方案中存在的问题。Ø检查对数据成果完全、准确地进行描述是否达到足够详细的程度。Ø检查是否完全、准确地描述了所有的数据生产构成,包括数据的分阶段制作,数据各阶段的具体操作,技术要求细则和限制。Ø193 检查详细设计文档内容,即逻辑数据,所有内部定义的数据是否完全、前后一致,没有额外的数据。(2)检查逻辑性Ø检查是否有任何逻辑错误。Ø检查是否检查了所有数据编码的唯一值。Ø检查数据的处理顺序是否正确。Ø检查是否存在数据处理错误,是否存在字段不正确、数据属性不一致或无效现象。(3)检查错误处理和恢复Ø检查是否有适当的错误条件数据检查。Ø检查是否定义了那些出错概率高或错误结果对数据是致命的错误条件。Ø检查数据生产流程是否可以保证数据的质量,同时及时进行数据错误的纠正。(4)检查可检验性和可扩展性Ø检查设计是否可理解(即便于阅读、符合逻辑性)、可维护(即无含糊不清的逻辑)、可检验(即可用合理的检查模式对其检验)。1.1.1.1数据生产和检查过程(1)检查的规划按照项目的实际情况确定各检查阶段的目标和策略。这个过程将输出《检查计划》,明确要完成的数据检查活动,评估完成活动所需要的时间和资源,设计数据检查组织和岗位职权,进行活动安排和资源分配,安排跟踪和控制检查过程的活动。数据检查规划与数据生产工作同步进行。SQA组人员在需求分析阶段,要完成《检查计划》;在设计阶段,要完成《质量控制设计方案》;在数据生产阶段,要完成数据记录;在提交顾客前,要完成《数据采集与处理的技术报告》和《质量控制报告》。对于检查计划的修订部分,需要进行重新评审。193 图61检查体系流程图(2)检查设计根据各阶段的检查计划设计质量控制的方案。检查设计过程输出的是各检查阶段数据和检查报告。(3)检查实施通过实施检查流程,各项检查工作同时进行检查记录记录检查的结果,对数据进行及时的纠错,并在检查结束后最终总结得到《质量控制报告》。(4)配置管理检查配置管理是配置管理的子集,作用于检查的各个阶段。其管理对象包括检查计划、检查方案、检查版本、检查工具及环境、质量控制报告等。(5)资源管理包括对人力资源和工作场所,以及相关设施和技术支持的管理。193 1.1质量控制的内容数据检查与质量控制在项目实施过程中,主要是依据数据库建库标准以及相应的国家标准和行业标准,从原图精度检查、属性数据的准确性、数据的完整性、位置精度、元数据记录、数据逻辑一致性等方面进行的质量控制。表11质量特性一级质量特性二级质量特性位置精度数学基础平面精度高程精度接边精度属性精度要素分类与代码的正确性要素属性值的正确性要素注记的正确性逻辑一致性多边形闭合精度结点匹配精度拓扑关系的正确性完备性数据分层的完整性实体类型的完整性属性数据的完整性注记的完整性数据检查基本包括图形数据、属性数据、数据的接边情况、坐标配准等检查工作,具体归纳如下:Ø基本数据检查(1)图形数据检查地图数据属于面状地物的要素有没有严格闭合,是否存在面状地物的错误图形。面状地物的轮廓位置和形状及编码是否正确,标识点的编码是否正确;面属性项是否齐备,属性取值是否正确,几何精度是否符合国家标准;(2)不同层的地物要素共线时,数据有没有提取公共边;(3)点状地物不是用点状符号来表示,而是用线实绘时,是否丢漏标识符号;(4)不同类型的注记有没有分类存放,如:面状地物类注记是否丢漏注记、错误注记。注记位置、注记大小和注记字体是否得当;(5)数据部分地物分类是否不细致;(6)是否丢漏地物或地物的部分,是否存在多余地物的问题;193 (7)是否有重复数字化的要素;(8)有无错误的标识;(9)有向点的点位、方向是否正确;(10)地物点的编码和定位位置是否正确;(11)线状地物编码是否正确、是否位移、是否变形、采集点是否疏密得当。当道路、河流、等高线等线状地物被点状符号、注记、桥梁、涵洞等要素符号割断时,线状地物是否保持连通;当道路、河流被桥梁、涵洞割断时,是否加辅助线连通;(13)要素作为属性的注记是否标注。Ø数据属性检查(1)图层名是否完整和正确,图层是否有冗余;(2)每个层拓扑关系是否正确;(3)每个层的属性字段是否完整、每个层属性字段的定义是否正确、字段类型、字段长度,字段精度是否正确;(4)实体要素编码是否属于本层的范围内。Ø拓扑关系检查(1)图层拓扑关系是否正确;(2)图层是否存在悬挂节点、线线挂接现象;(3)是否严格按照拓扑关系分层;(4)是否存在自相交、环套环等属于拓扑关系错误的情况。1.1质量控制的方法质量检查包括三种方法:软件自动检查、人际交互检查、绘图输出检查。Ø软件自动检查对于入库的所有数据应用软件实行自动检查,由于空间数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻辑关系和规律,通过设计模型和算法,将数据中不符合规律、逻辑关系矛盾的要素自动挑选出来,主要包括:数据文件的完整性检查、属性一致性检查、拓扑关系建立检查、异常属性值检查、不符合逻辑关系的属性值检查等。193 程序检查示例如下:图62批量监理示例具体程序流程如下图:图63程序检查流程Ø人机交互检查193 在软件环境下,将要检查的数据可视化,以图形、图像、表格等形式显示在计算机的屏幕上,通过人工判断其正确性;也可以使用查询、统计、显示等功能的组合,实现对数据的检查。例如,在计算机上将采集的要素与影像进行叠加显示,从而检查要素的采集精度。还可以通过三维显示DEM来检查DEM高程的正确性。Ø绘图输出检查绘图输出主要是将各种要检查的数据,根据其性质表现为图纸、报表、文档等模拟形式的介质,然后根据这些计算机回放的资料与数据采集的原始资料进行人工比较核对,从而判断和确定数据的正确性。例如,对于采集完后的道路、河流要素,进行输出成图,使之与现有地图或航片进行对照或套合,从而检查所采集要素的精度;属性表可以打印出来,与原表逐条核对。在实际操作中,对于矢量数据的检查可以用三种方法相互配合、综合应用。在质量检查时,根据当时具体的内容,选用相应的方法,主要是以软件自动检查为主,结合人机交互检查和绘图输出模式,实现对二维空间数据进行全面的检查。1.1验收内容主要是对数据成果的分层、编码、图幅接边、拓扑关系、几何定位、现势性等整理质量因素进行检查和验收,并检查提交技术文档的完备性。Ø文件格式检查Ø数据整理质量的检查;Ø数据的属性检查;Ø数据的命名检查;Ø数据的完整性检查;Ø数据几何精度检查;Ø逻辑一致性检查。检查方法:人工检查与程序检查相结合。要求:地物要素分层正确、编码属性齐全、图幅接边情况良好、拓朴结构正确、文件命名方式正确无误,逻辑一致性,几何精度达到设计方案要求。193 1.1项目文档管理作为数据生产产品的一部分,数据生产的文档的质量直接影响产品的质量。进行项目文档的管理即是深圳市规划局对本次数据更新的要求,也是我公司数据生产的规范性要求之一。有关的项目文档管理工作内容如下:1.1.1文档编制计划文档计划是整个项目计划的一个独立文档,编写文档计划并把它分发给全体开发组成员,作为文档重要性的具体依据和管理部门文档工作责任的备忘录。文档计划一般包括以下几方面内容:Ø列出应编制文档的目录Ø提示编制文档应参考的标准Ø指定文档管理员Ø提供编制文档所需要的条件,落实文档编写人员及编制工具Ø明确保证文档质量的方法,为了确保文档内容的正确性、合理性,应采取一定的措施,如评审、鉴定等Ø绘制进度表,以图表形式列出在各阶段应产生的文档、编制人员、编制日期、完成日期、评审日期等Ø规定每个文档要达到的质量等级Ø为了达到期望的结果必须考虑哪些外部因素Ø文档计划还确定该计划和文档的分发,并且明确叙述与文档工作的所有人员的职责。1.1.2文档种类根据招标文件的具体要求及我公司《文档管理制度》的要求,本项目提交的所有文档均符合相应的规范。本次开发活动将形成以下文档(1)数据生产文档基本的数据生产文档:193 Ø投标文件和项目任务书Ø需求规格说明书Ø验收标准Ø电子地图和公共设施更新机制报告Ø电子地图和公共设施更新操作规范Ø数据质量控制设计方案Ø数据检查记录Ø质量控制报告Ø验收报告(2)管理文档项目管理过程所产生的文档:Ø数据生产过程的每个阶段的进度和进度变更的记录Ø数据生产变更情况记录Ø过程评审表1.1.1文档管理职责为了作好项目的文档管理工作,项目的文档管理人员具有以下职责:Ø建立编制、登记、出版项目文档的各种策略;Ø把文档计划作为整个开发工作的一个组成部分;Ø建立确定文档质量、测试质量和评审质量的各种方法规程;Ø为文档的各个方面,确定和准备各种标准和指南;Ø积极支持文档工作以形成在开发工作中自觉编制文档的团队风气;Ø不断检查已建立起来的过程,以保证符合策略和各种规程并遵守有关标准和指南。1.1.2文档的质量要求项目开发过程中所产生的文档要满足以下要求:Ø193 文档需要覆盖整个数据生产生存期,文档在贯穿数据生产过程中必须是可用的和可维护的。在数据生产完成后,文档应满足数据成果的使用、维护、转换或传输。Ø文档应可管理的,项目经理应准备文档产品、进度、可靠性、资源,质量保证和评审规程的详细计划大纲。Ø文档应适合于它的读者,读者可以是项目经理、数据生产员、数据检查员、维护人员、文书人员等,根据任务的执行,文档具有不同的详细程度,针对不同的读者,应设计不同类型的文档。Ø文档应贯穿到整个数据生产过程中,应充分体现文档的作用和限制,即文档应指导全部开发过程。Ø文档标准应被标识和使用,应尽可能采纳公司的文档编制标准和指南。193 1数据更新维护系统质量保证体系软件产品的高质量是项目开发工作主要的追求目标,同时也是深圳市规划局在此次系统建设中非常关心的内容之一。因此,在此次的开发活动中将对开发活动的质量管理工作进行严格的管理。本系统开发过程的质量管理工作将严格按照ISO9001:2000版的要求和我们的技术管理规范,建立项目质量管理的流程,以保证开发的产品质量。1.1目的对从事与质量有关的管理、执行和验证工作的人员,特别是对需要独立行使权力开展以下工作的人员,应规定其职责、权限和相互关系,并形成文件;(1)采取措施,防止出现与产品、过程和质量体系有关的不合格;(2)确认和记录与产品、过程和质量体系有关的问题;(3)通过规定的渠道,采取、推荐或提出解决办法;(4)验证解决办法的实施效果;(5)控制不合格产品的进一步加工、交付或安装,直至缺陷或不满足要求的情况得到纠正。1.2范围(1)系统开发过程(2)系统文档(3)系统测试(4)系统原代码管理1.3达到的目标以独立审查的方式监控整个开发过程的执行,给开发人员和管理层提供反映产品质量的信息和数据,辅助软件工程组得到高质量的软件产品。193 (1)使系统软件质量保证活动有计划性;(2)使软件开发与其相关的标准、规程以及需求之间的符合性能够得到客观验证;(3)使软件质量保证组所进行的活动和结果及时地通知到所涉及的软件开发组和个人;(4)使高层管理者能够及时处理在软件项目内不能解决的与所制定的计划、标准和规程不相符合的问题。1.1软件质量保证(SQA)组我们在项目的实施前会成立一个由开发方和用户共同成立的,对项目有一定管理能力的软件质量保证(SQA)组,负责协调和实施项目的软件质量保证(SQA)。为了使软件质量保证得到顺利实施,我们在项目管理中还制定了以下政策:(1)为保障有足够的资源和经费,在项目经费中至少有5%的费用用于SQA活动;(2)对SQA组的成员进行培训,使他们能完成SQA的活动;(3)对参加软件项目的其他成员也进行有关SQA组的作用、职责及价值等方面的培训;(4)高层管理者定期地(在项目实施的过程中不少于3次)评审SQA活动和结果。本次系统开发过程的质量管理工作除了严格按照公司的质量管理的要求外,还要加强对开发活动的阶段性评审工作,以保证开发的产品质量。1.2项目评审工作任务(1)技术评审任务n建立软件配置管理的基线;n提出并解决技术问题,审查技术工作;n193 评价项目的状态,判明有关技术问题的近期、长期风险,并加以讨论;n在技术代表的权限内,达成已判明风险的转移策略;n标识呈交管理人员讨论的风险要素和有关问题;n确保用户和软件开发技术人员之间的交流通畅。(2)管理评审任务n报告上级管理部门该项目的状态、所采取的方针、所达成的技术协议以及按产品进展的总体情况n解决技术评审不能解决的问题n就技术评审不能解决的近期、长期风险可达成的转移战略;n鉴别并解决管理方面的问题,以及技术评审没有提出的风险;n征得用户的同意和各方认可,以便及时完成。(3)系统评审任务n系统和软件需求分析评审n系统结构评审n软件总体设计阶段,应对软件项、接口和数据设计结构评审n软件详细设计和测试计划评审n软件编码和测试结果的评审n系统集成的评审n系统确认评审n软件评审完成后,提出应采取的各种措施,项目组实施修改,在预计的时间内,SQA组检查纠正的结果。1.1项目的质量管理活动本项目将要进行的质量管理活动如下:1.1.1开发工具评价193 对所有正在使用的或计划的,用于软件开发或对软件开发进行必要支持的软件工具进行评价。对于正在使用的软件要评价其提供的功能是否满足开发的需求,对于计划使用的软件,要评价其能行性和可行性。表12软件工具评价表软件工具评价表格编号:D-B11-01质量管理员:日期:评价:软件工具评价:评价的方法与标准:评价结果:推荐的改正措施:改正措施的实行:193 1.1.1项目设备的评价质量管理员对正在使用的和计划使用的设备资源进行评价,估量所提供的必需的设备、器材和场地是否能满足软件开发的需求,并形成书面报告。表13项目设备评价项目设备评价表格编号:D-B11-02质量管理员:日期:评价:项目设备评价(器材、用户/测试/场地):评价的方法与标准:评价结果:推荐的改正措施:改正措施的实行:193 1.1.1项目过程评审任务1.1.1.1软件产品审查过程SQA管理人员评价软件产品审查过程。检查软件产品是否被审查,审查结果是否形成书面报告,结果和问题报告是否与项目的软件开发过程相一致。SQA管理人员使用过程审计报告单来报告审查的结果和本任务的完成情况。表14审计评审报告表格编号:D-B05-01评审目的评审日期评审内容参加评审人  员评审综述及结论(可附页):见附件存在的问题及原因(可附页):见附件整改措施建议(可附页):见附件审核意见:审核人:年月日批准意见:193 批准人:年月日编制单位:    编制人:   年月日1.1.1.1项目计划过程项目管理小组需要发展并且文档化以下计划:(1)软件开发计划――通过软件开发规格来引导软件开发计划。计划被文档化,规定了在软件开发生命周期和适当的点所工完成的确定的事件、检查和评审活动。(2)系统测试计划――管理系统测试条件的计划,其包含软件测试计划。(3)软件安装与培训计划――包含系统安装和系统用户练习套件的计划。(4)系统过渡计划――完成新旧系统转换和手工与系统转换的计划。1.1.1.2系统需求分析过程系统需求分析在系统使用用户和软件项目开发团队之间建立起对系统和统一理解,确定系统使用用户对软件项目需求的协议,并在后期的开发过程中不断地对其进行维护工作。SQA人员应该完成以下的任务:(1)保证在需求定义过程中选择适当的人员,并且所有人员的需求都被正确、完全的识别。(2)保证所定义的需求是否通过验证的,是可实行的。(3)保证对需求分配、工作产品、行为识别、检查和终止途径的变化管理。(4)保证参加系统需求定义和分配过程的项目人员具有相关领域的工作经验或受过专门的训练,以此来确保工作的正确执行。(5)保证对开发工作的承诺是与项目的实际关系人通过谈判和协商而得来的。193 (1)检验承诺是否文档化的,便于交流的、便于检查的和可被接受的。(2)保证能够识别出在系统需求分配确定过程中潜在的问题并进行必要的改变。(3)检验规定的过程定义、文档的需求分配是否伴随进行并且是被文档化的。(4)检验需求是否经过处理的、文档化的受控的和可回溯的。(5)检验需求是否被写进开发计划中。1.1.1.1系统概要设计过程系统设计需要被文档化《概要设计说明书》,SQA人员需要完成以下任务:(1)检查一般需求与设计n检查设计评审时是否已确定了与需求有关问题(如遗漏、含糊不清、不可测试的以及隐含的需求)。n检查设计是否与需求一致(如是否有遗漏、不准确的、含糊不清的或不正确的功能)n检查设计是否充分说明了下列问题:²实时需求²性能问题²可维护性²可理解性²数据库需求²装入与初始化²错误处理与恢复²用户界面问题²软件升级(2)功能与接口规格说明n检查每一过程的过程规格说明是否准确、齐全。n检查是否用精确、不含糊的术语拟订了过程规格说明,该过程规格说明是否清楚地描述了所需的变更。193 n检查提供给用户界面的功能中是否适当地考虑了人的因素。n检查是否规定了哪些地方需求进行错误检查、错误处理和恢复。n检查接口是否与模块使用一致,是否遗漏了接口,是否有多余的接口。n检查是否将接口规定到可确保对其进行验证的足够详细程度。n检查设计是否遵循已确立的符号约定。1.1.1.1系统详细设计过程详细设计需要被文档化《详细设计说明书》,SQA人员需要完成以下任务:(1)检查需求可跟踪性n检查模块或接口的详细设计是否实现了其需求。n检查对该模块或接口的审查是否识别出软件需求规格说明书中存在的问题,例如,是否有遗漏、含糊不清、相互矛盾、不可测试或隐含的需求。n检查该模块或接口的详细设计是否符合其概要设计需求。n检查详细设计审查是否识别出概要设计中存在的问题。n检查对所有功能完全、准确地进行描述是否达到足够详细的程度。n检查是否完全、准确地描述了所有的接口,包括关键字或位置参数、字段描述符、属性、范围和限制。n检查详细设计文档内容,即逻辑数据,所有内部定义的数据是否完全、前后一致,没有额外的数据。(2)检查结构与接口n检查在系统与子系统级,所有的组件和模块是否都在系统体系结构模型上都被确定。n检查分解等级是否足以确定所有的模块。n检查进一步分解是否能够识别更多的模块。n检查是否已经清楚、准确地确定了系统/子系统中的单元与模块之间的所有接口。n检查后续的分解是否能得到更详细的结果。193 n检查模块是否正在执行多于一个的特定功能。(3)检查逻辑性n检查是否有任何逻辑错误。n检查是否测试了所有的唯一值,是否测试了所有的位置值,增量和循环计数器是否都被适当地初始化,变量和数据区在使用之前是否都被初始化。n检查被审查模块的表处理起始与结束是否正确,中断队列处理是否正确,决策表逻辑是否正确,计算精度和准确是否高。n检查是否为确保代码的正确执行适当地分配了信息优先级。n检查信息的处理顺序是否正确。n检查是否存在数据处理、数据缓冲区或表格错误,是否存在字段更新不正确、数据区使用冲突、初始化或更新不完全、数据属性不一致或无效现象。n检查是否正确定义了过程调用和返回接口,是否正确定义了调用和返回参数,语法是否正确。(4)检查性能n检查内存和时间分配是否合理并能得到。(5)检查错误处理和恢复n检查是否有适当的错误条件测试。n检查是否定义了那些出错概率高或错误结果对系统是致命的错误条件。n检查返回代码是否经过确证。n检查返回信息是否可理解。n检查程序是否能够从模块或过程失效、操作系统失效、中断、硬件失效状态成功地进行错误恢复。(6)检查可测试性和可扩展性n检查设计是否可理解(即便于阅读、符合逻辑性)、可维护(即无含糊不清的逻辑)、可测试(即可用合理的测试数目对其测试)。(7)检查耦合和内聚n检查用标准耦合和内聚评价设计。193 1.1.1.1编码和测试过程(1)测试的规划按照项目的实际情况确定各测试阶段的目标和策略。这个过程将输出《测试计划》,明确要完成的测试活动,评估完成活动所需要的时间和资源,设计测试组织和岗位职权,进行活动安排和资源分配,安排跟踪和控制测试过程的活动。测试规划与软件开发活动同步进行。SQA组人员在需求分析阶段,要完成《测试计划》;在设计阶段,要完成《集成测试方案》;在编码实现阶段,要完成《单元测试方案》;在提交顾客前,要完成《系统测试方案》和《内部验收测试计划和方案》;在试运行时,要完成《验收测试方案》。对于测试计划的修订部分,需要进行重新评审。图64测试体系流程图(2)测试设计193 根据各阶段的测试计划设计测试方案。测试设计过程输出的是各测试阶段使用的测试用例。测试设计的另一项内容是回归测试设计,即确定回归测试的用例集。对于测试用例的修订部分,也要求进行重新评审。(3)测试实施使用测试用例运行程序,将获得的运行结果与预期结果进行比较和分析,记录、跟踪和管理软件缺陷,最终得到《测试分析报告》。(4)配置管理测试配置管理是软件配置管理的子集,作用于测试的各个阶段。其管理对象包括测试计划、测试方案(用例)(一般测试计划与测试用例结合)、测试版本、测试工具及环境、测试分析报告等。(5)资源管理包括对人力资源和工作场所,以及相关设施和技术支持的管理。(6)安装与测试环境配置测试环境是测试实施的一个重要阶段,测试环境适合与否会严重影响测试结果的真实性和正确性。测试环境包括硬件环境和软件环境,硬件环境指测试必需的服务器、客户端、网络连接设备,以及打印机/扫描仪等辅助硬件设备所构成的环境;软件环境指被测软件运行时的操作系统、数据库及其他应用软件构成的环境。在实际测试中,软件环境又可分为主测试环境和辅测试环境。主测试环境是测试软件功能、安全可靠性、性能、易用性等大多数指标的主要环境。一般来说,配置主测试环境可遵循下列内容:n符合软件运行的最低要求。测试环境首先要保证能支撑软件正常运行。n选用比较普及的操作系统和软件平台。一般我们会采用如“Windowsxp+MSOffice2003”的流行环境。n营造相对简单、独立的测试环境。除了操作系统,测试机上只安装软件运行和测试必需的软件,以免不相关的软件影响测试实施。n无毒的环境。利用有效的正版杀毒软件检测软件环境,保证测试环境中没有病毒。n将程序单位的所有程序以及用到的公共子程序安装到指定的多用户测试环境,该环境应与程序实际运行环境一致;193 n提交SQA组进行测试时,项目经理必须提交《需求规格说明书》、《概要设计说明书》、服务器设置参数和将系统编译成可执行文件,及各种类相应的资料。(7)各阶段测试流程n需求阶段测试质量保证经理制定《测试计划》,确定要完成测试的类型,评估完成活动所需要的时间和资源,设计测试组织和岗位职权,进行活动安排和资源分配,安排跟踪和控制测试过程的活动。n设计&编码阶段测试测试组长应组织测试组成员在设计&编码阶段,编写《集成测试计划》(计划中包括测试用例)和《单元测试计划》(计划中包括测试用例)。在进行单元测试时,测试员将每一问题填写《测试记录:<模块单元测试记录表>》,所有的单元测试完成后,再汇集成《单元测试总结报告》。193 图65设计&编码阶段测试工作(8)集成、系统、验收阶段测试测试组长应组织测试组成员进行集成测试,测试员将每一问题填写《测试记录:<软件集成测试表>》,所有的集成测试完成后,再汇集成《集成测试总结报告》。在提交顾客前,测试组要完成《系统测试计划》,按计划进行系统测试,并将测试结果反映在《系统测试综合报告》。193 测试组完成系统测试后,提交《需求规格说明书》、《概要设计说明书》服务器设置参数和将系统编译成可执行文件交SQA组进行内部验收测试,SQA组人员每日填写《项目测试bug报告》,在下班前提交项目经理或开发人员,请项目经理确定BUG的处理时间,SQA组人员再按BUG的处理时间,更新系统后再进行回归测试,直到不出现BUG为止。最后,根据本次测试情况编写《测试分析报告》。图66集成、系统阶段测试工作流程1.1项目文档管理作为软件产品的一部分,软件开发的文档的质量直接影响产品的质量。进行项目文档的管理即深圳市规划局对本次开发活动的要求,也是我公司软件开发的规范性要求之一。有关的项目文档管理工作内容如下:193 1.1.1文档编制计划文档计划是整个项目计划的一个独立文档,编写文档计划并把它分发给全体开发组成员,作为文档重要性的具体依据和管理部门文档工作责任的备忘录。文档计划一般包括以下几方面内容:(1)列出应编制文档的目录(2)提示编制文档应参考的标准(3)指定文档管理员(4)提供编制文档所需要的条件,落实文档编写人员及编制工具(5)明确保证文档质量的方法,为了确保文档内容的正确性、合理性,应采取一定的措施,如评审、鉴定等(6)绘制进度表,以图表形式列出在各阶段应产生的文档、编制人员、编制日期、完成日期、评审日期等(7)规定每个文档要达到的质量等级(8)为了达到期望的结果必须考虑哪些外部因素文档计划还确定该计划和文档的分发,并且明确叙述与文档工作的所有人员的职责。1.1.2文档种类根据深圳市规划局的具体要求及我公司《文档管理制度》的要求,本工程提交的所有文档均符合GB8567《计算机软件产品开发文件编制指南》和GB/TI1457-89《软件工程术语》。本次开发活动将形成以下文档(1)开发文档基本的开发文档:n投标文件和项目任务书n需求分析报告n需求规格说明书n工作计划193 n验收标准n总体设计说明书n详细设计说明书n测试分析报告n操作手册n试运行维护、测试报告n验收报告n质量保证计划、标准、进度n总结报告(2)管理文档项目管理过程所产生的文档:n开发过程的每个阶段的进度和进度变更的记录n软件变更情况记录n过程评审表1.1.1文档管理职责为了作好项目的文档管理工作,项目的文档管理人员具有以下职责:(1)建立编制、登记、出版项目文档的各种策略;(2)把文档计划作为整个开发工作的一个组成部分;(3)建立确定文档质量、测试质量和评审质量的各种方法规程;(4)为文档的各个方面,确定和准备各种标准和指南;(5)积极支持文档工作以形成在开发工作中自觉编制文档的团队风气;(6)不断检查已建立起来的过程,以保证符合策略和各种规程并遵守有关标准和指南。1.1.2文档的质量要求项目开发过程中所产生的文档要满足以下要求:(1)193 文档需要覆盖整个软件生存期,文档在贯穿软件开发过程中必须是可用的和可维护的。在开发完成后,文档应满足软件的使用、维护、增强、转换或传输。(1)文档应可管理的,项目经理应准备文档产品、进度、可靠性、资源,质量保证和评审规程的详细计划大纲。(2)文档应适合于它的读者,读者可以是项目经理、分析员、无计算机经验的专业人员、维护人员、文书人员等,根据任务的执行,文档具有不同的详细程度,针对不同的读者,应设计不同类型的文档。(3)文档应贯穿到整个开发过程中,应充分体现文档的作用和限制,即文档应指导全部开发过程。(4)文档标准应被标识和使用,应尽可能采纳公司的文档编制标准和指南。1.1软件配置管理公司成立配置管理小组(SCM)进行配置管理,同时使用配置管理软件MicrosoftVisualSourcesafe工具进行项目标识项、文档和代码等的配置管理。配置管理的主要内容为:批准的控制项列表、需求、产品设计、程序源代码、测试用例和测试结果、产品设计标准(如模块和系统命名标准、接口标准、标准信息和屏幕以及可重用的程序库)、文档代码的版本、系统基准等。1.1.1目标n使系统的软件配置管理活动有计划性;n保障软件开发过程的更动在控制下进行。1.1.2相关政策n建立一个负责协调和实施项目软件配置管理的组(即SCM组);n提供项目经费中至少2%的费用用于软件配置管理;n在项目的整个生存周期内实行SCM;n193 项目要建立专门的产品控制库用来存储软件生存周期内所产生的各种管理文档和技术文档,源代码及其可执行代码,运行时所需的各种数据以及相应的存储介质;nSCM组的成员要通过专门的培训,使其能完成有关SCM的活动;n软件项目的其他成员(例如软件工程组、软件质量保证组的成员)要经过的SCM的培训。1.1.1实施与检查n在整个项目实施的早期阶段成立软件配置管理组(SCM),制定SCM计划;n定期对SCM计划进行评审,参加人员包括受影响的组和个人;n按照SCM计划,对所有软件配置管理项的更动请求和问题报告,进行申请、记录、评审、批准和跟踪等控制管理活动;n高层管理者定期(在项目的实施过程中不少于3次)参与SCM评审活动;n项目负责人应参加SCM评审活动,并对SCM组提出的问题做出响应;n软件质量保证(SQA)组也应当评审和审计有关SCM的活动和工作产品,并报告其结果。1.2项目进度管理在系统开发过程的每一步,开发方将严格按照相应的规范和标准执行,特别重视工程质量的保证,以便最终生成高质量的软件产品。(1)项目组周例会项目管理人员每周召开一次例会,通报上周工作情况,存在问题,协调各小组开发人员的工作,针对问题采取相应的对策,调整以后的计划。(2)项目管理协调小组会议项目管理人员每两周召开一次项目管理协调小组会议,用户方也派代表参加,评审项目进展情况并协调各方工作。(3)计划的维护193 项目组每月一次将项目进度报告发送到项目控制、公司管理部门和用户方,其中详述项目的进展情况,并列出所有未按计划完成的工作,同时注明未完成的原因,对计划进行及时修正与维护。(1)工作考核与奖惩开发方将根据合同规定制订严密的工作计划,并根据项目组每个人的工作质量、工作效率、工作态度、团队精神设立相应的奖惩制度,鼓励按时完成任务,从而保证“深圳市城市规划空间信息数据库建设”项目的建设进度。1.1风险识别与控制风险贯穿于项目的整个生命周期中,因而风险管理是个持续的过程,我公司建立良好的风险管理机制保证项目的成功实施。风险管理是项目管理流程与规范中的重要组成部分,包括以下几方面:(1)风险管理规则(2)明确风险管理岗位与职责(3)不断丰富风险数据库、更新风险识别检查列表、注重项目风险管理经验的积累和总结。由于风险是在项目开始之后才开始对项目的开发起负面的影响,所以风险分析的不足,或是风险回避措施不得力,都很有可能造成软件开发的失败。风险分析是在事前的一种估计,凭借一定的技术手段和丰富的经验,基本能够对项目的风险做出比较准确的估计,经过慎重的考虑提出可行的风险回避措施,是避免损失的重要环节。风险的识别就是确定何种风险事件可能影响项目。在项目开始、每个项目阶段中间、主要范围变更批准之前都要进行风险识别,实际上它在整个项目生命周期内都是一个连续的过程,通过识别已知的和可预测的风险,项目管理者在可能时预先采取措施避免这些风险,必要时控制这些风险。1.1.1风险识别经过我公司长期从事信息系统的开发,积累了一些风险管理的经验,我们总结出在软件开发的各个阶段可能发生以下这些风险:(1)需求分析阶段193 在这个阶段进行大部分需求分析、少部分设计(大部分业务建模和需求、少部分分析设计)。n项目目标不清n项目范围不明确(范围太大太小都不可以)n用户参与少或和用户沟通少n对业务了解不够n对需求了解不够n没有进行可行性研究(2)设计阶段在这个阶段进行大部分设计、少部分编码(大部分分析设计,部分实施及测试,开始考虑部署)n项目队伍缺乏经验,如缺乏有经验的系统分析员n没有变更控制计划,以至于变更没有依据,该变更的不变,不该变的也变,这样得来的设计势必会失败或者偏离用户需求n仓促计划,可能带来进度方面的风险n漏项,由于设计人员的疏忽某个功能没有考虑进去(3)实施阶段在这个阶段进行大部分编码和测试,也涉及少部分设计(大部分实施及测试,部分部署),如:设计变更或补充设计。n开发环境没有具备好n设计错误带来的实施困难n程序员开发能力差,或程序员对开发工具不熟n项目范围改变(突然要增加或修改一些功能,需要重新考虑设计)n项目进度改变(要求提前完成任务等)n人员离开,在一个项目内软件开发工作有一定的连续性,需要移交和交接,有时人员离开对项目的影响会很大n开发团队内部沟通不够,导致程序员对系统设计的理解上有偏差n没有有效的备份方案n没有切实可行的测试计划n测试人员经验不足193 (4)收尾阶段在这个阶段进行安装及维护(大部分部署)。n质量差n客户不满意n设备没有按时到货n资金不能回收1.1.1风险的控制1.1.1.1制定风险管理规则,规范风险管理(1)风险管理的原则n全面周到原则n符合本公司发展总目标原则n量力而行原则n成本效益比较原则n注重运用商业保险(2)风险管理基本程序n风险识别n风险衡量n风险处理n风险管理效果评价1.1.1.2风险应对方法项目中的风险永远不能全部消除,我公司针对上述的风险采取应对方法,使损失降底到最少。(1)避免方法通过分析找出来发生风险事件的原因,消除这些原因来避免一些特定的风险事件发生。比如:如何避免客户不满意。193 客户不满意有两种情况,一种情况是没有判断客户满意度的依据,即没有双方互相认可的客户验收标准,还有一种是开发方没有达到验收标准,即没有满足用户需求。不管是哪一种,开发方都有不可推卸的责任,只要做好以下环节完全可以避免:业务建模阶段要让客户参与需求阶段要多和客户沟通,了解客户真正的需求目标系统的模型或DEMO系统要向客户演示,并得到反馈意见,如果反馈的意见和DEMO系统出入比较大时,一定要将修改后的DEMO系统再次向客户演示,直到双方都达成共识为止要有双方认可的验收方案和验收标准做好变更控制和配置管理(2)减轻通过降低风险事件发生的概率或得失量来减轻对项目的影响。也可以采用风险转移的方法来减轻风险对项目带来的影响。项目预算中考虑应急储备金是另一种降低风险影响的方法。比如:经过风险识别发现,项目组的程序员对所需开发技术不熟。可以采用熟悉的技术来减轻项目在成本或进度方面的影响。也可以事先进行培训来减轻对项目的影响。(3)接受接受风险造成的后果。比如:为了避免自然灾害造成的后果,在一个大的软件项目中考虑了异地备份中心。1.1.1.1开发应对措施(1)软件技术风险“深圳市数据更新维护管理系统”采用C/S结构,采用全组件COM开发技术,从技术成熟度上说不存在风险,但为了实现良好的软件构架和稳定的组件,与传统开发方法比较,有相当的多的额外工作需要做,这会给项目工期带来较大的风险。回避和控制这部分风险的办法是在项目进行的过程中193 不断的对该阶段进行风险估计和指定有效的里程碑。同时采用"范例"方式提高开发人员的构件组件的分析识别能力,适时调整构件组件的数量和粒度。(2)软件过程风险的识别和控制n软件需求阶段的风险软件的开发是以用户的需求开始,我公司派出在系统开发和业务有经验的人员对深圳市规划局进行需求调研,并在调研的过程中,与局进行广泛的交流和确认,以书面的形式形成《用户需求》这一重要的文档,该文档对每一需求都要进行需求标识,系统开发人员根据客户的需求建立系统原型,说明和纠正用户对需求的不确定性,最后得出经双方确认签字的用户需求。n设计阶段的风险设计的主要目的在于软件的功能正确的反映了需求。设计阶段的主要任务是完成系统体系结构的定义,使之能够完成需求阶段的即定目标和检验需求的一致性和需求分析的完整性和正确性。“深圳市城市规划空间信息数据库建设”项目的两个重大的软件技术是面向对象的构件和基于微软的COM组件技术。组件和构件技术都是为了提高软件的可靠性和软件的可扩展性而采用的技术手段。从技术上实现良好的软件构架和稳定的组件。n开发阶段的风险源代码本身也是文档的一部分,同时它又是将来运行于计算机系统之上的实体。我公司制定了源代码书写的规范性和可读性规范,并运行监督体制监督开发人员,使系统代码规范化,把属于程序员自身个性风格的成分引入代码的比例降到最低限度,从而减小了系统整合的风险。并且组织专门的测试小组,对系统进行单元测试、集成测试、确认测试、系统测试和性能测试,力求尽早、尽多地发现系统的缺陷和错误。n维护阶段的风险通过多年来广泛的社会实践,我公司已形成了一套完善的立体服务架构,拥有一批经验丰富的技术支持、开发和培训人员以及专门对用户需求而设计的各项服务,以保障用户在不同应用阶段、不同层次、不同规模的服务需求得到满足。1.1.1.1制定项目监督制度,明确风险管理岗位与职责我们在以往的项目建设中积累了许多项目管理的经验,得出193 回避和控制软件管理风险的唯一办法就是设立监督制度,项目开发中任何较大的决定都必须有主要技术环节由用户参与进行的。在“深圳市城市规划空间信息数据库建设”项目中项目监督由项目开发中的质量监督组来实施。 具体的主要技术人员和管理人员名单请参阅投标商务资料。一般参与软件开发的人员(包括管理者和技术人员)和其责任进行分析如下:n项目经理1人主要职责:进行全局把握,侧重于项目的商务方面,充当项目组同客户正式交流的接口环节。n项目现场经理1人主要职责:制定项目开发计划和开发策略,参与项目核心系统的分析设计,同时努力保证开发计划的按时完成和开发策略的真正贯彻落实。 n领域专家2人主要职责:在软件分析阶段帮助分析人员界定系统实现边界和实现的功能,对特定检测点进行算法审核,同时对测试策略和软件操作界面提出参考意见。 n质量监督组2人主要职责:编制软件质量控制计划,并负责落实;控制必要文档的生产,通过文档,监督项目实施过程中软件的质量,并产生软件质量报告,提请项目经理和项目负责人审阅;对于项目中出现的质量问题,主持召开质量复审会议。n系统分析员2人主要职责:协同项目负责人进行软件系统的分析和设计工作,书写软件需求分析和系统设计相关文档。在软件实现阶段进行测试策略的编制和对性能测试的指导。n程序员6人主要职责:协助分析人员进行详细设计和软件系统的代码实现,并进行适当的白盒测试。数据入库人员2人主要职责:主要负责数据的检查、入库工作。n测试员2人主要职责:已经实现的软件组件、构件或系统进行正确性验证测试,整合后的系统的性能测试等。书写测试报告和测试统计报告提请质量监督组复审。193 n技术支持2人主要职责:协同系统分析人员听取用户需求,对需求分析进行参考性复审。协同测试人员进行测试,书写操作手册和在线帮助,在项目交付用户之后进行跟踪服务。n文档组1人主要职责:对各部门产生的文档进行格式规范、版本编号和控制、存档文件的检索;协助质量监督组进行软件质量监督。通过适当的人员配备和职责划分,能有效的降低软件开发在后期失控的可能性和软件对关键人员的依赖性。n软件配置1人1.1.1.1建立公司风险数据库项目经理填写<项目风险表>向客户提供风险评估,是按照国际惯例进行的例行操作,一方面让客户对潜在的风险有更充分的了解,表明公司诚信为本的态度,另一方面也用以鞭策和激励全体开发人员严格执行开发标准,共同监督项目开发过程,努力避免风险的发生。同时,丰富了公司的风险数据库、更新风险识别检查列表,有利于项项目风险管理经验的积累和总结。193 193 1培训与服务计划深圳市规划管理信息系统的培训主要分为两大类:系统应用、数据入库更新。其中系统运用的培训涉及到领导、系统管理员以及业务技术人员;数据建库将涉及到数据库管理员和业内成图人员。下面就这两大类培训的相关事宜进行详细的介绍:1.1培训目标完整而有系统的培训是项目成功的重要因素。对用户的培训质量将直接影响到项目的建设,并影响到项目后期的维护以及运行。只有经过良好培训的用户才可以减少重复操作,提高生产率。同时,一个良好的信息系统要求一个训练有素的队伍进行操作和维护,以使整个运行成本降到最低。受训者通过培训:n了解系统的体系结构以及系统功能;n熟练系统的各种操作;n掌握系统的安装及维护方法,以及各操作命令的使用方法;n了解软件系统的体系结构和工作原理;n掌握系统故障后的恢复方法;n掌握查阅各种技术文件及维护手册;n掌握系统软件的使用和维护;n有能力进行系统的日常维护,并能够处理一些不可预测的突发事件,保证系统的不间断运行。1.1.1培训体系1.1.2培训管理机制我公司建立了一套规范的培训管理机制,并在对深圳市规划局工作人员的培训的过程中不断完善。193 我们的培训管理机制主要包括以下四方面内容:n制定培训计划,即根据用户需求进行课程,培训教师,培训地点和设备等进行安排;n进行用户培训;n对培训效果以及用户新的培训需求进行研讨;n根据培训情况反馈表,公司有专门的培训管理人员进行培训再计划。1.1.1培训设施在深圳市规划局及我公司都有各种规模的培训教室,以及高档的桌面计算机,投影仪,麦克风和白板等培训设备。1.1.2培训方式培训采取全脱产方式进行,由开发方派资深培训工程师承担。培训工作在招标方本地进行,由用户方提供培训场地和相关条件,包括教室、电脑、投影等培训设施。由于项目的实施分阶段完成,相应的培训也将及时跟进,确保用户方熟练的掌握相关技巧。譬如,在数据库建设阶段,开发方将提供承担技术支持、培训服务和建库指导工作;在数据监理入库阶段,其相关培训方案将在下面的具体的培训方案中着重介绍等。总之,开发方将为用户方培养一支从事地理信息系统建设、维护、管理的技术人才队伍。1.1.3培训考评每期培训工作完成后,开发方根据用户方的要求,对受训者安排考试。在每期培训结束后即对学员进行上机操作考试,若考试不合格,要求下期再学再考,保证培训的质量和效果。193 1.1培训计划概述表15培训计划概述培训对象培训项目培训课程地点时间备注领导系统总体设计u项目总体设计u系统基本操作深圳3个工作日系统管理员数据库系统培训uOracle数据库介绍:SQLandPL/SQLuOracle数据库结构和管理uOracle数据库备份和恢复uOracle数据库性能优化uOracle数据库网络管理深圳7个工作日地理信息平台培训ArcGIS系列产品培训uArcInfouArcEngineuArcSDE深圳软件系统培训u系统管理培训u系统开发基础培训深圳业务技术人员系统整体培训u项目总体设计u系统基本操作深圳15个工作日系统操作培训u软件功能操作深圳数据库管理员数据库系统培训uOracle数据库介绍:SQLandPL/SQLuOracle数据库结构和管理uOracle数据库备份和恢复uOracle数据库性能优化uOracle数据库网络管理深圳4个工作日数据库设计培训u数据库设计培训深圳193 内业成图人员(含监理人员)数据库设计培训u数据库设计培训深圳6个工作日数据整理、监理培训u数据整理、监理培训深圳193 1.1分级培训详述1.1.1领导1.1.1.1培训目的领导在系统中主要用到系统中监督和批示方面的功能,所以为领导制定了专门的培训。通过培训,领导能够了解项目的总体设计和体系结构,以及系统基本操作。1.1.1.2培训地点深圳市规划局内。1.1.1.3培训时间3个工作日。1.1.1.4培训内容培训内容包括:1.项目总体设计培训Ø系统的总体设计;Ø系统的体系架构。2.系统基本操作培训Ø系统的基本操作以及运行环境;Ø网络环境下办公的规程及注意事项。表16领导培训计划表培训课程内容时间地点项目总体设计u系统的总体设计u系统的体系架构1个工作日深圳市规划局内系统基本操作u系统的基本操作以及运行环境u网络环境下办公的规程及注意事项2个工作日深圳市规划局内193 1.1.1系统管理员培训1.1.1.1培训目的针对系统管理员的特殊性,我们制定了系统管理员培训计划,使其熟悉系统环境,系统功能,对系统日常运作进行维护:1.了解系统的架构2.掌握数据库系统的操作和管理3.掌握中间件系统的操作、配置和管理4.掌握数据的恢复和备份,能制定完善的数据备份策略5.掌握系统设计的思想、掌握故障排除方法1.1.1.2培训地点深圳市规划局内。1.1.1.3培训时间7个工作日1.1.1.4培训内容培训内容包括:1.数据库系统培训ØOracle数据库介绍:SQLandPL/SQL;ØOracle数据库结构和管理;ØOracle数据库备份和恢复;ØOracle数据库性能优化;ØOracle数据库网络管理。2.地理信息平台培训193 ArcGIS系列产品培训ØArcEditor;ØArcEngine;ØArcIMSØArcSDE。3.系统管理培训Ø系统的设计原理;Ø系统安装、调试;Ø系统使用要点;Ø常见故障排除;Ø权限管理;Ø数据库备份与恢复;Ø安全措施。4.系统开发培训Ø结合系统设计文档和开发卷宗,对用户方的技术人员进行系统功能维护培训。表17系统管理员培训计划表培训课程内容时间地点数据库系统培训uOracle数据库介绍:SQLandPL/SQLuOracle数据库结构和管理uOracle数据库备份和恢复uOracle数据库性能优化uOracle数据库网络管理1个工作日深圳市规划局内地理信息平台培训ArcGIS系列产品培训uArcEditoruArcEngineuArcIMSuArcSDE2个工作日深圳市规划局内系统管理培训u系统的设计原理u系统安装、调试u系统使用要点u常见故障排除u权限管理u数据库备份与恢复2个工作日深圳市规划局内193 u安全措施系统开发培训u结合系统设计文档和开发卷宗,对用户方的技术人员进行系统功能维护培训2个工作日深圳市规划局内注明:对于ArcGIS产品的培训,我公司提供两种培训:一种是ESRI公司授权的培训,具体时间根据实际情况确定;另一种是我公司针对本项目制定的培训。1.1.1业务技术人员培训1.1.1.1培训目的为了能使深圳市规划局的业务技术人员能了解系统的使用方法和应答技巧以及系统的架构,排除简单的故障,所以为业务技术人员设立了专门的培训。培训完后,业务技术人员可以:1.连接网络和登录系统;2.掌握软件系统的功能操作;3.了解基本系统错误信息的意义;4.排除简单的系统故障;5.向系统管理员报告遇到的问题。1.1.1.2培训地点深圳市规划局内。1.1.1.3培训时间15个工作日1.1.1.4培训内容培训内容包括:1.项目总体设计培训193 Ø系统的总体设计;Ø系统的体系架构;Ø系统基本原理。2.系统基本操作培训Ø系统的基本操作以及运行环境;Ø网络环境下办公的规程及注意事项。3.软件功能操作结合用户手册,培训:Ø系统的操作方法和运行环境;Ø网络连接和系统登录方法;Ø常见故障排除。表18业务技术人员培训计划表培训课程内容时间地点项目总体设计u系统的总体设计u系统的体系架构u系统基本原理1个工作日深圳市规划局内系统基本操作u系统的基本操作以及运行环境u网络环境下办公的规程及注意事项2个工作日深圳市规划局内软件功能操作u系统的操作方法和运行环境;u网络连接和系统登录方法;u常见故障排除。12个工作日深圳市规划局内1.1.1数据库管理员1.1.1.1培训目的通过专门的培训,数据库管理员能够熟悉规划综合数据库的方案及建设、逻辑数据库的分类分层、物理数据库的日常维护、数据的监理转换、数据的导入导出及更新等。193 1.1.1.1培训地点深圳市规划局内。1.1.1.2培训时间4个工作日1.1.1.3培训内容培训内容包括:1.数据库系统培训ØOracle数据库介绍:SQLandPL/SQL;ØOracle数据库结构和管理;ØOracle数据库备份和恢复;ØOracle数据库性能优化;ØOracle数据库网络管理。2.数据库设计培训Ø数据库的架构;Ø数据库设计方案;Ø数据库日常维护;Ø数据的监理、转换,辅助程序的应用;Ø数据的导入导出及更新。表19数据库管理员培训计划表培训课程内容时间地点数据库系统培训uOracle数据库介绍:SQLandPL/SQLuOracle数据库结构和管理uOracle数据库备份和恢复uOracle数据库性能优化uOracle数据库网络管理1个工作日深圳市规划局内193 数据库设计培训u数据库的架构u数据库设计方案u数据库日常维护u数据的监理、转换,辅助程序的应用u数据的导入导出及更新3个工作日深圳市规划局内1.1.1内业成图人员1.1.1.1培训目的通过专门的培训,内业成图人员能够熟悉规划综合数据库的方案及相应的数据采集技术细则、数据的整理要点、数据的监理、数据的转换、数据的更新等。最终形成一个完整的流程:数据采集、数据整理、数据监理、数据转换、数据入库、数据导出、数据更新、数据转换、数据入库。由于数据整理及其依赖于作业人员的经验、对数据库的了解、对技术细则的理解,同时参与的人员较多,因此整理的效果各有千秋,这就要求监理人员有丰富的成图经验及相关的行业知识。为此监理人员应同时接受与作业人员一样的培训。1.1.1.2培训地点深圳市规划局内。1.1.1.3培训时间6个工作日1.1.1.4培训内容培训内容包括:193 1.1.1数据整理、监理培训Ø数据采集技术细则Ø数据整理要点Ø数据监理要点Ø辅助程序的应用(监理程序、转换程序)Ø样区实验及现场问题解决Ø样区实验结果检讨表20内业成图人员培训计划表培训课程内容时间地点数据库设计培训u数据库设计方案u数据的导入导出及更新u数据库的维护、备份1个工作日深圳市规划局内数据整理监理培训u数据采集技术细则u数据整理要点u数据监理要点u辅助程序的应用(监理程序、转换程序)1个工作日深圳市规划局内u样区实验及现场问题解决3个工作日深圳市规划局内u样区实验效果入库u样区实验效果检讨1个工作日深圳市规划局内1.1.2其他相关培训我们承诺提供在招标书中需求范围内的培训课程,根据我们的培训计划,为了更好地帮助深圳市规划局的相关技术人员掌握系统及相关技术,我们同时能共享我们如下的经验:1.国家级水平的项目管理和质量管理。2.如何应用最先进的技术。3.大型国家级水平的项目开发技术。193 1.1服务体系企业的售后服务不仅是企业对社会、对用户负责的一种责任,而且日益成为现代企业赢得市场竞争的必要手段。无论是站在消费者的角度,还是处于生产经营者的位置,强化售后服务于双方均有莫大的好处。售后服务也是企业文化、企业精神和企业素质的重要体现。我公司自成立以来,十分重视做好售后服务工作,得到我们所有客户的一致好评。同其它大公司一样,建立起了具有特色的完整服务体系。总结为以下二十个字:领导重视,渠道畅通,反应快捷,技术精干,客户满意。一个服务体系中,最重要的是内外两个方面:对外来说,接受用户意见的渠道是否畅通及反应速度;对内来说,对客户问题的处理能力。图67售后服务处理从上图可以看出,我公司在售后服务的处理方面具有一套完整的解决方案。首先是老总挂帅亲自抓,表现了我们对售后服务的重视和决心。根据问题的难易程度分别由不同层面提供技术支持,大难题找大专家,小问题找项目小组。由十余位业内资深院士组成的学术委员会、由国内五十多名业内专家组成的专家咨询委员会和由中国科学院资源与环境信息系统国家重点实验室与我公司共同成立的联合实验室,在解决客户难题方面起到了关键性的作用,他们已经成为我公司的强大的技术后盾。193 1.1服务承诺作为数据制作的专业及具有责任感的系统开发商,我公司将本着“信誉第一,客户至上”的原则,在项目开始实施之前,承诺为东莞市国土资源局国土资源空间数据建库系统项目成立专门的维护服务和技术支持小组,提供以下售后维护与技术支持:(1)一年系统免费维护及升级服务根据招标书的要求,我公司承诺为用户提供自项目验收之日起一年的免费系统升级与维护服务,其内容包括:Ø数据维护由于数据的更新及需求引起的变化。Ø系统升级由于系统平台软件升级所造成的更新,简单需求变更等。Ø系统维护我公司承诺在系统投入运行后,派技术人员实施定期的巡检服务。主要工作内容包括:收集用户使用意见,解答用户疑难等。(2)长期优惠服务在一年免费维护期满后,我公司承诺为用户提供长期的优惠服务,服务内容包括系统升级,由于用户业务变化,或者政策变化等引起系统的某些功能的改动。(3)现场技术服务我公司承诺系统投入运行后,对用户在使用中所遇到的电话等其他方式无法解决的疑难和故障,公司将派专职技术人员迅速赶到现场解决。(4)快速响应服务我公司承诺对于紧急问题在3小时内到达现场,当天处理。此类问题包括:服务器系统及导致整个系统崩溃的故障。(5)系统管理员的响应服务我公司承诺对于使用过程中系统管理员无法解决的紧急问题,本公司将派出技术人员赶到用户现场,排除故障;对一般性的问题我公司可通过电话、传真或电子邮件等方式为系统管理员提供技术支持。(6)定期环境检修服务193 我公司承诺在系统投入运行后,派技术人员实施定期的巡检服务。主要工作内容包括:收集用户使用意见,解答用户疑难等。(7)售后服务程序我公司正在逐步引进ISO9000系列的服务体系。193 1项目实施合理化建议我们一贯认为政府信息化建设实施要按照统一规划,分步实施,总体设计,简化业务的原则,有计划、分年度逐步推行,所以我们非常赞赏目前深圳市规划局首先确立标准规范、建设相关管理信息系统,然后通过逐步建立共享交换平台来支撑应用系统的思路。我们认为在系统的后期开发中,应该加强完善标准和建立系统整合交换平台的建设,并且后续系统的建设、数据的整理必须完全按照标准建设、且要完全基于系统共享交换平台来设计和实施。对于未来的建设,我们对系统地未来建设提出以下建议:1.1强化信息资源统一规划政务信息资源是国家信息资源的主要组成部分,占全社会信息资源总量的60-70%。项目应采用信息工程方法论(IEM)、信息资源管理(IRM)及信息资源规划(IRP)等方法及技术工具,保证项目规划的先进性和有机性,信息资源规划是指政府在经济调节、市场监管、社会管理及公共服务等依法行政所需要的信息,从采集、加工、分类组织、存储、管理、交换、发布、定位及服务进行系统的生命周期规划。针对异质异构数据信息进行科学的分类,构建门类齐全、结构合理的海量数据库,还需要将多类型、多时相、多分辨率的图形、图像、文本等结构化或非结构化图档信息与综合管线信息有机组织起来,形成能提供定性、定量、定位分析和辅助决策的信息资源,并实现海量存储、高效管理、持续更新与良好的服务。1.2遵循国家标准及开放技术体系遵循国家电子政务建设的相关标准及发展战略,以中办[2002]17号文件和中办[2004]34号文件的精神为宏观指导,以国信办[2002]62号文件为标准框架,以国办秘函[2004]79193 号文为技术指南,充分吸收相关电子政务建设的成功经验。符合ISO/IEC信息技术标准、ISO/FDIS地理信息标准、GB/T电子地图标准、GB/T软件工程标准;国务院信息化工作办公室和国家标准化管理委员会编写的《电子政务标准化指南》、《基于XML电子公文格式规范》、《XML在电子政务中的应用指南》、《电子政务流程设计方法通用规范》、《电子政务数据元》及《信息化工程监理规范》;国际上成熟的、通用的技术标准、规范和协议,如WEBSERVICE、UDDI、SOAP、WSRP、JSR168、J2EE、XML、UML、WFMC、XPDL、BPML等。1.1逐步完善深圳市基础地理信息资源共享环境建立深圳市基础地理信息资源共享环境需要参照深圳市相关的技术标准,解决信息共享的政策、管理、标准和技术等一系列问题,包括管理环境、标准环境和技术环境建设。管理环境指用于保障地理信息共享的政策、管理和法律法规等;标准环境指技术标准和非技术标准、规范和条例,包括数据标准、技术标准和应用标准;技术环境主要是指基于计算机网络的地理信息存储、管理、发布与应用技术。在进行信息共享的标准、规范和管理办法的建设过程中,遵循充分利用已有标准规范和管理办法的原则。首先要充分研究我国及深圳市目前已经发布实施的现有标准规范和管理办法,分析适合的部分,能够直接引用的就充分利用;在没有国家标准的情况下,充分考虑行业标准,若无行业标准,可以参考国际标准。尽量与相应的国家标准、行业标准和部门标准不冲突;同时根据需要制定符合地方和暂行的标准规范和管理办法。1.2信息资源目录及交换体系的建设参考政府信息定位服务GILS、都柏林核心元素集DC等元数据国际标准,建立深圳市基础地理信息及政务资源目录体系,制定数据资源统一描述标准,实现业务部门的数据资源的集中配置、管理和应用。政务信息资源目录体系对政府信息资源进行网状组织,满足从分类、主题、应用等多个角度对政府信息资源进行导航、识别、定位、发现与选择。193 通过元数据库、数据字典、业务规则数据库及标准规范数据库等基础支撑数据库,规划具有统一编码规范和一致性的基础数据库。规划政务信息交换体系,对分布式异构数据交换进行管理和支持,根据业务需求挖掘相应的应用主题,建立公共服务数据库及决策支持数据库,政务信息资源应用服务模式及机制,为深圳市规划局提供管理及决策支持服务。1.1基于标准,大力推动数据更新工作从目前的现状资源,我们可以了解到,深圳市乃至全国的空间数据更新工作都运作的不完善。我们建议在大力推动数据更新工作,通过各种技术手段来支持这项工作。1.2建立项目管理运行长效机制建立项目运行管理长效机制,即必须实现深圳市规划局信息化总体规划及顶层设计体系,按此体系分阶段实施。顶层设计的第一层含义指的是整体和全局。顶层设计的视角需要跳出局部环境的束缚和影响,站在全国互联和全网通用的整体高度上,去分析、决定电子政务中的具体决策。比如说信息资源目录为例,在网络时代,信息资源目录不但要供自己本单位使用,还要供网络上的同级单位、上级单位、下级单位使用;不但要供人使用,还要供互联的计算机系统使用,系统之间的接口必须兼容。如果信息资源目录这个信息共享的关键部件,在内容、格式、接口、协议上各不相同,那就失去了建设信息资源目录的意义,必将导致新的“信息孤岛”的出现。顶层的第二层含义指的是业务。顶层设计的重点是业务、是政务。顶层设计要分析应用系统的业务可行性、分析利益关系。根据经验,顶层设计的成功与否与业务领域的事情有关,尤其是与业务领域相关的那些工作。应用系统开发失败的教训一再揭示正确全面描述用户需求,尽力满足用户需求的重要性,这里的用户需求,多半重点不在用户的操作需求,而是用户业务需求。顶层设计就是用信息工程的方法,从宏观上对业务需求的收集、梳理和描述,是把业务需求按层次呈现出来,并以数据的形式,保存在数据库中,以利于今后的整理、积累、传播。顶层设计中的业务,不是进行业务决策,但是顶层设计的输出结果,将以丰富清晰完整的业务资料,帮助和推动业务决策,业务利益关系设计,业务职能转变和改革。193 顶层的第三层含义指的是政府绩效。政府绩效是围绕实现政府职能转变,完成社会经济发展目标而展开的,政府职能是经济调节、市场监管、社会管理、公共服务,它是电子政务的核心目标,要实现这一目标,需要优化工作流程,促进职能转变,提高政务效率,推动体制创新。实现政府绩效目标,应该是顶层设计的深层含义。必须保证发挥信息资源规划/顶层设计方案对应用系统开发的指导、控制和协调作用。所谓指导作用,就是指导开发人员(不论是内部开发人员还是外部开发商的开发人员)按三个试点应用系统的功能模型、数据模型(及数据标准)和体系结构模型进行开发;所谓控制作用,就是制止开发人员不执行顶层设计的模型和标准的行为;所谓协调作用,就是用顶层设计的模型和标准来协调方方面面的数据流关系和利益关系。信息化建设是一项长期的技术工作,需要有专门人才进行建设、维护、管理,应建立一支技术过硬,具有服务意识的信息化人才队伍,以支持和满足深圳市规划局的新技术应用需求。这些人才要求既要熟悉技术又了解业务需求,人才梯队建设通常应考虑项目管理人员、数据采集加工人员、系统分析人员、数据库设计与建立人员、软件编制人员、网络管理与维护人员等角色。在政府投入的同时,也应将系统的应用引向信息和技术的增值服务,形成数据库建设的良性循环,建立和保障项目长效运行及维护管理体系。193'