论文--基于GIS的地下空间信息管理系统的设计与实现

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1、基于GIS的地下空间信息管理系统的设计与实现摘要:针对城市地下空间既具有空间分布信息,又有大量属性数据的特点,运用地理信息系统技术和计算机技术,对地下空间的信息管理系统(USMIS)及其应用进行了研究。主要阐述了该系统的设计思想、系统的框架结构及其实现的技术结构;并结合某市USMIS开发实例,对工程信息数据的处理与管理、系统功能等进行了描述。该系统的建设,将使USMIS成为地下空间日常管理的得力工具,对提高工作效率、推进地下空间的开发与应用具有重要作用,同时该系统也是构成人防指挥自动化系统的重要组成部分。关键词:地下空间;人防工程;信息管理;GIS一、引言数字地球、数字城市是近几年来地球空间

2、信息科学研究的热点。在现代化城市建设中,已开始广泛应用地理信息系统(GIS)技术处理空间数据及其有关各种城市信息的管理模式,这种高新技术的应用对现代化城市的总体规划、合理布局、综合平衡、科学决策等起着重要作用。随着城市建设的不断发展,地下空间的工程数量不断增加,相应的工程分布、工程图纸、工程状况等信息量呈指数增加。信息技术的发展对城市地下空间的规划、建设、管理等提出了更高的要求,传统的人防管理模式已不适应现代城市建设的需求。做好地下空间工程信息的有效管理,对地下空间的开发与利用、城市规划、城市建设及城市经济的协调发展等方面有着重要意义。鉴于此,开发基于GIS的地下空间信息管理系统(Under

3、groundSpaceManagementInformationSystem,USMIS)是很有必要的。以城市地理信息为基础,运用计算机技术对地下空间信息进行管理,不仅适应了人防建设科学化、正规化的要求;同时,适应了现代高技术战争的要求,达到快速反应,符合战时指挥自动化的要求。对于有效抵抗敌战略空袭和远程火力打击,保存战争潜力等有重要作用。具体系统设计的实现过程，如图一所示。二、系统总体设计思想及其实现2.1系统总体设计思想系统设计以符合软件规范、有效提高工作效率、界面友好、便于实际运用和操作为指导思想。具体系统的设计,采用软件工程面向对象的设计思路,运用原型法,使软件开发人员与地下空间管理

4、单位人员实现交互,一方面保证系统实现过程与实际应用相符;另一方面使用户参与系统的开发,保证对系统的基本维护能力和深层次的应用。2.2系统设计原则根据设计思想,进行系统设计须遵循一定的原则:(1)针对性:以提高信息管理效率、信息质量为准则,为决策者提供及时、准确、有效的信息,向社会提供需求信息为出发点,体现实用价值;(2)规范性:系统软件的设计应符合编程规范,保证大系统开发中的软件源代码的编程风格的一致性;便于软件质量的检测,真正实现科学化;(3)完备性:包括数据的完备性和系统功能的完备性,数据的完备性指数据中存储的图形及属性信息足以满足系统的正常运行和用户日常工作的需要;系统功能的完备性指根

5、据需求设计各种模块,充分实现信息的有效管理;(4)可扩充性:系统的要素编码、功能和数据库必须根据发展的需要进行扩充,以保证系统的先进性;(5)安全性:信息防护是信息系统的重要课题。该系统通过利用数据访问及数据更新的权限设置等方法,确保数据安全,保障系统的信息安全。2.3系统的框架体系结构系统设计的基本思想是以图(图形、图像)为基础,在城市平面图上管理城市地下空间的各种工程信息;将空间数据与属性数据相结合,使系统操作更加方便、管理能力增强。系统的总体结构包括空间数据库、属性数据库的建立,空间数据、属性数据的浏览、输入与输出、双向查询等。系统具备普通MIS(ManagementInformati

6、onSystem)的基本功能,与普通MIS的区别在于对空间数据的管理,能够进行空间查询和基本的空间分析。系统的总体框架结构，如图二所示。2.4系统实现的技术结构系统可以在VC++、VB、Delphi等软件开发环境下,结合组件式GIS软件MapX或MapObject等开发出C/S、B/S等模式的信息管理系统。我们所设计的某市区的地下空间信息管理系统,采用Windows2000Server作为服务器平台,FrontPage2000作为网页开发平台,JavaScript、VBScript、ASP3.0、CSS作为动态网页开发技术,SQLServer2000作为数据库服务器,MapInfo等面向对象

7、开发语言为系统的开发平台。USMIS采用3层结构,即前端浏览器、Web服务器、GIS应用服务器和数据库服务器，系统技术结构如图三所示。三、工程信息数据的处理与管理3.1工程信息的数据体系系统数据包括基础地图数据和地下空间的工程数据等。基础地图数据主要是用于工程分布定位及基本环境背景信息的显示,包括基本注记、交通设施、绿地、水系、公用设施、行政区划、及相关的社会经济要素等。工程数据包括工程的空间数据和属性数据。