基于ArcGIs Englne的图文一体化信息系统的实现—以福田区地政监察系统为例

       1 引言

       随着城市建设的发展，城市管理的信息量增长及信息表现形式的多样，传统的办文系统已经无法满足城市管理工作的需要。集办文自动化与地理信息一体的地政监察管理信息系统通过OA技术、GIS技术、数据库管理（DBMS）技术的集成，解决了海量空间图形数据的网络发布和网络传输，实现了对辖区违法用地和违法建筑的图文信息一体化的系统管理。

       2 系统的总体设计

       2.1 系统设计目标

      本系统的总体目标是为满足区城管局机关、市查违办、区地政监察执法大队以及街道办等相关专业职能部门查处违法用地、违法建筑等地政管理需要，建立地政监察办公自动化系统，实现地政执法网上办公、规范收文、办文、复函等业务以及行政执法程序，实现图形、图像和办文一体化管理。系统的设计主要目标是，在基于工作流的办公信息系统的基础上，对各种违法建筑、违法用地等空间业务数据可视化管理，建立图形数据、属性数据、业务数据的关联及统计分析、报表打印等，实现图数双向处理及图文一体的办公管理自动化信息系统。

       2.2 系统技术路线

       图文一体化系统中的地理信息服务的开发主要有以下三种形式。一是采用当前主流编程工具完成系统开发；二是采用成熟的通用GIS平台；三是采用组件式GIS。地政监察管理信息系统选用集成开发模式，基于．NET平台和ArcGIS Engine开发包，用VB.NET语言进行开发。根据地政监察业务的需求和Engine的技术特点，系统采用c/S（客户／服务器）三层结构模式。如图1所示，利用sQ比erver作为后端数据库管理平台，实现空间数据、属性数据、办文业务数据的一体化管理，并由ArcGIS Engine开发包和．NET开发环境，以及提供用来sQLserver管理空间数据的接口的数据引擎ArcSDE组成系统数据管理层；通过．NET开发环境的VB语言调用ArcGIS Engine中Arcobject组件库与工作流xBM(eXtreme Business Modeling Plateform）平台构建的系统应用服务层；由地政监察业务办公模块、地理信息服务模块、统计模块、定制管理模块（包括流程、部门、用户等）组成的地政信息管理系统应用平台的系统应用开发层。

       2.3系统功能设计

       地政监测系统包括认证、公文流转、表单报表、地图服务、督办管理、数据管理、系统管理等7个子系统组成，系统功能框架图如图2所示。

       其中系统认证用于对用户、数据源和数据操作的认证及权限管理。数据管理子系统用于对整个业务数据包括表格、多媒体、地理空间数据等的管理。公文流转与督办管理子系统实现收文、办文、复函、公文的传送、流程的定制以及公文督办、任务督办和目标责任等日常业务、工作任务的管理。地图服务子系统提供案件在地图上的定位、图形和属性互查、图形编辑以及空间邻近的相关案件分析处理以及矢量图形、影像和专题信息相结合的综合信息发布等。系统管理完成系统流程控制，业务流程的调整变更及系统角色的变换管理等。表单报表子系统完成表单报表的设计、修改、定制以及打印等功能。

       2.4数据库设计

      系统将基础数据库按业务种类及应用目的分类建库，同时每一类库又按数据特征对空间数据和属性数据分别进行管理，以方便用户应用。

      (l）数据库内容

      地政监察系统基础库总体上包括：公文表单数据库、多媒体信息数据库、违法建筑数据库、违法用地数据库、城市基础地形信息数据库、卫星影像数据库、规划红线数据库等部分。

      (2）数据库标准

      系统在建立地理空间数据库数据时在遵循有关国家标准、行业标准、专业标准的基础，还遵循广东省和深圳市的相关地方标准、规范等。

      (3）空间数据与属性数据的匹配

      空间数据和属性数据分别以不同的方式进行存储，要图文信息的整体显示，必须将空间数据和属性数据进行关联，连接方法通过采用统一的ID编码来进行。系统中采用如下规则：所在位置号（4位，其中所在区1位，街道办1位，街道办股份公司2位）＋建筑物（用地）类号（2位）＋建筑物（用地）用途号（2位）＋建筑物（用地）编号（5位）。

       3 关键技术

       3.1 系统数据的管理

      为提高系统的效率，系统空间数据访问采用C/S结构，空间数据以GeoDatabase形式存储在SQLServer数据库管理系统中，系统运行时可以通过ArcsDE中间件的连接下载空间数据到客户端，这大大提高了系统图形的效率，降低了系统运行时网络带宽的要求。而这种方式对于在城市建成区中违法用地、违章建筑基本得以控制，空间数据更新相对可较长的空间资源管理系统是较合适的。同时，采用C/S的空间数据访问，在客户端进行定位操作时，可以通过系统中建立的网格索引方式来进行数据的检索，极大的提高了空间数据的查询速度，系统数据管理如图3所示。

       查询统计、业务信息管理及业务表单生成等地政办文业务数据，其相对独立于地理空间数据，以关系数据库中的传统数据针对处理，因此，系统通过用ADO.Net数据库的连接方式，进行数据的存取和管理。同时，按照COM技术开发模式的思想，开发出相应业务逻辑的．Net和COM组件，由这些组件实现对ADO.Net的直接访问。

       3.2 XMB技术和GIS技术结合

      在图文一体系统中，为克服代码一致性和共享性的困难，系统技术模型建立以COM组件标准实现代码在二进制级别上的共用。系统办文业务处理基于XBM业务基础架构平台。业务基础架构平台是近年来出现的基于操作系统平台、软件基础架构平台之上的第三个重要软件层级，是一种用户级管理软件系统开发平台。它以业务为导向和驱动，可快速构建应用软件，在实现业务流程灵活调整的同时，保持了系统高性能和高可扩展性，代表了基于中间件平台开发的新一代管理软件体系和开发模式。

      XBM是一种用户级管理软件系统开发平台，向最终用户提供了一种快速建立和修改管理信息系统的捷径。其核心是独有的动态模型工作流（DynamicMode IWorkflow,DMW）技术，基本原理是以业务基础架构平台的应用服务器作为管理信息系统的基本支撑运行环境，以动态业务建模工具作为管理信息系统的快速开发与维护工具，整个基础平台的实现基于CoM技术模型。而ArcGISEngine本身基于COM技术模型的，XMB与ArcGIS Engine组件的结合，不但降低了编程技术难度、开发周期和开发成本，而且系统开发不再拘泥于业务任务及GIS技术的细节问题，转而把主要精力投放于资源信息系统逻辑应用与及集成方面上来，显著提高了开发效率。

       3.3 系统地理信息服务的实现

      为了在开发中顺利使用ArcGIS Engine，实现系统所需的地理信息服务功能，在VB.Net环境中，需要导人esrisystem.olb、esriGeomet叮．olb、esriGeoDatabase.olb和esri NetworkAnalysis.olb等类型库。为了方便对地理空间数据的修改和存储，系统采用既可以直接依赖于ArcSDE空间数据引擎来执行的方式，也可以通过中间层的组件间接来完成的方式实现。如系统通过M即Control控件的IMapControlZ接口，获取IMap、IMapLayers和IWorkspace等接口指针，开发相关功能的．Net和COM组件作为中间件，访问、修改地理空间数据，并最终存储于地理数据库中。系统业务管理与地理信息服务实现如图4所示。

       4  结束语

       信息管理系统的建设是构建电子政务的实现的关键措施，GIS是实现空间地理数据服务的重要技术支撑，在现代办公自动化应用系统的开发建设过程中，需要信息管理系统与GIS技术二者的相互融合，实现图文一体化管理。本文通过ArcGIS Engine组件与XBM业务基础架构平台的集成开发，解决了GIS图形系统开发和工作流业务管理系统开发相对独立的问题，保持了系统的安全性，可靠性，实现了GIS与办公业务系统的无缝连接。