摘要：本文是網絡工程師論文，詳細介紹了工業園多媒體地理信息系統的設計思路與結構、數據組織和技術特點等內容, 進行了系統總體功能設計, 并探討了系統實現方法，供網絡工程師參考。
關鍵詞：網絡工程師,地理信息系統,ArcGIS Engine,多媒體
1網絡工程師系統的設計思路與結構
11 設計思路
針對目前國內城市地理信息系統的應用現狀，并結合工業園的實際情況，系統建設的設計思路為：以數據為核心，用組件式GIS開發客戶端圖形應用系統，用關系數據庫統一管理空間數據、屬性數據和多媒體數據，開發面向大眾和工業園內部用戶的B/S和C/S混合結構的信息管理系統。
(1)以數據為核心
這里的數據包括基礎地理數據、高分辨率影象數據、社會經濟數據、多媒體數據以及文檔數據。以數據為核心就是要建立合理的數據結構和數據模型，將它們有機地組織和管理起來，充分實現各部門之間的數據交流和數據共享;并以空間數據為支撐，實現基于地圖的查詢、統計、分析、制圖和三維瀏覽等高級應用。
(2)以組件技術開發客戶端的GIS應用系統
組件式GIS具有小巧靈活的特點，可直接嵌入MIS開發工具，很容易實現圖文一體化應用開發。
(3)用關系數據庫統一管理圖文數據
當前GIS技術發展的最新趨勢是采用關系數據庫或對象關系數據庫管理空間數據[3]，可以充分利用RDBMS數據管理的功能，利用SQL語言對空間與非空間數據進行操作，同時可以利用關系數據庫的海量數據管理、事務處理、記錄鎖定、并發控制、數據倉庫等功能，使空間數據與非空間數據一體化集成。
(4)B/S和C/S混合結構
C/S面向工業園內部用戶，實現基于GIS的高級應用，B/S同時面向工業園內部用戶和Internet上的大眾用戶，實現辦公自動化功能，二者共享同一數據庫。
1.2系統總體結構
系統包括基于局域網的地理信息系統(C/S結構)和基于Internet的辦公自動化(B/S結構)兩大部分，地理信息系統包括信息查詢、統計分析、專題制圖、空間分析、三維仿真和系統管理六個模塊，辦公自動化包括工業園概況、文件共享、信息發布、人事管理、項目管理等功能，總體結構如圖2-1所示：
圖2-1工業園地理信息系統總體結構
2.網絡工程師的數據采集與建庫
工業園地理信息系統數據庫包括基礎地理數據、土地利用數據、企事業單位數據、地下管線數據、影像數據、多媒體數據和文檔數據等類型。
根據現有的基礎地理數據以及技術力量和技術設備, 充分發揮其在數據采集方面的優勢, 采用多種技術手段和方法進行數據采集和編輯。包括：
(1) 對現有紙質形式的地形圖、專題圖、管線圖等采用工程掃描和矢量化方法進行采集;
(2) 利用GPS 接收機、全野外數字化測量系統等進行實地數據采集和數據更新測量;
(3) 直接轉換現有的CAD 格式的規劃數據和衛星遙感圖像數據;
(4) 進行必要的現場屬性數據調查用于專題綜合分析;
(5) 充分利用衛星遙感和航空遙感影像數據及相關產品, 結合GIS 空間圖形數據, 進行城市變化、城市規劃實施監督、土地利用調查、資源調查等。
為了建立符合GIS 規范的空間數據庫, 在以上數據的基礎上作進一步的處理, 主要包括:
(1) 空間要素的分層與編碼;
(2) 建立符合GIS 要求的分層結構的空間數據庫;
(3) 建立與空間數據庫直接關聯的屬性數據庫;
(4) 空間數據庫與屬性數據庫的關聯;
(5) 背景圖(圖形、圖像) 的相關處理。
基礎地理數據分層主要參照《1:500、1:1000、1:2000 地形圖要素分類與代碼》并結合工業園的實際數據情況和系統功能要求來進行分層。
3系統的功能和技術特點
31 系統功能
系統包括基于局域網的地理信息系統(C/S結構)和基于Internet的辦公自動化(B/S結構)兩大部分，地理信息系統包括信息查詢、統計分析、專題制圖、空間分析、三維仿真和系統管理六個模塊，辦公自動化包括工業園概況、文件共享、信息發布、人事管理、項目管理等功能。各功能模塊詳細介紹如下：
1)信息查詢模塊
系統提供空間查詢和屬性查詢兩種方式，以實現圖形和文字的雙向查詢檢索。信息查詢分企業信息、社會公共單位信息、服務信息、管網信息、規劃信息五個專題分別實現。
2)統計分析模塊
根據不同的統計對象系統提供不同的統計菜單，使用戶能夠自定義統計項，并生成比較統計圖，如二維直方圖、三維直方圖、二維曲線圖、三維曲線圖、面積圖、散點圖、餅圖等，同時也可以對統計結果列表顯示，并可以即時打印輸出統計圖形和表格。
3)專題制圖模塊
系統可根據不同的專題要素提供專題制圖的功能，用戶可以根據自己的需求，制作地下管網分布圖(給水、排水、煤氣、電力等)、企業專題圖(包括企業類型、納稅額、占地面積、固定資產總額、企業職工總數等生成各種分級分類專題圖)和街道建設現狀圖等。
4) 空間分析模塊
本系統提供緩沖區分析、區域分析和空間量算等功能。
5) 三維仿真模塊
可建立城市三維模型，并通過鼠標控制實現三維場景的漫游。
6) 系統管理模塊
系統提供了用戶管理、權限管理、日志管理等功能。
7) 辦公自動化(OA)
本模塊主要為網絡辦公提供一個共享的平臺，系統包括工業園概況、信息發布、文件共享、合同管理、人事管理等功能模塊，其中工業園概況模塊面向大眾，宣傳工業園的基本情況，用戶不需登陸可直接訪問，其他模塊面向工業園內部用戶，需登陸后才能訪問。
32 技術特點
1) 企業信息查詢中嵌入多媒體要素。企業信息查詢中引用了音頻、視頻、圖像、三維動畫多媒體信息,利用數據庫互聯(ODBC) 技術能與企業信息熱點進行靈活連接,通過熱點、熱線、熱面連接屬性數據,實現了矢量數據與屬性數據的相互關聯和查詢。
2) 多比例尺地圖的空間無縫拼接可以實現地區的空間無縫性和不同比例尺地圖的平穩過渡,即保持視覺的連續性。
3)引入專題制圖的概念。系統為用戶提供了地圖所見即說得的專題制圖功能，方便用戶快速制作所需的專題地圖。
4)三維仿真技術實現二維到三維空間的轉換。系統利用工業園的基礎地形數據，通過ArcGIS制作三維模型，生成SXD文件加載到系統中實現二維到三維的空間轉換，為管理者提供了一個三維立體的視圖。系統還提供了三維漫游、模擬飛行等功能，方便用戶全方位的查詢園區的信息。
4系統的開發方法
系統基于局域網的地理信息系統(C/S結構)只要采用VB.NET + ArcGIS Eninge +SQL Server 的模式來開發的。系統是以基礎地理數據為基礎,包含城市多種信息,通過專業多媒體集成軟件和相關軟件將各種信息進行編輯、分類和整合,并建立邏輯關系,形成一個集多種媒體于一體的園區地理信息查詢編輯系統。
41 基礎地理信息數字地圖的編輯與處理
基礎地理信息數字地圖作為系統的基礎信息載體[1],直接影響到系統其他信息的現勢性和準確性,因此,要求數字地圖精度高,現勢性強。系統提供了基礎地理要素更新編輯處理的功能，保證數據的現勢性。
42 多媒體數據的調用方法
由于媒體數據種類繁多，如果數據庫只提供媒體數據源，則這些媒體數據在系統中的具體表現要由應用程序來實現，這種數據結構信息與數據本身的分離既不利于應用系統的開發。因此應建立一套機制來實現數據結構信息和數據本身的聯系。可以在方法庫中建立Multimedia對象[2]，在該對象中實現圖像、視頻、聲音及動畫等媒體數據的處理接口，這些接口提供諸如對多媒體數據的讀取、存儲、顯示或播放等方法。當需要從多媒體數據庫中獲取這些媒體數據時，只要數據庫把Multimedia對象的引用傳遞給用戶即可。當用戶得到這一對象的引用，也就意味著用戶得到了多媒體數據本身和媒體數據的解釋信息，從而實現數據本身和數據解釋信息的一致性。為了實現多媒體數據與空間實體間的聯系，可以在GIS屬性庫中用一個或多個字段來實現。需要多媒體數據時，只要得到相應空間實體的一個或多個字段值，然后將這些字段值賦給Multimedia對象，據此Multimedia可自動在多媒體數據庫的信息表項中進行匹配，如能匹配上，則由多媒體數據庫系統傳遞一個Multimedia對象的引用給用戶，如未能匹配上，則傳遞一個空的Multimedia對象。從而很方便地實現多媒體數據與空間實體之間的連接。
5開發實例
工業園地理信息系統目前已經開發完成并投入使用，系統運行穩定。圖5-1所示為系統企業信息查詢界面，圖5-2所示為園區三維仿真模塊運行界面。
6.網絡工程師論文總結
工業園地理信息系統為整個工業區的規劃、建設、管理和科學決策提供基礎性保障，為基于空間數據庫的其他系統建設提供統一的地理定位基礎以及實時、準確的數據源。本系統除了具有常用GIS功能外，還增加了多種空間信息媒體形式,以聽覺、視覺等多種感知形式,直觀、形象、生動地表達園區內的各種信息,系統具有廣闊的應用前景,能極大地滿足人們對信息的需求。三維仿真技術的應用，能夠清晰直觀地反映園區的三維地貌，為決策者提供更加豐富的三維空間信息，為工業園城市規劃提供計算機輔助決策與分析，從而促進工業園業務管理的信息化、科學化和規范化。
參 考 文 獻
1 邊馥苓主編. GIS 地理信息系統原理與方法. 北京: 測繪出版社, 1996.
2 任福,杜淦遠,蔡忠亮. 電子地圖在城市公眾信息服務中的運用[J].城市勘測,2003,(4)
3 陳述彭.城市化與城市地理信息系統[M].北京: 科學出版社,1999.
4 鄒艷紅. GIS在城市小區建設管理中的應用初探[J].測繪技術裝備,2000 ,(4).
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