本發(fā)明涉及地圖制圖，特別是數(shù)字地圖和GIS(地理信息系統(tǒng)，下同)中一種具備生產(chǎn)與管理一體化的數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)。

二、

背景技術(shù)：

當(dāng)前的數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)一般僅針對(duì)前端的生產(chǎn)作業(yè)處理系統(tǒng)，與后端的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相對(duì)分離，即系統(tǒng)只負(fù)責(zé)生產(chǎn)和處理地理信息與地圖制圖，而不負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理與更新。這種生產(chǎn)與管理模式的局限性是：前端數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)的生產(chǎn)與后端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理及更新相互脫節(jié)，不能互為促進(jìn)，良性循環(huán)，無法支撐數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)的地圖制圖與動(dòng)態(tài)更新。

三、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有系統(tǒng)缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種具備生產(chǎn)與管理一體化的數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)，可有效解決數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)前端生產(chǎn)作業(yè)處理系統(tǒng)與后端數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相互脫節(jié)、不能互為促進(jìn)等問題，支撐實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)的地圖制圖與動(dòng)態(tài)更新。其解決的技術(shù)方案是，將數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)從功能劃分為兩大類5個(gè)分系統(tǒng)：一是管理端，包括地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)一體化管理分系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)更新分系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)管理單位使用，執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫檢查、增量入庫更新、制圖數(shù)據(jù)派生、數(shù)據(jù)分發(fā)及數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理等任務(wù)；二是生產(chǎn)端，包括地理信息處理分系統(tǒng)、制圖數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)和出版處理與產(chǎn)品輸出分系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位使用，執(zhí)行生產(chǎn)端地理信息數(shù)據(jù)更新、生產(chǎn)以及地圖制圖和質(zhì)量檢查等任務(wù)。

5個(gè)分系統(tǒng)的具體功能模塊是：

(1)地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)一體化管理分系統(tǒng)：將地理信息和地圖制圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于同一數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)兩套數(shù)據(jù)之間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，能夠支撐數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)下的地圖制圖。包含數(shù)據(jù)整理與入庫、元數(shù)據(jù)管理、目錄管理、數(shù)據(jù)查詢與檢索、可視化瀏覽、版本數(shù)據(jù)管理，地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)按任意范圍提取輸出及安全管理等模塊；

(2)數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)更新分系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息的動(dòng)態(tài)更新與增量更新，以及地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)更新。包括增量地理信息數(shù)據(jù)更新模塊，制圖數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)更新模塊，即按照已建立的制圖表達(dá)規(guī)則，對(duì)增量地理信息要素實(shí)現(xiàn)自動(dòng)符號(hào)匹配；還包括增量制圖數(shù)據(jù)更新，制圖規(guī)則與符號(hào)庫的維護(hù)與管理、更新任務(wù)管理及生產(chǎn)區(qū)域間的增量數(shù)據(jù)接邊處理等模塊；

(3)地理信息處理分系統(tǒng)：包括多源地理信息數(shù)據(jù)的坐標(biāo)與投影變換、屬性與格式轉(zhuǎn)換、采集與編輯、縮編處理、質(zhì)量檢查和增量地理信息數(shù)據(jù)生成等模塊，主要用于生產(chǎn)地理信息數(shù)據(jù)；

(4)制圖數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)下的地圖制圖，包括制圖數(shù)據(jù)增量提取、制圖優(yōu)化編輯、沖突檢測(cè)與關(guān)系處理、制圖數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和增量制圖數(shù)據(jù)輸出等模塊；

(5)出版處理與產(chǎn)品輸出分系統(tǒng)：包括作業(yè)工程設(shè)置、地圖整飾、瓦片數(shù)據(jù)生成和出版數(shù)據(jù)輸出等模塊；

相比現(xiàn)有系統(tǒng)，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、使現(xiàn)有數(shù)字地圖制圖生產(chǎn)作業(yè)與管理模式發(fā)生變革，基本可以實(shí)現(xiàn)地理信息管理與生產(chǎn)更新的一體化，使數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)生產(chǎn)互為促進(jìn)，良性循環(huán)，同時(shí)為管理與應(yīng)用服務(wù)的一體化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；

2、在一體化地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)庫的支撐下可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)下的地圖制圖，提高制圖生產(chǎn)作業(yè)效率；

3、生產(chǎn)端生產(chǎn)更新的地理信息可以使數(shù)據(jù)庫變成一個(gè)不斷持續(xù)更新的“活庫”，能為應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)提供現(xiàn)勢(shì)性更好的數(shù)據(jù)；

4、依托該發(fā)明設(shè)計(jì)的數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)，通過大量實(shí)踐證明，系統(tǒng)能有效對(duì)地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行一體化的生產(chǎn)與更新，提高了地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)的生產(chǎn)與管理水平。

四、附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的分系統(tǒng)和模塊組成圖。

圖2是本發(fā)明系統(tǒng)各分系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)流程圖。

圖3是本發(fā)明系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的硬件部署圖。

五、具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種具備生產(chǎn)與管理一體化的數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

由圖1給出，本發(fā)明由以下分系統(tǒng)和模塊組成：

1、地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)一體化管理分系統(tǒng)。由元數(shù)據(jù)管理、目錄管理、數(shù)據(jù)查詢與檢索、數(shù)據(jù)可視化瀏覽、版本數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)提取和安全管理組成。

(1)數(shù)據(jù)整理與入庫

實(shí)現(xiàn)不同比例尺的地理信息數(shù)據(jù)的規(guī)范化整理與預(yù)處理，根據(jù)應(yīng)用需求擴(kuò)展數(shù)據(jù)屬性，實(shí)現(xiàn)地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)的入庫。

(2)元數(shù)據(jù)管理

對(duì)各種比例尺地理信息數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，提供元數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、瀏覽、查詢、編輯。

(3)目錄管理

完成系列比例尺地理信息數(shù)據(jù)的目錄式結(jié)構(gòu)化管理，可以按類別、按專題、按尺度等分類方式管理目錄信息。

(4)數(shù)據(jù)查詢與檢索

提供多種方式的數(shù)據(jù)查詢與檢索，可以按地名查詢、屬性查詢、定點(diǎn)查詢、矩形查詢、圖幅查詢和行政區(qū)劃查詢。具備智能化的多級(jí)索引機(jī)制，提高查詢效率。

(5)數(shù)據(jù)可視化瀏覽

提供以圖形、縮略圖、接圖表等多種方式瀏覽地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)；提供地圖漫游、鷹眼控制視圖；提供地理信息數(shù)據(jù)和制圖數(shù)據(jù)的一體化瀏覽和分開瀏覽；可針對(duì)不同比例尺數(shù)據(jù)指定不同圖層顯示比率，提高全庫瀏覽效率；高效的索引和緩存機(jī)制保證數(shù)據(jù)瀏覽的效率。

(6)版本管理

對(duì)經(jīng)過更新而形成的歷史地理信息數(shù)據(jù)的進(jìn)行版本化管理。

(7)數(shù)據(jù)提取與輸出

從一體化數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)，供其他分系統(tǒng)使用或外部系統(tǒng)交換使用。如：提取國標(biāo)格式數(shù)據(jù)，供外部系統(tǒng)交換使用；為出版處理與產(chǎn)品輸出分系統(tǒng)提供制圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行出版編輯和產(chǎn)品輸出；為地理信息處理分系統(tǒng)和制圖數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)提取地理信息數(shù)據(jù)和制圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)和制圖數(shù)據(jù)的處理和增量地理信息數(shù)據(jù)更新包的輸出。

(8)安全管理

提供用戶管理和角色管理，控制數(shù)據(jù)庫的訪問安全。提供數(shù)據(jù)和功能的訪問權(quán)限。提供數(shù)據(jù)庫的備份、恢復(fù)功能。提供日志管理功能，可記錄數(shù)據(jù)庫訪問、變更信息。

2、數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)更新分系統(tǒng)。由任務(wù)管理、增量地理信息數(shù)據(jù)接邊處理、增量地理信息數(shù)據(jù)更新、制圖數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)更新、增量制圖數(shù)據(jù)更新、制圖規(guī)則與符號(hào)庫管理組成。

(1)任務(wù)管理

根據(jù)數(shù)據(jù)庫更新的任務(wù)需求，對(duì)任務(wù)范圍進(jìn)行規(guī)劃、對(duì)任務(wù)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，可批量創(chuàng)建任務(wù)工程。

(2)增量地理信息數(shù)據(jù)接邊處理

對(duì)增量地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)接邊處理，對(duì)處理后的增量地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行接邊錯(cuò)誤檢查，支持對(duì)接邊錯(cuò)誤信息進(jìn)行瀏覽。

(3)增量地理信息數(shù)據(jù)更新

提供增量地理信息數(shù)據(jù)的入庫與更新功能。能夠基于增量地理信息數(shù)據(jù)對(duì)原有地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除和修改等更新操作。

(4)制圖數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)更新

提供增量地理信息數(shù)據(jù)與制圖規(guī)則匹配功能，在數(shù)據(jù)庫中更新地理信息數(shù)據(jù)的同時(shí)，聯(lián)動(dòng)更新對(duì)應(yīng)的制圖數(shù)據(jù)(包括制圖數(shù)據(jù)的初次生成)。。

(5)增量制圖數(shù)據(jù)更新

提供增量制圖數(shù)據(jù)的入庫與更新功能。能夠基于增量制圖數(shù)據(jù)對(duì)原有制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除和修改等更新操作，支持增量制圖數(shù)據(jù)更新預(yù)覽。

(6)制圖規(guī)則與符號(hào)庫管理

提供制圖規(guī)則與符號(hào)庫管理。符號(hào)庫支持系列比例尺地圖符號(hào)庫與字庫，同時(shí)提供用戶可擴(kuò)展、自定義符號(hào)以及對(duì)符號(hào)的創(chuàng)建、修改、查詢和刪除等符號(hào)庫管理功能。

3、地理信息處理分系統(tǒng)。由多源地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、地理信息數(shù)據(jù)采集與編輯、地理信息數(shù)據(jù)縮編處理、地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、增量地理信息數(shù)據(jù)生成組成。

(1)多源地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

可輸入符合國家標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)庫格式(內(nèi)部自定義格式)的系列比例尺矢量數(shù)據(jù)、地圖圖像數(shù)據(jù)；

(2)地理信息數(shù)據(jù)采集與編輯

提供對(duì)輸入的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化和地圖投影轉(zhuǎn)化功能。支持對(duì)矢量數(shù)據(jù)、地圖圖像數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)多種常用地圖投影之間(高斯投影、墨卡托投影、圓錐投影、圓柱投影和偽方位投影等)的轉(zhuǎn)換和多種常見坐標(biāo)系向2000中國大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換功能，支持.shp、.mif數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)內(nèi)部格式數(shù)據(jù)；

(3)地理信息數(shù)據(jù)縮編處理

通過選取、概括、化簡(jiǎn)多種縮編方法，提供基于規(guī)則的自動(dòng)縮編與交互縮編兩種方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)制圖對(duì)象的質(zhì)量、數(shù)量及圖形等多種特征的縮編處理；

(4)地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查

提供數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查功能，能夠?qū)κ噶康乩硇畔?shù)據(jù)進(jìn)行空間位置、屬性、拓?fù)潢P(guān)系和接邊信息等進(jìn)行檢查，并提供對(duì)錯(cuò)誤信息的管理功能；

(5)增量地理信息數(shù)據(jù)生成

提供地理信息輸出功能，能夠輸出符合數(shù)據(jù)庫格式的增量地理信息數(shù)據(jù)和符合現(xiàn)行軍用標(biāo)準(zhǔn)格式的地理信息數(shù)據(jù)。

4、制圖數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)。由制圖數(shù)據(jù)增量提取模塊、制圖編輯模塊、沖突檢測(cè)與關(guān)系處理模塊、制圖數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查模塊和增量制圖數(shù)據(jù)生成模塊組成。

(1)制圖數(shù)據(jù)增量提取

主要對(duì)增量地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行制圖規(guī)則匹配生成增量制圖數(shù)據(jù)，同時(shí)也可對(duì)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行過聯(lián)動(dòng)更新的制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，以便作業(yè)人員進(jìn)行檢核和制圖編輯。

(2)制圖編輯

針對(duì)地圖的出版要求，通過自動(dòng)化及交互方式實(shí)現(xiàn)分層與壓蓋處理、河流漸變處理、虛線符號(hào)調(diào)整等功能，快速實(shí)現(xiàn)制圖編輯處理。

(3)沖突檢測(cè)與關(guān)系處理

根據(jù)相應(yīng)的檢測(cè)規(guī)則對(duì)制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行沖突關(guān)系檢測(cè)，對(duì)點(diǎn)符號(hào)與線符號(hào)、注記與點(diǎn)符號(hào)、線符號(hào)之間以及線符號(hào)與面符號(hào)間有沖突關(guān)系的制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行間距關(guān)系的處理和調(diào)整。

(4)制圖數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查

按照制圖數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查要求，根據(jù)相應(yīng)規(guī)則對(duì)制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化以及交互式質(zhì)量檢查，判斷制圖數(shù)據(jù)編輯的正確性并輸出質(zhì)量檢查報(bào)告，實(shí)現(xiàn)制圖數(shù)據(jù)的質(zhì)量監(jiān)控。

(5)增量制圖數(shù)據(jù)生成

提供增量制圖數(shù)據(jù)更新包的導(dǎo)出以及合并功能。可將處理后的增量制圖數(shù)據(jù)導(dǎo)出為增量制圖數(shù)據(jù)更新包，并可將多個(gè)增量制圖數(shù)據(jù)更新包合并為一個(gè)增量制圖數(shù)據(jù)更新包。

5、出版處理與產(chǎn)品輸出分系統(tǒng)。由作業(yè)工程設(shè)置模塊、地圖整飾模塊、出版數(shù)據(jù)生成模塊和瓦片數(shù)據(jù)生成模塊組成。

(1)作業(yè)工程設(shè)置

實(shí)現(xiàn)作業(yè)工程的創(chuàng)建、備份和導(dǎo)入，為后續(xù)處理操作提供作業(yè)數(shù)據(jù)。

(2)地圖整飾

提供地圖整飾功能，包括整飾模板制作、排版布局、圖框生成以及框外元素的編輯功能。

(3)出版數(shù)據(jù)輸出

實(shí)現(xiàn)出版數(shù)據(jù)的輸出，包括輸出PDF、EPS和TIF圖片文件以及光柵文件TIF的大幅面打印輸出。

(4)瓦片數(shù)據(jù)生成

通過切片處理和瓦片瀏覽工具，實(shí)現(xiàn)矢量地圖數(shù)據(jù)生成瓦片數(shù)據(jù)以及瓦片數(shù)據(jù)的瀏覽查看。

6、各分系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)流程如附圖2所示。管理端的一體化地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)根據(jù)作業(yè)任務(wù)分發(fā)待更新處理的地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)分別至生產(chǎn)端的地理信息處理分系統(tǒng)和制圖數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)進(jìn)行更新作業(yè)處理，經(jīng)過質(zhì)量檢查、接邊處理等流程將更新好的增量地理信息與制圖數(shù)據(jù)匯交至管理端的數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)更新分系統(tǒng)，完成兩類數(shù)據(jù)的更新，最后，一體化地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以輸出數(shù)據(jù)至出版處理與產(chǎn)品輸出分系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)出版處理與成果數(shù)據(jù)的輸出。

實(shí)施例

依托上述設(shè)計(jì)方案研制了具備生產(chǎn)與管理一體化的數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如附圖3所示，分為管理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)管理以及生產(chǎn)單位進(jìn)行數(shù)據(jù)生產(chǎn)兩級(jí)部署模式，網(wǎng)絡(luò)由管理單位的局域管理網(wǎng)和生產(chǎn)單位的生產(chǎn)子網(wǎng)兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)組成。局域管理網(wǎng)是由管理單位構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理、地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)的一體化管理以及數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)更新；生產(chǎn)單位的生產(chǎn)子網(wǎng)是依托于現(xiàn)有生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，保持與數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通，同時(shí)為地理信息與制圖數(shù)據(jù)的更新生產(chǎn)及出版處理與產(chǎn)品輸出提供網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與系統(tǒng)設(shè)備環(huán)境。

系統(tǒng)的軟件環(huán)境除上文所述的數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)軟件外，還需要基礎(chǔ)軟件，包括操作系統(tǒng)軟件，選用Windows操作系統(tǒng)作為本系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)平臺(tái)和軟件運(yùn)行環(huán)境。服務(wù)器安裝Windows 2008 Server操作系統(tǒng)，客戶機(jī)安裝Windows XP/Win7操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫選用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)軟件。

系統(tǒng)的硬件環(huán)境部署如附圖4所示。分兩級(jí)部署，一級(jí)是直接連接管理單位的局域管理網(wǎng)，部署磁盤陣列、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、一體化地理信息與地圖制圖數(shù)據(jù)管理服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)更新服務(wù)器，支持管理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)更新的職責(zé)；另一級(jí)是連接生產(chǎn)單位的生產(chǎn)子網(wǎng)，部署地理信息數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)工作站、地圖制圖數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)工作站以及出版處理與產(chǎn)品輸出工作站，用于地理信息數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新生產(chǎn)以及制圖產(chǎn)品的生產(chǎn)。