Diseño e implementación de un sistema de información integral de la construcción urbana

Zhou Rong 1, 2 Niu Deli 1

(1. Escuela de Topografía y Cartografía, Universidad de Ingeniería de la Información, Zhengzhou, 450052; 2. Unidad 73603 de la Región Militar de Nanjing, Nanjing , 210049)

Resumen: Como uno de los campos de aplicación de los sistemas de información territorial, el desarrollo de la informatización de los sistemas de información territorial ha brindado enormes oportunidades de desarrollo para el desarrollo y la construcción de sistemas de información urbana. Entre ellos, los materiales multimedia de construcción urbana y los mapas electrónicos urbanos, como resultados importantes del censo de fuentes de construcción urbana, tienen las características de gran cantidad, amplia distribución y datos ricos. El uso de computadoras para gestionar de forma centralizada los resultados del censo de construcción urbana es de gran importancia para las estadísticas, la evaluación, el análisis y la planificación de la utilización de información integral sobre construcción urbana. Este artículo presenta el análisis de los requisitos del sistema, la arquitectura del sistema, la base de datos del sistema y el diseño funcional del sistema de información integral de construcción urbana, analiza en detalle las tecnologías clave para la implementación del sistema y resume las características del sistema.

Palabras clave: SpatialWare; SQL Server; biblioteca de clases básicas; información integral sobre construcción urbana

El sistema de información territorial es una parte importante de los recursos de información nacionales y se está desarrollando en la dirección de la informatización. Convertirse en una parte importante de la industria de la información, industria pilar de cara al siglo XXI. Esta revolución de la información está cambiando fundamentalmente la forma en que las personas producen, viven e interactúan entre sí. Como uno de los campos de aplicación de los sistemas de información territorial, el campo de la construcción de ingeniería municipal se ha visto muy afectado y el desarrollo y la construcción de sistemas de información urbana también han recibido grandes oportunidades de desarrollo. Con la topografía y cartografía urbana se han formado sucesivamente mapas electrónicos multiescala como 1:1000, 1:5000 y 1:10000, así como diversos dibujos de planificación, mapas de uso del suelo, mapas de red de carreteras, mapas de líneas rojas, etc. . , la planificación territorial y la información relacionada con la tierra también deben resolverse. Al mismo tiempo, es necesario superponer, enmascarar, informar y demostrar varios dibujos de planificación para su revisión y para proporcionar una base para la decisión del liderazgo. -El método de gestión de almacenamiento tradicional anterior ya no puede cumplir bien con los requisitos. Las computadoras se utilizan para centralizar información completa sobre la construcción urbana y pueden lograr una gestión científica y una utilización eficiente de la clasificación y el resumen de la información, lo cual es de gran importancia para las estadísticas. , evaluación, análisis y planificación y utilización de información integral para la construcción urbana.

1 Análisis de requisitos del sistema

1.1 Objetivos de construcción del sistema de información integral de construcción urbana

Este sistema se utiliza principalmente en la planificación de la construcción urbana para satisfacer las crecientes necesidades comerciales. , un sistema de información integral que proporciona varias herramientas auxiliares y funciones integrales de exploración y consulta de información, y puede procesar diversos documentos y materiales (incluidas leyes y regulaciones relevantes, información de archivos históricos, imágenes, mapas electrónicos, archivos de audio y video, etc.).

1.2 Objetivos de realización del sistema

(1) Gestionar de forma centralizada los mapas electrónicos multiescala que han sido inspeccionados y mapeados por el Instituto de Planificación, así como documentos, gráficos, audio y video. información en diversos formatos.

(2) Utilice el almacenamiento de franjas físicas y el modo de gestión de empalme dinámico lógico para mapas electrónicos masivos de una ciudad o región para lograr una itinerancia jerárquica y rápida de mapas electrónicos de macro a micro y proporcionar información por nombre de lugar. , carreteras, función de posicionamiento de consulta rápida de mapas.

(3) Proporcionar funciones de recopilación, mantenimiento, gestión y consulta de bases de datos de carreteras urbanas y bases de datos de nombres de lugares.

(4) El sistema proporciona herramientas de recopilación de información por lotes para recopilar rápidamente documentos, imágenes, información de archivos de video y audio en varios formatos dispersos en la computadora en una base de datos para clasificación, organización y administración centralizada, y puede transportar Navegación rápida y consultas diversas.

(5) Consulta de mapa de uso del suelo.

(6) El sistema tiene funciones completas, gran viabilidad, hermosa interfaz y sólidas funciones de gestión de autoridad.

2 Diseño del sistema

2.1 Estructura del marco del sistema

El sistema de información integral de construcción urbana gestiona principalmente cuatro tipos de información a través del sistema de gestión de bases de datos: mapas electrónicos y mapas. información, información de documentos e información de vídeo. La estructura del marco de este sistema se muestra en la Figura 1. El diagrama del marco muestra todo el proceso del sistema, desde la recopilación de datos hasta la gestión de datos, el procesamiento de datos y la aplicación de salida de datos.

Figura 1 Diagrama de flujo de gestión de información integral

El levantamiento de información integral sobre construcción urbana se lleva a cabo en forma de un equipo de investigación. El equipo de investigación reporta un archivo de base de datos que registra información completa. que se implementa a través del ingreso y resumen de información integral Reporte y recepción de datos de información integral.

(1) El sistema utiliza la base de datos SQL Sever para gestionar la información de atributos de los datos multimedia y la información de atributos e información espacial de cada elemento del mapa electrónico, garantizando la seguridad y disfrute de todo tipo de información. El sistema debe ser capaz de gestionar y consultar información integral, mantener bases de datos y otras tareas diarias de gestión integral de información para la construcción urbana.

(2) La aplicación del sistema se refleja en estadísticas de consultas, resultados de informes y mapas, recuperación rápida de elementos de mapas y provisión de soporte para decisiones, etc.

2.2 Estrategia de gestión de datos

Los datos cartográficos incluyen dos partes: datos espaciales y datos de atributos. Este sistema adopta el modelo de gestión de datos de gestión completa de bases de datos para garantizar la seguridad y el disfrute de los datos.

2.2.1 Diseño de base de datos

Basado en las características de la información de construcción urbana, el sistema cubre cuatro tipos de información: información de mapas, información de imágenes, información de documentos e información de video.

El sistema utiliza una tabla de diccionario para registrar la información de categoría de cada información completa. El diccionario es como una plantilla. La información seleccionada por cada información completa de la plantilla cambiará según el cambio de la plantilla. El diseño del diccionario garantiza la coherencia de la información del sistema. Además, el sistema también utiliza diccionarios para registrar información detallada, información profesional, etc.

Para cada nivel de información de vídeo en cada sala de planificación, el sistema diseña una mesa de vídeo para registrar la ruta de almacenamiento del vídeo en el ordenador.

El sistema utiliza la herramienta de diseño de bases de datos Power Designer de Sybase para implementar el diseño de bases de datos. La ventaja de esta herramienta de modelado es que puede realizar una conversión bidireccional entre el modelo de datos conceptual y el modelo de datos físicos. Después de usar Power Designer para diseñar la estructura de la tabla del sistema, importe la estructura lógica de la base de datos a la base de datos SQL Sever para establecer una base de datos física.

2.2.2 Gestión de la información espacial del mapa

Para la gestión de la información espacial del mapa, el sistema utiliza el motor de datos espaciales de MapInfo, SpatialWare, como middleware y utiliza el sistema de gestión de bases de datos SQL Server para gestionar la información espacial.

2.3 Diseño de Funciones del Sistema

Como herramienta poderosa para trabajos de construcción urbana, el sistema debe tener funciones de gestión de datos geoespaciales, datos de atributos de elementos urbanos, datos multimedia, etc. De acuerdo con el funciones del subsistema Se divide en los siguientes aspectos.

2.3.1 Subsistema de mantenimiento del sistema

La administración del sistema debe realizar la configuración y el mantenimiento de la información más básica del sistema, incluida la configuración del usuario, cambios de contraseña, inicialización del sistema, mantenimiento del diccionario, etc. .

2.3.2 Subsistema de navegación y consulta de información

Este subsistema incluye principalmente dos funciones: navegación y consulta de datos multimedia;

Los datos multimedia incluyen principalmente documentos, archivos gráficos y archivos de vídeo y audio. La función de explorar y consultar la información de atributos de los datos multimedia almacena directamente los datos de atributos de documentos, archivos gráficos y archivos de video y audio en SQL Server en forma de tablas, y adopta tecnología de inicio de software "adaptativa", de modo que al navegar , los usuarios pueden navegar de acuerdo con el formato de información de atributos del archivo, iniciar automáticamente el software correspondiente para explorar documentos multiformato, resolviendo el problema técnico de explorar rápidamente diferentes tipos y diferentes formatos de materiales de información en un solo sistema.

La función de navegar y consultar la información espacial y la información de atributos del mapa electrónico utiliza SQL Server para almacenar la información de ubicación y la información de atributos del objeto del mapa. El objeto del mapa tiene información de atributos como ID y nombre. A través del número de identificación, que es el nombre en clave del objeto del mapa, está conectado a la base de datos de atributos. Puede seleccionar y consultar cualquier área en el mapa y mostrar la consulta. resultados en informes y otros métodos.

2.3.3 Subsistema de herramientas de edición

Este subsistema implementa funciones como agregar, eliminar, guardar, imprimir y explorar información completa sobre construcción urbana.

3 Tecnología de implementación del sistema

3.1 Desarrollo del sistema utilizando bibliotecas de clases básicas

Usando la idea de "herencia" para llevar a cabo el desarrollo del sistema basado en clases básicas bibliotecas en el desarrollo del sistema PowerBuilder. Todas las subventanas de PB y los objetos de ventana de datos del sistema heredan de las ventanas antecesoras y los objetos de ventana de datos de la biblioteca de clases básica. Los nuevos objetos creados de esta manera heredarán todas las características de los objetos antecesores, incluidos atributos, eventos y funciones. , etc.; la herencia también puede ser Los objetos se pueden modificar adecuadamente para satisfacer necesidades específicas.

Hay otros objetos heredables en la biblioteca de clases básica, como ventanas, botones, funciones globales, etc. El diseño y la implementación de bibliotecas de clases básicas mejoran la mantenibilidad del sistema y logran coherencia científica en la programación. Sus principales características se pueden resumir en: Seguridad refinada, independiente de la aplicación.

3.2 Implementar la gestión completa de bases de datos de datos

3.2.1 Gestión de bases de datos de archivos multimedia

Utilizar los tipos de datos de imagen y texto en SQL Server y PowerBuilder con The El tipo de blob correspondiente contiene datos como texto e imágenes de gran tamaño.

El uso de la herramienta de desarrollo PowerBuilder para almacenar texto de gran tamaño, imágenes y otros datos en la base de datos y mostrarlos en el sistema generalmente requiere el uso de las siguientes funciones:

(1) Almacenar los datos en la base de datos Conjunto de nombres de tabla Updateblob Nombre de campo de tipo Blob =: Variable de tipo Blob cláusula donde.

(2) Extraer datos de la base de datos. Los tipos comunes de campos se muestran a través de la ventana de datos, simplemente llame a Recuperar. Sin embargo, debido a que los datos de tipo Blob son muy grandes, no es apropiado abrir un espacio grande en el área de caché principal del cliente. La solución de PowerBuilder no es permitir que los campos de tipo Blob se coloquen en la ventana de datos, sino proporcionar declaraciones dedicadas para extraer datos de tipo Blob. La sintaxis es la siguiente:

Seleccione el nombre de la columna del tipo Blob en: Variable del tipo Blob del nombre de la tabla donde cláusula.

3.2.2 Gestión de bases de datos de datos espaciales

Utilice el motor de datos espaciales de MapInfo, SpatialWare, como sistema de gestión de bases de datos middleware, SQL Server para gestionar datos espaciales, y utilice SQL Server para gestionar directamente los datos de atributos. , realizando así la gestión de bases de datos de datos espaciales.

SpatialWare puede almacenar objetos de mapas MapInfo complejos en grandes bases de datos y establecer índices de datos espaciales para ellos, logrando así una gestión unificada de datos de atributos y datos de objetos de gráficos espaciales en el servidor de la base de datos. Los usuarios de front-end pueden acceder a estos campos de objetos gráficos como campos de bases de datos normales y desarrollar una aplicación MapInfo completa en modo Cliente/Servidor. Si los usuarios adoptan la tecnología SpatialWare, pueden reemplazar completamente las aplicaciones de red anteriores basadas en el modo de servidor de archivos para compartir archivos de mapas MapInfo.

3.3 Utilice PB para desarrollo secundario basado en el control MapX

MapX es un control programable basado en la tecnología ActiveX lanzada por MapInfo Company.

Utiliza el mismo formato de datos de mapas que MapInfo Pro-fessional, o utiliza datos espaciales administrados por un sistema de administración de bases de datos que utiliza SpatialWare como middleware y puede realizar la mayoría de las funciones de MapInfo Professional. En el entorno de desarrollo visual de PowerBuilder, solo necesita colocar el control MapX en el formulario durante la fase de diseño y programarlo para establecer propiedades, métodos de llamada o tiempos de respuesta para lograr visualización de datos, análisis temático, consulta geográfica y codificación geográfica, entre otros. Ricas funciones del sistema de información geográfica. La aplicación de componentes MapX en el entorno PB utiliza el contenedor OLE para ser responsable de la comunicación interactiva entre PB y MapX. Primero inserte el control del contenedor OLE en la ventana, seleccione el control MapX y luego cárguelo en el contenedor OLE. El botón que contiene la página de propiedades de MapX se fusiona automáticamente con la página de propiedades del contenedor OLE y se pueden realizar varias configuraciones necesarias abriendo MapX.

4 Características del sistema

Las características del sistema de información integral de construcción urbana desarrollado utilizando tecnología de integración SIG y MIS son las siguientes.

4.1 Interfaz de usuario amigable

El diseño de la interfaz del sistema se centra en la combinación de coherencia y personalización, proporcionando menús, barras de herramientas de iconos grandes similares a los navegadores, etc. para operaciones de comando. Además, el sistema utiliza una ventana de navegación de información en forma de árbol para hacer la navegación más intuitiva y fácil de usar.

4.2 Permisos claros de administración de usuarios

El diseño de permisos de administración de usuarios permite a los usuarios con diferentes permisos operar los datos de manera diferente, garantizando la seguridad y confidencialidad de los datos.

4.3 Consulta y estadísticas de múltiples condiciones de información multimedia e información de mapas electrónicos

El sistema proporciona consultas y estadísticas de múltiples condiciones para información multimedia, especialmente la adición y consulta de información de mapas. como la Figura 2, Figura 3.

Figura 2 Colección de coordenadas de intersección de carreteras

Figura 3 Consulta de mapas

4.4 Información multimedia y navegación por mapas electrónicos

El sistema proporciona varios tipos de navegación Las formas de información multimedia y de mapas electrónicos contribuyen al buen desarrollo de las obras de construcción urbana. Como se muestra en la Figura 4.

Figura 4 Navegación de archivos de imágenes

El sistema de información integral de construcción urbana es un mapa electrónico como soporte y una base de datos como medio de almacenamiento. Un práctico sistema de software para la gestión integrada de la información. Realiza la automatización de la construcción de bases de datos de datos multimedia, la gestión de redes y la visualización de consultas, estadísticas y análisis. Este sistema puede satisfacer las necesidades de los trabajos de construcción urbana y es una poderosa herramienta para clasificar, resumir, gestionar y utilizar eficientemente los resultados del censo de construcción urbana. Por supuesto, el sistema todavía tiene algunos problemas que deben mejorarse, por ejemplo, es necesario fortalecer aún más las funciones de la biblioteca de clases básicas y ampliar aún más la flexibilidad de las tablas de impresión definidas por el usuario.

Referencias

Guo Baoli, Kang Haitao, Li Dongdong. Análisis práctico de PowerBuilder9.0 [M Beijing: Electronic Industry Publishing, 2004, 406～410

Aplicación de tecnología de componentes de Men Baohong en la integración de MIS y SIG [C] Actas de 2001 de la Asociación China de SIG, 2001

Qi Rui, Qu Shaolin, etc. Uso de MapX para desarrollar sistemas de información geográfica［M］ Beijing: Tsinghua University Press, 2003, 173～200