测绘成果汇交系统设计与实现

张莉，耿晴，詹伟，孙续锦

（1.湖北省测绘成果档案馆，湖北 武汉 430071）

测绘成果是指通过测绘形成的数据、信息、图件以及相关的技术资料。测绘成果分为基础测绘成果和非基础测绘成果。随着测绘技术的发展，测绘成果的精细性、准确性和全面性得到了各行业的广泛认可和接纳，在社会生活和经济建设中发挥着越来越重要的作用。测绘成果是测绘行业服务社会的主要载体，也是国家重要的战略性信息资源[1]。测绘成果汇交是国家法律规定的内容，具有详细规定和成熟的体系。随着测绘实体的扩大和测绘工作的便利化，测绘体系发生了巨大变化。目前测绘成果的汇交工作出现了一些新的问题和挑战[2]，有必要基于最新信息技术设计符合当前需要的测绘成果汇交系统，以提升测绘地理信息服务能力和水平。开展湖北省测绘成果汇交系统项目建设，改进成果汇交工作方法，不仅能提高测绘成果汇交工作效率，而且能提高测绘成果资料档案管理与服务保障能力，推动地理信息资源共享[3]。

1 测绘成果汇交系统现状

测绘档案是广大测绘工作者劳动与智慧的结晶，是国家的无价财富，为社会主义建设提供了重要的基础性资源[4]。自《测绘法》实施以来，国内基础测绘成果档案汇交工作稳步推进。山东省国土资源厅于2003年制定的《山东省测绘成果汇交暂行办法》指出，要加强测绘成果管理，促进测绘成果的开发利用[5]。2009年初，全国测绘成果分发服务网站正式开通，是基于互联网、联通各省、遵循统一标准、同步自动更新、信息集中展现的“一站式”全国测绘成果目录信息查询窗口[6]。随后江苏省[7]、广东省[8]、河南省[9]和浙江省[10]等均建成了测绘成果目录汇交系统，实现了测绘成果目录汇交工作的现代化管理，使测绘成果目录信息管理水平与测绘生产技术发展水平相适应。各省市已基本建立了地方性的测绘成果管理法规、规章、政策标准，成立了具有测绘成果管理职能的政府机构，开展了一些测绘成果汇交、共享工作；但在进一步完善测绘成果管理政策法规，加强对测绘成果汇交情况的监管，集成整合规划监督测量成果以及降低测绘成果生产成本[11]等方面还存在改进空间。

与国内做法不同，国外采用调控的方式来管理测绘工作，没有独立的测绘行政管理机构，不存在基于州、市级的测绘单位成果汇交[12]。国外的测绘地理信息数据管理系统多针对某个特定场景或技术，如灾害风险管理、森林植被评估和生态环境保护等。Kaku K[13]等介绍了亚洲哨兵计划，该计划提出了一种在数据集市概念下处理栅格信息的提案方法，以收集和存储不同来源的光栅和矢量地理空间数据，协助亚太地区的灾害管理。Mazroob S N[14]等提出了具有异构数据集成、数据库查询配方和查询结果三维可视化管理功能的地理数据库管理系统，可用于地铁或铁路轨道规划等基础设施项目。Karimipour F[15]等在地理信息系统中数据挖掘的基础上建立了伊朗东西部工业污染和水质指标之间的相关关系，确定了在地理环境保护和土地利用规划中使用的工业污染和水质指标数量与地点之间的关系。

2 系统目标与功能设计

2.1 系统目标

以实现测绘地理信息行政主管部门、测绘成果保管单位、测绘成果汇交单位在线各司其职，实现信息共享，提高测绘成果汇交工作效率为目标，按照国家测绘成果汇交制度的相关要求，建成一套湖北省测绘成果汇交系统，实现湖北省内测绘成果的线上汇交工作。

2.2 系统功能设计

湖北省测绘成果汇交系统包括用户管理、项目管理、成果汇交、统计分析、查询展示、政策法规、系统管理等模块，如图1所示。

图1 测绘成果汇交系统功能设计

1）用户管理模块实现系统各类角色的用户管理，实现汇交单位用户与湖北省自然资源厅门户网站中湖北省测绘资质管理信息系统的对接。系统管理用户可进行用户新增，并赋予用户角色权限。

2）项目管理模块实现测绘项目的在线填报，实现与湖北省项目登记备案管理系统的联动，自动获取单位登记备案的项目信息。单位在填报测绘成果时，已登记备案的项目可通过选择实现自动填写项目信息；若为未备案项目，可在系统中进行项目新增，填写项目相关信息。主管部门可查看单位项目的登记备案和汇交成果情况。

3）成果汇交模块。汇交单位通过系统在线填报测绘成果信息和有关材料，提交成果汇交申请；主管部门在线进行审查，做出是否准予成果汇交的决定，对于填报信息和材料不完整的，予以退回补齐。

4）统计分析模块实现对汇交情况的多种统计，并以表格、图表等可视化形式展现汇交情况统计结果。

5）查询展示模块实现汇交情况的关键词查询和图形查询，能基于天地图分单位、分地域、分时段、分测绘项目类别对汇交情况进行展示。

6）政策法规模块包括政策法规查看、政策法规搜索、结果公示查看、结果公示搜索、汇交表格模板下载等功能。

7）系统管理模块包括数据库管理与备份、系统配置、参数设置、日志管理等基本系统维护功能。其中日志管理功能可自动记录和统计日志内容，并进行日志分级显示。

3 系统关键技术

湖北省测绘成果汇交系统为B/S架构的大型集中式信息管理系统，关键技术包括基于WCF的身份验证服务技术、多重数据加密技术、流程设计配置化、流程信息配置化和基于XML的脚本配置技术。

3.1 基于WCF的身份验证服务技术

系统在互联网上运行，系统的信息安全应达到《信息安全等级保护管理办法》中第二级或以上标准，系统的密码安全应满足国产密码加密算法的要求。在满足保密性要求的基础上，系统采用基于WCF的身份验证服务技术进行身份认证。WCF是由微软开发的一系列支持数据通信的应用程序框架。其支持的身份验证服务使应用程序能使用ASP.NET成员资格，从而可发送和使用SOAP消息到任何应用程序中对用户进行身份验证，还可包括不使用.NET Framework的应用程序。因此，不同应用程序的用户无需对每个应用程序使用单独的凭据，可通过相同的凭据登录到应用程序中。用户在身份认证服务器上登录一次，不仅能进入本系统进行操作，还能得到其他关联系统和应用软件的相应权限。通过该技术，系统将大大减少用户登录次数，缩短登录时间，方便用户使用。

3.2 多重数据加密技术

遵循信息安全等级保护要求，系统采用RSA非对称加密、数据分级授权等数据加密技术，构成多重数据加密技术，强化系统与数据安全保障措施，为系统各类数据实时线上访问和交互提供安全保障。

3.2.1 RSA非对称加密

非对称加密技术可解决信息传递过程中的密钥使用问题，是一种新的加密技术。通过非对称加密技术可实现在网络环境不安全的情况下通过媒体上的信息交换，传输双方信息，从而安全地形成一致的秘钥体系，实现信息的安全传输。数字签名技术是通过提供可鉴别的数字信息，验证自身身份。为确保发送人与接收人身份的真实性，防止发出和接收信息的用户在事后“抵赖”，并保证数据的完整性，系统在数字签名中采用RSA非对称加密方案。RSA签名利用RSA私钥进行签名，利用RSA公钥进行验证，如图2所示。利用该方案可保证信息传输过程中数据传输的完整性，实现对发送者身份的认证，防止信息交换过程中的“抵赖”现象。高级的身份认证是根据用户的个人特征进行确认的，是一种可信度高且难于伪造的验证方法。

图2 RSA非对称加密的验证逻辑图

3.2.2 数据分级授权

数据分级授权避免了权限过于集中且与实际业务不适应的情况，降低了授权逻辑的复杂程度，减少了系统管理员的工作量。权限管理员只负责初级权限的授予和修改，二级权限的授予和修改则由相应部门负责人管理，权限管理员仅相当于人事管理员，使某些人具有授权的权力。至于某个用户具体行使什么职能，则由该用户的直接上级安排。这样不仅减轻了权限管理员的负担，降低了出错可能，而且更符合业务运行的实际权限管理方式。

3.3 流程设计配置化

审批流程具有多条件分支、不固定流程等特性，需要能便利地增加或取消业务功能。系统可便捷配置审批信息，只需将流程相关基本信息（人员、流程信息等）录入系统，再拖拽审批人和流程信息，即可完成流程设计。当系统审批一个新业务时，首先建立一个流程，再根据具体权限，发送给对应的审批人员；审批人员在对应窗口进行审批，审批结果信息将自动导入业务系统；业务系统根据审批结果调用相应的流程，完成业务办理。

3.4 流程信息配置化

为了增加系统的可扩展性，系统的流程信息（审批内容）部分也加入了动态配置，无需修改、部署程序本身即可完成动态配置。流程内容部分采用可拖拽式配置，只需将需要的组件（输入框、数据元）拖入即可完成设计。流程设计针对流程信息（由于流程、信息可配置化，所有数据为动态，因此加入脚本概念）加入执行脚本，自动填充流程信息，对流程审核进行特殊操作。系统大部分功能采用可配置化方式，方便后期程序的拓展和延伸。

3.5 基于XML的脚本配置技术

由于动态流程、流程信息难以完全覆盖业务，系统需在流程执行的不同时机（发起时、保存时、提交时等）加入脚本，以便于进行一些个性化配置。XML是万维网联盟于1998年发布的用于数据转换和表示的标准，是通用标记语言SGML的一个子集。作为标记语言，它具有互操作性强、数据交互简单方便、内容管理合理清晰的特点，且XML文件规范统一、可扩展性强。在某种意义上，一个XML文档就是一个数据库或其中的一张表。基于上述特点，系统以XML文件为配置脚本，根据业务需求和数据库内容提取用于数据交换的XML标准文档，再通过对XML文件进行解析和数据处理，实现数据库与XML之间的脚本转换，最终实现流程内容自动填充、验证流程内容是否符合条件、判定是否允许提交等自动化业务流程。

4 系统环境与实现

根据系统生产过程和内容，采用的软件如表1所示。硬件配置环境：CPU类型为8核处理器、内存为32 GB、硬盘为500 TB/7 200转、显卡为集成显卡。

表1软件环境

湖北省测绘成果汇交系统按照设计顺利开发完成，经过具备中国计量认证（CMAs）和中国合格评定国家认可委员会（CNAS）双重资质的第三方软件测评，取得了《软件评测报告》，结论为“经测试和回归测试验收后，被测软件满足测试范围中所规定的需求”。系统开发完成后，部署在湖北省测绘成果档案馆中心服务器上，通过管中心内部网关把服务器上的部分端口映射在外网上，与外界实现了物理隔离，避免了部分端口暴露导致的恶意攻击行为。目前系统所有功能均运行稳定，为测绘成果汇交方式和数据管理提供了支撑平台。

5 结语

湖北省测绘成果汇交系统的投入使用，将湖北省测绘成果汇交工作模式由线下转为线上，减少了线下汇交工作人员的工作量，删减了测绘成果汇交工作重复冗余的流程，降低了沟通成本，减少了上下工序交接出现的低级错误等，缩短了整体业务流程时间，有效提升了测绘成果汇交的工作时效，还推动了测绘成果资料档案管理与服务保障能力的提高以及地理信息资源的共享。基于测绘成果交汇，开展多方向、深层次的研究，依据需求规划、完善成果类型，可有效推进测绘成果应用服务向更加多样化、智能化、大众化方向发展。