基于ArcSDE的地名普查信息管理系统设计

高寿峰 杨欣

摘  要：地名普查完成后，后续的成果管理是地名业务服务的重要内容，传统的地名管理平台存在管理不便和操作烦琐等问题，对日常的更新维护效率也不高。基于以上存在的问题，文章阐述了基于ArcSDE技术的地名普查信息管理系统构建，包括了系统的总体设计、数据库设计、主要模块的设计等，实现了地名信息的快速更新录入和数据的一体化管理，有效地提高了地名普查数据管理的效率和质量。

关键词：地名普查；ArcSDE；地名数据库；信息管理

中图分类号：TP311     文献标识码：A   文章编号：2096-4706（2023）14-0034-04

Design of Toponymic Survey Information Management System Based on ArcSDE

GAO Shoufeng1， YANG Xin2

（1.The Forth Surveying and Mapping Institute， Hefei  230031， China; 2.Hefei University of Technology， Hefei  230009， China）

Abstract： After the completion of the toponymic survey， the follow-up results management is an important part of the toponymic business services. The traditional toponymic management platform has problems such as inconvenient management and cumbersome operation， and the efficiency of daily update and maintenance is also not high. Based on the above existing problems， this paper expounds the construction of the toponymic survey information management system based on ArcSDE technology， including the overall design， database design， main module design and so on in the system， which realizes the rapid update and entry of toponymic information and the integrated management of data， and effectively improves the efficiency and quality of toponymic survey data management.

Keywords： toponymic survey; ArcSDE; toponymic database; information management

0  引  言

地名普查是民政部门一项重要的业务内容，也是测绘部门的重要工作内容，地名普查的成果是地名管理和服务的基礎数据。我国首先在国界线沿边地区完成地名普查工作，维护了国家主权和领土完整，同样地名普查成果对于普通民众也有重要的意义，正确和完善的地名信息为群众出行提供了便捷。地名普查过程中采用了3S等技术，包括了遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）技术以及地理信息系统（GIS）技术，都得到了充分的运用。相对于第一次地名普查，技术方法和手段都有了革命性的变化。目前地名普查信息管理系统有很多，水平也是参差不齐，有的采用单机系统管理，共享性差，或者采用C/S架构，但是系统功能又不满足地名普查业务处理的流程，界面设计不符合快速录入和处理的习惯等问题，为此结合实际用于需求，本文对地名普查信息管理系统的设计进行探讨，并实现相关系统功能。

1  地名信息数据分析

第二次全国地名普查结束后，各级民政部门保存了大量的地名普查资料和成果，地名类别包含了陆地地形、行政区域、群众自治组织、居民点、单位等11大类，资料的繁杂给地名业务管理和使用带来了巨大的挑战，地名数据具有以下特点。

1.1  数量大

部分县区的地名词条数量可以达到1万条以上，文件个数可以到10万个。数据存储压力大，普通的文件式存储访问效率低，使用很不方便。

1.2  信息量大

跟普通地形图中地名相比，地名普查中的地名不仅仅是一个地名，还包含了地名分类、地名含义、地名来历、地名沿革、所在区划、地理实体概况、空间坐标及多媒体等属性信息，这些信息既相互独立，又是一个有机的整体，不可分割。

1.3  动态性

地名普查之后，随着城市、乡村的不断发展，产生了大批量的新地名，同时也消亡了很多地名，变为了历史地名，因此地名信息数据是一个动态的、不断增加的状态。这个也给地名的日常管理提出了新的要求，需要及时保持地名数据的现势性。

2  系统设计原则及总体架构

2.1  系统设计原则

2.1.1  统用性原则

地名数据资料的来源复杂，系统要满足各类数据资料的导入、导出和规范性整理的要求，实现入库规范化、成果导出规范化，从而实现地名数据的共享使用。

2.1.2  实用性原则

作为一个应用系统，需要系统保持稳定的运行，符合地名普查成果管理的业务需求，提高地名数据管理的效率和质量。

2.1.3  安全性原则

系统具有完整的权限管理，不同的用户获得相应的访问权限，保障数据访问的可追溯，访问内容的可控制。具有数据的备份和恢复能力。

2.1.4  延续性原则

系统的设计和开发不仅仅满足当前的工作需求，也考虑扩展的需求，在后期系统不断升级，进一步优化功能，提高管理效率。

2.1.5  易操作性原则

系统开发应加强用户界面设计，做到界面友好、操作简单、易于使用，不仅仅符合基础管理人员的日常录入、维护，也符合不同权限人员的分级管理。

2.2  系统总体架构

基于以上的设计原则，系统采用了C/S架构模式，分为基础保障层、数据资源层和应用层。基础保障层是为系统的运行支撑软硬件保障，是整个系统的基石，把各个模块连接到一起。数据资源层在空间数据库的基础上对地名图形数据、属性数据、多媒体等资料进行可视化管理，提供了数据的访问和使用的功能。应用层实现了地名动态更新变化的管理，包括了新增、删除及修改等功能。

根据地名普查的业务流程和作业需求，系统分为：数据管理模块、地名信息录入更新模块、多媒体管理模块、地名拼音管理模块、查询统计模块等，结构图如图1所示。

3  數据库设计

传统的地名普查数据成果管理系统将地名属性、空间数据和多媒体作为单独的文件进行存储，这样在使用过程中，会造成数据结构复杂、文件数量庞大，且管理困难，查询和处理也较为烦琐，为此利用ArcSDE空间数据库引擎将属性数据、图形数据及多媒体等资料统一入库，通过地名的唯一标识码，将所有数据关联在一起。

3.1  模式优点

3.1.1  系统资料的统一性

所有地名信息数据统一在同一个数据库中，相互关联，通过触发器等数据库管理手段保证了以地名为中心的其他辅助资料，逻辑结构达到了统一。

3.1.2  方便查询

系统中每一条地名通过唯一标识码进行访问和使用，可以迅速查询和定位地名的相关属性信息。

3.1.3  共享性

为了满足多用户访问，数据库采用并发机制，通过并发访问管理维护系统，不仅仅解决多用户访问、操作的需求，也通过用户权限的控制，解决数据安全性问题。

3.1.4  功能的延伸

利用空间数据库强大的分析、查询、裁剪等功能，可以快速准确得到数据的处理结果，给地名数据的利用带来了便利。

3.2  数据库结构及核心字段

数据库主体结构如图2所示，数据库地名属性表核心字段如表1所示。

4  SQL Server+ArcSDE的空间数据库技术

针对地名普查中地名属性的复杂性，根据应用需求必须将地名普查空间数据和属性信息进行规范化和统一化管理，这就要求数据模型必须具备多用户访问、权限的分类控制。ArcSDE是ArcGIS家族中空间数据管理的桥梁，通过ArcSDE让空间数据存储在传统的关系型数据库中，并具备了多用户访问和权限控制的功能。地名普查按照一个县区作为一个作业单元，每个县区的点状地名和线状地名的总词条数平均在6 000条左右，结合其他的辅助数据，包括界线、地名标志和影像等，一个县区的总数据量通常不会超出100 GB，因此选用关系型数据库SQL Server，它完全满足大数据、多用户的高性能用户处理事务，在中等数据量以下的数据存储和访问效率具有很大的优势，在局域网的环境下，处理速度、访问速度以及稳定性完全满足应用需求。

5  系统设计和开发

5.1  开发平台

客户端开发采用了ArcEngine技术平台，该平台是基于ESRI ArcObjects（AO）进行重新封装，作为AO的一个子集，集成大部分的核心功能，提供了大部分开发接口，也提供了常用的图形显示的控件，开发语言采用了微软开发家族首推的C#语言。通过这两个工具快速搭建起应用程序的基础框架，并完成了数据的导入、导出、维护、录入、查询统计等功能集合。系统界面设计如图3所示。

5.2  属性结构设计

系统的空间数据和属性信息进行分离存储，数据按照地名普查的数据分类进行分层存储，分层结构如表2所示。

空间数据模型中只是保留常规的属性结构，地名的其他属性都保存在普通的二维表格中，然后通过唯一标识码进行对应链接。空间属性结构如表3所示。

5.3  数据维护功能

创建原始数据库，并建立初始数据库表格，生成各个数据表格字段，并根据需求建立数据库使用账户，分配不同等级的权限，访问安全控制措施中，采用了二级安全防护，第一级必须通过用户名和密码连接ArcSDE空间数据库，第二级SQL Server数据库用户的登录，分配不同角色和权限，确保了数据的安全性访问。

5.4  数据导入更新和数据初始化

将原始资料按照规范格式整理后，首先对数据进行预检，通过预检分析原始数据的存在的问题，并整改正确后再次导入到数据库中。导入完成的地名数据通过质检模块，分析和质检导入数据的情况，导入后完成数据的初始化，让各个地名数据之间建立连接，规范数据结构。

5.5  日常数据更新

根据日常业务的需求，需要增加、删除和修改地名，通过可视化平台的设计，让图形和属性关联显示，在处理图形的同时也可以修改地名属性。此外根据地名检索需求，设计多种查询模式，地名模糊查询、行政区域查询、自定义范围查询等多种模式，方便日常地名管理需求。系统界面采用了图属同时性联动显示，作业人员和质检人员完成快速地名信息的定位和更新地名信息。

5.6  地名拼音处理

地名包括了音、形、义、位、类等属性含义，读音是地名重要属性，在我国存在较多地名有多音字、生僻字等特殊读音的字，获得准确的地名的读音，是地名信息中关键和重要的一个环节，为了方便作业人员快速完成拼音的处理，系统采用定制模板的方式，把常规的文字拼音模式模板化，所有地名拼音自动生成，完成大部分地名读音的处理，之后对少部分特殊读音的地名进行单独生成和处理。

5.7  数据质检功能

地名信息除了人工判读准确性，对于部分属性可以采用自动化的形式进行初步质检，比如地理实体概况中的人口、面积、地名代码规范、图属性一致性等数值型字段应该满足日常数据范围，对于数值异常的属性内容，通过自动质检工具梳理出来，后期人工对不符合的实际情况的属性进行复核后修改，这样不仅仅减轻了人口质检的工作量，也极大地提高地名数据的质量，为后期的地名应用提供有效的数据质量支撑。

5.8  数据导出及数据库备份和还原

为了具有数据交互和共享的功能，系统需要根据需要，将地名按照检索要求导出为其他格式的数据，方便地名成果的实际运用。为了保证数据库的数据安全，可以将数据库导出进行异地备份，确保数据的安全。

6  结  论

地名普查的成果管理牵涉的信息数据繁杂，每个地名信息点都对应很多属性内容，如何能快速、便捷地录入和检查这些内容，这就需要系统设计有合理数据流和合理的更新编辑界面，从而方便作业人员便捷地操作界面，本系统设计的模式，改变了传统的单机模式，提供了完整的数据编辑、管理的解决方案，既解决系统快速构建，也方便管理人员的地名信息快速更新，为地名管理的效率和质量提供了基础的保障，实现了地名管理的数字化和信息化，为地名成果的应用打下了坚实的基础。

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作者简介：高寿峰（1978.11—），男，汉族，安徽合肥人，高级工程师，硕士研究生，研究方向：地图制图与地理信息系统研发和应用；通讯作者：杨欣（1982.03—），女，汉族，宁夏银川人，讲师，硕士研究生，研究方向：地理信息系统专业教学和GIS应用。