基于GIS模型技术的测绘档案空间化处理应用系统及方法与流程

基于gis模型技术的测绘档案空间化处理应用系统及方法，属于图像处理技术领域。

背景技术：

随着国民经济与社会信息化进程的逐步加快，测绘地理信息产业发展迅猛，其产生的地理信息成果也得到广泛应用。作为国民经济建设一项基础性、战略性资源，测绘地理信息成果档案的数字化、信息化建设是不可或缺的重要工作。

测绘地理信息成果档案具有来源多样、历史长、体量大、专业性强、增长快、密级高、应用面广等诸多特点。随着测绘地理信息产业的快速发展，对测绘地理信息成果档案数据的处理和应用服务提出了更高的要求。现有的处理手段、档案利用程度和应用服务水平已远远不能满足目前需要，因此，建立起有效的测绘地理信息成果档案处理及应用体系，提升测绘档案信息化服务水平，对推动地理信息产业发展十分必要。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了基于gis模型技术的测绘档案空间化处理应用系统及方法，利用gis平台强大的空间处理能力，将传统档案存储进行空间化处理，通过空间索引进行数据的浏览查询及应用。

本发明的技术解决方案是：基于gis模型技术的测绘档案空间化处理应用系统，包括空间建模子系统、信息入库子系统和数据应用子系统；

空间建模子系统，包括元数据建模模块、三维建模模块、档案建模模块和虚拟库房模块，分别用于构建gis元数据模型、三维空间模型和测绘档案模型，以及在所述三维空间模型中关联gis元数据模型和测绘档案模型，形成虚拟的测绘档案存储库房；所述gis元数据模型包括测绘档案的所有gis元数据类型；

信息入库子系统，包括资料入库模块、模型匹配模块和空间化处理模块，所述资料入库模块接收用户输入的测绘档案数据，根据所述gis元数据模型和测绘档案模型对测绘档案数据进行分类；所述模型匹配模块用于接收分类后的测绘档案数据，并将测绘档案数据与三维空间模型进行匹配，形成匹配后的结构化数据；所述空间化处理模块接收所述结构化数据，与所述测绘档案存储库房进行关联，形成空间化的测绘档案gis模型；

数据应用子系统，用于供用户根据需求进行基于所述测绘档案gis模型的应用操作，获取空间化的测绘档案数据。

进一步地，所述档案建模模块通过创建档案分类、创建档案类型以及设置档案类型的gis元数据类型完成档案信息结构定义和存储结构定义，创建档案数据表。

进一步地，所述创建档案数据表的方法包括：判断是否包含空间几何参数；若不包含空间几何参数，则创建oracle表；若包含空间几何参数，则动态创建sde图层，每一类数据对应一个数据表或图层。

进一步地，虚拟库房模块建立层次化的存储单元，在三维空间模型中将所述层次化的存储单元的编号关联gis元数据模型和测绘档案模型，形成虚拟的测绘档案存储库房。

进一步地，所述测绘档案数据包括电子资料和存储电子资料的介质资料；所述介质资料通过选择层次化的存储单元的编号，及介质资料的类型和名称信息完成入库，并形成介质档案清单；所述电子资料由资料入库模块读取待入库电子资料，选择匹配的gis元数据类型，并进行有效性检查；若待入库电子资料不正确，则结束并提示重新选择待入库电子资料；反之则进行gis元数据类型检查；所述元数据类型检查是检查待入库电子资料是否与选择的gis元数据类型一致，若不一致则终止流程并提示；若类型一致则进行数据检查，若检查结果正确，则将待入库电子资料导入测绘档案存储库房；若检查结果不正确，则终止流程并提示。

进一步地，模型匹配模块将导入的电子资料根据选择的gis元数据类型匹配所属的档案分类和档案类型，并将每一份电子资料存储到相应的档案数据表，根据电子资料和介质资料的数据id将每一份电子资料和介质档案清单中的介质资料建立起对应的关联关系；然后将相关联的电子资料根据三维空间模型进行匹配，形成结构化的数据包。

进一步地，空间化处理模块将结构化数据与测绘档案存储库房中的存储单元按存储单元的编号以及电子资料中的实际位置信息进行映射与匹配，根据介质资料的数据id匹配所处虚拟库房的位置形成库房空间位置索引，同时解析电子资料中的位置信息，匹配实际地理空间位置形成地图空间索引，完成实际物理位置与虚拟库房位置的关联映射，形成空间关联的结构化数据包，即空间化的测绘档案gis模型。

进一步地，所述数据应用子系统包括空间浏览与查询模块，所述空间浏览与查询模块基于外部电子地图和三维空间模型，对介质资料和电子资料进行浏览和查询，利用gis的空间索引对电子数据进行检索、查询以及显示，在测绘档案数据库查询与gis空间位置之间建立起一条关联的检索途径。

进一步地，所述数据应用子系统包括空间分析应用模块，所述空间分析应用模块利用三维空间模型建立的数据关联性对相关数据进行分析。

基于gis模型技术的测绘档案空间化处理应用方法，包括如下步骤：

构建gis元数据模型、三维空间模型和测绘档案模型，以及在所述三维空间模型中关联gis元数据模型和测绘档案模型，形成虚拟的测绘档案存储库房；

接收用户输入的测绘档案数据，根据所述gis元数据模型和测绘档案模型对测绘档案数据进行组织，并将组织后的测绘档案数据与三维空间模型进行匹配，然后将匹配的测绘档案数据与所述测绘档案存储库房进行关联，形成空间化的测绘档案数据；

用户根据需求进行基于所述测绘档案gis模型的应用操作，获取空间化的测绘档案数据。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用gis技术与传统测绘档案数据处理技术结合，档案数据上图，一张图管理所有的档案资料，将档案数据以空间化的形式进行存储和展现；通过对档案及地区物理空间进行建模，制作矢量地图和三维模型，与档案的物理编号进行空间位置的匹配，实现测绘档案图形和属性信息一体化存储与应用，在测绘档案数据库与gis空间位置之间建立起一条立体档案检索途径；

(2)本发明实现了一种创新的测绘档案查询浏览方式，利用三维地图和空间模型创建虚拟库房，将所有介质资料进行虚拟化，将物理空间以界面化呈现，在人机界面也可按物理空间分布浏览档案信息；

(3)本发明利用gis空间索引技术在地图上对空间数据进行快速高效地检索、查询以及显示，对于系统存储的电子档案数据，可以直接通过检索的方式将需要的测绘档案信息呈现在屏幕上，没有电子数据的其他档案资料可以呈现其空间位及描述信息，达到将需要的测绘档案资料和数据进行快速、灵活、准确直观体现的目的；

(4)本发明采用模型化对象处理，针对测绘档案数据的特点，定制空间数据、档案数据与元数据关联模型，实现复杂对象的管理。

附图说明

图1为本发明的工作流程示意图；

图2为本发明的虚拟库房三维建模流程图；

图3为本发明的gis元数据模型创建流程图；

图4为本发明的数据入库流程图；

图5为本发明的空间化处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明主要包括空间建模子系统、信息入库子系统和数据应用子系统。空间建模子系统包括元数据建模模块、三维建模模块、档案建模模块和虚拟库房模块；信息入库子系统包括资料入库模块、模型匹配模块和空间化处理模块；数据应用子系统包括空间浏览与查询模块、空间分析应用模块和数据提取与输出模块。

一、空间建模子系统

包括元数据建模模块、三维建模模块、档案建模模块和虚拟库房模块，分别用于构建gis元数据模型、三维空间模型和测绘档案模型，以及在所述三维空间模型中关联gis元数据模型和测绘档案模型，形成虚拟的测绘档案存储库房；所述gis元数据模型包括测绘档案的所有gis元数据类型。

所述的元数据建模模块通过界面输入的方式建立元数据各字段，元数据信息字段主要有目标文件目录、数据id、源文件目录、存储节点id、数据类型、数据大小、资料接收编号等，数据id是元数据的唯一标识信息，通过输入的字段信息实现对各种类型资料的数据组织；

所述的三维建模模块使用3dmax创建三维模型，流程如图2所示，步骤主要包括空间建模、纹理贴图、光影烘焙、编译发布等，然后将三维模型导入本系统，通过对三维模型中gis空间元素进行属性编辑、关系映射、数据关联性设置，完成档案存储物理空间三维模型创建与配置；

所述的档案建模模块通过创建档案分类和档案类型，并设置档案类型的元数据类型，完成档案信息结构定义和存储结构定义，并创建档案数据表。档案数据表创建流程如图3所示，创建时判断是否包含空间几何参数，无空间几何参数则创建普通oracle表，包含空间几何参数则动态创建sde图层，每一类数据对应一个数据表/图层。档案表/图层包含的固有字段不可配置、不可删除，用于系统维护管理。固有字段是所有档案类型固有的字段，每定义一个档案类型，会定义一套和开发绑定的固有字段，所有物理档案表都包含相同的固有字段。档案数据表字段如表1所示。

表1

虚拟库房模块建立层次化的存储单元，将所述层次化的存储单元的编号与三维空间模型中的地理信息进行匹配。比如，以房间、柜子、抽屉为管理单元，通过房间、柜子、抽屉的编号与物理空间三维模型中对应属性字段进行匹配，完成档案物理空间的虚拟化，并设置房间、柜子、抽屉存储档案的分类和类型，形成虚拟的档案库房。

二、信息入库子系统

包括资料入库模块、模型匹配模块和空间化处理模块，所述资料入库模块接收用户输入的测绘档案数据，根据所述gis元数据模型和测绘档案模型对测绘档案数据进行分类；所述模型匹配模块用于接收分类后的测绘档案数据，并将测绘档案数据与三维空间模型进行匹配，形成匹配后的结构化数据；所述空间化处理模块接收所述结构化数据，与所述测绘档案存储库房进行关联，形成空间化的测绘档案gis模型。

所述的资料入库模块分为介质资料入库和电子资料入库，介质资料入库由入库人员选择存放的房间、柜子、抽屉的编号，输入资料类型、资料名称等信息完成入库；电子资料入库流程如图4所示，资料入库模块读取选择的待入库数据文件进行有效性检查，有效性检查是检查待入库文件格式是否正确，不正确则提示重新选择文件，正确则进行元数据类型检查，元数据类型检查是检查入库文件是否与选择的元数据类型一致，类型一致则进行空间检查和结构化处理后将入库文件导入本系统，不一致则提示并终止流程。

所述的模型匹配模块是将导入系统的电子资料根据入库时选择的元数据类型，自动匹配所属的档案分类和类型，存储电子资料的介质资料(光盘、硬盘等)与所存储的电子资料使用相同的数据id，以介质档案清单为依据，将每一份电子资料数据存储到相应数据表，通过每一份数据的数据id和介质档案清单中该份文件的数据id的唯一性和一致性，建立起对应的关联关系，模型匹配模块将相关联的数据根据档案模型进行匹配，形成结构化的数据包。

所述的空间化处理模块是将匹配完的结构化数据与虚拟库房的三维空间模型，按房间、柜子、抽屉的编号以及电子资料中包含的实际位置信息进行映射与匹配，处理流程如图5所示，根据介质资料的唯一数据id匹配所处虚拟库房的位置形成库房空间位置索引，同时解析电子资料中的位置信息，匹配实际地理空间位置形成地图空间索引，完成实际物理位置与虚拟库房位置的关联映射，形成空间关联的结构化数据包。

三、数据应用子系统

数据应用子系统包括空间浏览与查询模块、数据提取与输出模块以及空间分析应用模块。

空间浏览与查询模块是基于电子地图(互联网使用百度地图，非互联网使用天地图或其他地图服务)和三维空间模型，采用在空间上操作的方式，对介质资料和电子资料进行浏览、查询，利用gis空间索引技术对电子资料进行快速高效地检索、查询以及显示，在测绘档案资料与gis空间位置之间建立起一条关联的检索途径。

空间分析应用模块是测绘档案资料数据在一些业务中基于空间分析的应用，利用空间模型建立的数据关联性对电子资料数据进行分析，空间分析应用采用ogc标准定义的wps(webprocessingservice)实现，通过wps服务，可以用指定的方法数据进行处理。

数据提取与输出模块利用空间模型元素的结构特点，将与查询数据的关联性的数据进行自动提取，按结构化的进行数据输出。

本发明采用gis技术与传统测绘档案数据处理技术结合，档案数据上图，一张图管理所有的档案资料，将档案数据以空间化的形式进行存储和展现；通过对档案及地区物理空间进行建模，制作矢量地图和三维模型，与档案的物理编号进行空间位置的匹配，实现测绘档案图形和属性信息一体化存储与应用，在测绘档案数据库与gis空间位置之间建立起一条立体档案检索途径，利用gis空间索引技术在地图上对空间数据进行快速高效地检索、查询以及显示，对于系统存储的电子档案数据，可以直接通过检索的方式将需要的测绘档案信息呈现在屏幕上，没有电子数据的其他档案资料可以呈现其空间位及描述信息，达到将需要的测绘档案资料和数据进行快速、灵活、准确直观体现的目的。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。